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供配电案例解析
2016年度全国注册电气工程师(供配电)执业资格考试专业案例解析
上午专业案例题(共25题,每题2分)题1-5:
低压安全综合
1.答案:
[C]
解答过程:
依据GBT13870.1-2008《电流对人和家畜的效应第1部分:
通用部分》表12,
左手到右脚心脏电流系数为1.0,而右手到双脚心脏电流系数为0.8,则引发心室纤维性颤动电流:
I=I'=50=62.5(mA)
0.80.8
2.答案:
[B]
解答过程:
依据GB50054-2011式5.2.8及6.2.4,短路时线路单位长度电阻值:
ZL=8.6Ω/km
设线路长度为L,ZSIa=ZLL⨯1.3Id=8.6L⨯1.3⨯16⨯10≤U0=220
解得L≤0.123km=123m,选B.
3.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50054-2011式5.2.15
设设备接地电阻为R,则
RIa≤50V;Ia=0.5A,解得R≤100Ω,选C.
4.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50053-2013表4.2.1,裸带电部分的遮拦高度不小于2.2m。
裸带电部分至用钥匙才能打开的遮拦间距为800mm,海拔高度1500m,校正如下:
C=800+20⨯1500-1000⨯1%=801(mm),故选C。
100
5.答案:
[D]
解答过程:
依据表3.5.3-2爆炸性气体最低引燃温度150℃应选用T4~T6,爆炸性气体最低引燃温度240℃应选用T3~T6,综上应选用T4~T6,故选D。
或GB50058-2014表3.4.2,爆炸性气体最低引燃温度150℃高于T5、T6最高温度,也在T4范围135℃
<T≤200℃内。
爆炸性气体最低引燃温度240℃高于T4、T5、T6最高温度,故选D。
题6-10:
负荷计算及变压器能耗计算6.答案:
[B]
解答过程:
由于补偿后功率因数都为0.9,故视在功率可叠加。
变压器总容量:
ST=2000⨯(67%+61%)+1600⨯(72%+60%)+1250⨯(70%+65%)+1000⨯(76%+71%)=7829.5(kVA)
制冷机组总功率:
PC=2⨯1928+1260=5116(kW)
制冷机组总视在功率:
SC
PC
cosϕ
=5116=5684.4(kVA)
0.9
考虑同时系数,S=0.9⨯(ST+SC)=12162.55(kVA)
7.答案:
[B]
解答过程:
依据钢上P291式6-16
η=P2=
PβS
βSNcosϕcosϕ+P+β2P
⨯100%
1N0K
=0.71⨯1000⨯0.9
0.71⨯1000⨯0.9+1.7+0.712⨯10.3
⨯100%=98.93%
8.答案:
[C]
解答过程:
Q
电容器容抗Xcn
n
串联电抗器后实际补偿容量:
U
Q=(1-K)XU2=(1-K)QnU2=(1-7%)⨯50⨯0.42=38.75(kvar)
ccS2Sn
0.482
考虑同时系数,
计算有功功率P=1259⨯0.9=1133.1(kW)
计算无功功率Q=800⨯0.95=760(kvar)
补偿后无功功率Q1=Q-12Qc=760-12⨯38.75=295(kvar)
补偿后计算容量S=P2+Q2=1133.12+2952=1171(kVA)
9.答案:
[C]
解答过程:
三相配电时每相户数为255/3=85,对应需要系数为0.45。
Pc=KP=0.45⨯6⨯255=688.5(kW)
Sc=
Pc
cosϕ
=688.5=861(kVA)0.8
10.答案:
[A]
解答过程:
依据GB50227-2008式3.0.3
Qcx
=Sd(n2
-K)=100(1
32
-6%)=5.111(Mvar)
题11-15:
设备选择、电能质量
11.答案:
[B]
解答过程:
依据DL/T5222-2005式18.2.5-1
电阻额定电压U≥1.05Un
=1.0510
=6.06(kV)
线路单相接地电容电流I=0.1Unl=0.1⨯10⨯4=4(A)
变电所总接地电容电流I1=I(1+16%)=4.64(A)
电阻电流Id=1.1I1=5.104A
依据DL/T5222-2005式18.2.5-3
接地电阻消耗功率P=UnId=10⨯5.104=29.47(kW)
12.答案:
[D]
解答过程:
依据配三P270表6-16
母线短路容量:
Skm=
SrT
x+SrTSk
=8
0.075+8
80
=45.714(MVA)
预接负荷无功功率:
Qfh=Pfhtan(arccosϕfh)=5⨯tan(arccosϕfh)=2.4216(Mvar)
忽略线路阻抗影响,起动回路额定输入容量:
S=kS=k
PrM
=6⨯
500
=3.53(MVA)
stMstrMstηcosϕ
0.934⨯0.91
Sst=
1=
1+Xl
1
1+0.1⨯1
=3.517(MVA)
2
stMm
3.53102
Skm+Qfh
45.714+2.421
母线压降:
ustm=S
+
Q+S
==0.932
45.714+2.421+3.157
kmfhst
电动机端子电压降u=u
Sst
=0.928
13.答案:
[A]
stMstmS
stM
解答过程:
GB/T14549-1993
基波电流(A)
3次谐波电流(A)
5次谐波电流(A)
7次谐波电流(A)
谐波源1
100
5
3
2
谐波源2
150
9
6
3
叠加
250
13.025
9
5
总谐波电流
16.602
总畸变率
0.066
14.答案:
[B]
解答过程:
每台变压器都应负载所有一、二级负荷,1.2Sr=1.2⨯10MVA=12MVA>11MVA,满足要求。
依据配电手册P40表2-11
经济运行临界负荷Scr=Sr
=10
=4.976(MVA)
节假日实际运行负荷S=15.9/2=7.95>4.976,宜两台运行。
15.答案:
[B]
解答过程:
依据GB50174-20088.1.7
E≥1.2S=1.2
题16-20:
短路计算
P
η1η2cosϕ
=1.2
50
0.93⨯0.92⨯0.95
=73.8(kVA)
16.答案:
[A]
解答过程:
配三P131式4-11:
x%=1⨯(10.5+17-6.5)%=10.5%
12
x%=1⨯(10.5+6.5-17)%=0
22
x%=1⨯(17+6.5-10.5)%=6.5%
32
配三P128表4-2:
X=x1%⋅Sj
=10.5⋅100=0.21
1100
SrT
10050
X=x2%⋅Sj=0
2100
SrT
X=x3%⋅Sj=6.5⋅100=0.13
3100
SrT
10050
17.答案:
[C]
解答过程:
配三P127表4-1:
Sj=100MVA,Un1=110kV,Uj1=115kV,Ij1=0.5(kA)
Sj
P128表4-2,X*L1=XL1⋅2
j1
=0.4⨯35⨯100=0.106
1152
X*S1.max
X*S1.min
=Sj
SS1max
=Sj
S
=100
4630
=100
1120
=0.0216
=0.089
Ik''1s1max=
S1min
Ij
X+X
=0.5
0.0216+0.106
=3.92(kA)
*S1.max*L1
Ik''1s1min=X
Ij=
+X
0.5
0.089+0.106
=2.56(kA)
*S1.min*L1
18.答案:
[C]
解答过程:
配三P127表4-1:
Sj=100MVA,Un3=10kV,Uj3=10.5kV,Ij3=5.5(kA)
X*1=0.02+0.12+0.2576=0.3976
X*2=0.03+0.23+0.2576=0.5176
I''=
Ij3
+
Ij3=
5.5+
5.5
=24.46(kA)
X*1X*2
0.39760.5176
19.答案:
[B]
解答过程:
XS1=
Sj
SS1
=100=0.258X
378
*S2=
Sj
SS2
=100=0.292
342
X4=XS2
+
XT
+
XS2XT
XS1
=0.292+0.42+0.292⨯0.42=1.188
0.258
I
Ik''4s1=
4
Sj
k4s1
4
=5.5
1.188
=100
1.188
=4.63(kA)
=84.18(MVA)
20.答案:
[B]
解答过程:
配电P298表7-3:
50000
I=KK
I1rT
=1.2⨯1⨯3⨯110=6.175(A)
opkreljxKn
0.85⨯300
rTA
5
Uopk
=Umin
KrelKrnTV
=0.5⨯110000
1.2⨯1.15⨯110000/100
=36.23(V)
题21-25:
接地、接触电压21.答案:
[C]
解答过程:
配三P894表14-13
C=n=
1A
24
30⨯21
=3.8⨯10-2(1
m2
)∈(2.5~6)⨯10-2(1
m2
),K1
=1.4;
R=KKρ=1.4⨯0.5⨯35=0.817(Ω)
1230
考虑季节系数1.4,R'=ψ2R=1.4⨯0.817=1.14(Ω)
22.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50057-2010C.0.3.1及GB/T50065-2011式A.0.2
le=2=2
=21.909(m)
L=2le=43.818(m)
2
R=ρ(lnL
+A)=
12043.8182
(ln
-0.18)=5.047(Ω)
2πLhd
23.答案:
[A]
2π⨯43.8181⨯0.015
解答过程:
依据GB/T50065-2011
式4.2.2-3:
Ut=50+0.05ρC=50+0.05⨯800⨯0.5=70(V)
式4.2.2-4:
Us=50+0.2ρC=50+0.2⨯800⨯0.5=130(V)
24.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50054-2011式3.2.14
S≥I
k
t=20005=33.37(mm2),取35mm2。
134
25.答案:
[A]
解答过程:
依据GB50054-2011式5.2.8
I≤U0=
ZS
220V
25mΩ
=8.8(kA)
下午专业案例题(共40题,选做25题,每题2分)题1-5:
照明
1.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50034-20132.0.54
房间面积S=36⨯18+π92=902.47(m2)
房间周长L=36⨯2+18π=128.55(m)
2S2⨯902.47
室形指数RI===1.0
(H-h)L(14.75-0.75)⨯128.55
2.答案:
[C]
解答过程:
2S2⨯902.47
室形指数RI===1.25
(H-h)L
利用系数为0.54.
依据照明手册P211式5-48
(12-0.75)⨯128.55
灯具数量N=EavA0=
φUK
300⨯902.47
36000⨯0.7⨯0.54
=19.89,取20盏。
3.答案:
[B]
解答过程:
D=
=6.18(m)
R=122+6.182=13.5(m)
cosϕ=
12
13.5
=0.889,ϕ=27.24
I=283.6cd
E=Icos=283.6⨯0.889=1.3833
R213.52
EAh
=36000⨯4⨯1.38⨯0.7=139.44(lx)1000
4.答案:
[B]
解答过程:
依据照明手册P213式5-47
ρ=ρw(Aw-Ag)+ρgAg
=0.3⨯(Aw-0.2Aw)+0.09⨯0.2Aw=25.8%,取26%。
wav
5.答案:
[C]
AwAw
解答过程:
依据照明手册P224式5-63
N=EavA0
φ1ηUK
=15⨯6000=836000⨯0.637⨯0.7⨯0.7
题6-10:
变电所布置6.答案:
[A]
解答过程:
依据GB50060-20102.0.5~2.0.7
1、110kV电源二进线隔离开关线路侧应设接地开关;
2、110kVII母线应设接地开关;
3、2号主变压器35kV侧避雷器应设隔离开关;
7.答案:
[B]
解答过程:
1、依据GB50060-20105.5.3,储油池应大于设备外廓每边各1000mm,图中只有900mm;
2、依据GB50060-20105.5.5,防火墙长度应大于储油池两侧1000mm,图中只有500mm;
8.答案:
[A]
解答过程:
1、35kV配电室应有两个出口;
2、10kV配电室左侧门应向外开;
3、35kV柜后通道不宜小于1000mm;
9.答案:
[A]
解答过程:
依据GB50060-20105.5.3油池四周应高出地面100mm。
依据GB50060-2010图5.1.2-3L1≥2500mm。
依据GB50060-20107.1.11建筑物与户外油浸式变压器外廓间距不宜小于10000mm。
10.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50060-20105.5.3,总事故贮油池容量宜为最大油箱容量60%,即13.5×60%=8.1t。
题11-15:
防雷、接地11.答案:
[C]
解答过程:
依据GB/T50064-2014式5.4.11-2
Se≥0.3Ri=0.3⨯8=2.4(m)
保护半径rx=
=14.302(m)
依据GB/T50064-2014式5.2.1-3
rx=(1.5h-2hx)P=(1.5h-2⨯3)⨯1=1.5h-6=14.302,h=13.53m
12.答案:
[C]
解答过程:
依据GB50057-2010C.0.3.1及GB/T50065-2011式A.0.2
le=2=2
=44.72(m)
l/le=19/43.818=0.42,查图C.0.1,A=1.4。
Ri=R=
A
R
1.4
13.答案:
[A]
解答过程:
依据GB50057-2010式A.0.3-2
e
A=[LW+2H(L+W)+πH(200-H)]⨯10-6
=[60⨯13+2⨯16⨯(60+13)+π16(200-16)]⨯10-6=0.012(km2)
依据GB50057-2010式A.0.1、A.0.2
N=kNgAe=1.5⨯0.1⨯75⨯0.012=0.139(次/a)<0.25次/a,三类防雷建筑物,I=100kA。
依据GB50057-2010式4.2.4-6
I=0.5I=0.5⨯100=3.125(kA)
impnm
4⨯4
14.答案:
[B]
解答过程:
依据GB50057-20105.4.6条文说明
le=2=2
=44.72(m)
le1
=(le1
-5)
=(44.72-5)⨯=56.17(m)
le2=56.17+5=61.17(m)
15.答案:
[B]
解答过程:
依据GB50057-2010式G.0.1-1
8.58.5
SF=20log()=20log(
2
18⨯10-6
1+0.0082
)=20log3.755=11.49(dB)
H0=
i0
2πs
=150000
2π⨯100
=238.732
SF/2011.49/20
H=H0/10=238.732/10=63.593
4π⨯10-7⨯0.6⨯1⨯63.593
U=μblH/T1=
10⨯10-6
=4.795(V)
题16-20:
架空线路16.答案:
[C]
解答过程:
钢上P1057表21-23
γ=γ+γ=P1g+0.9πb(b+d)g⨯10-3
312AA
=0.9643⨯9.8+0.9π5⨯(5+21.66)⨯9.8⨯10-3277.75277.75
=34.024⨯10-3+13.298⨯10-3=47.32⨯10-3N/(m⋅mm2)
17.答案:
[C]
解答过程:
钢上P1064式21-14
l=(l1
+
l2
)/2
hcos[arctan(h/l)]cos[arctan(h/l)]
1122
=(150
+180
)/2=169.21(m)
cos[arctan(35/150)]cos[arctan(40/180)]
18.答案:
[B]
解答过程:
钢上P1064式21-15
l=(l1+σ10h1)+(l2+σ20h2)=(160+
78.24⨯10
)+(190+
83.85⨯(-6)
)=238.23(m)
v
2γvl1
2γvl2
235.46⨯10-3⨯160235.46⨯10-3⨯190
19.答案:
[C]
解答过程:
钢上P1058式21-11
lr====151.58(m)
20.答案:
[D]
解答过程:
线路P219式3-6-3
λm===0.49(m)2
钢上P1070式21-20
b=0.9~0.95λm
2
=0.9~0.95⨯4.9(m)=0.441~0.466m
注:
钢铁手册P1070式21-20单位有误。
题21-25:
低压短路电流计算及断路器整定21.答案:
[C]
解答过程:
配电手册P158表4-25
ZL1=30⨯
22.答案:
[B]
解答过程:
=72.13(mΩ)
Rs=0.21mΩ;Xs=2.12mΩ
RT=0.53mΩ;XT=4.77mΩ
Z==
(0.21+0.53)2+(2.12+4.77)2=6.93(mΩ)
I''=1.05Un=1.05⨯380=33.24(kA)
23.答案:
[C]
解答过程:
Rs=0.14mΩ;Xs=1.41mΩ
RT=0.53mΩ;XT=4.77mΩ
Z=
I''=1.05Un=
24.答案:
[C]
380
=
=35.29(kA)
=6.216(mΩ)
解答过程:
GB50054-20113.1.2
1%⨯Ik2=1%⨯24.5kA=245A
k2点电动机电流Im1=90A<245A
k1点电动机电流Im2=90+60=150A<245A=1%⨯Ik2<1%⨯Ik1
故都不考虑电动机影响。
25.答案:
[C]
解答过程:
配电手册P631式11-15
Iset2≥Krel2[IstM+Ic(n-1)]=1.2[6⨯60+(410-60)]=852(A)
配电手册P636式11-16
Iset3≥Krel3[Is'tM+Ic(n-1)]=1.2[2⨯6⨯60+(410-60)]=1284(A)
题26-30:
建筑智能化及防雷26.答案:
[B]
解答过程:
依据GB50525-20103.3.2.9条文说明
L∆=
1
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