注册电气工程师案例分析题及详解

注册电气工程师案例分析题及详解案例题举例一、对防雷击电磁脉冲的下列问题作出正确选择。(1)当无法获得设备的耐冲击电压时，220/380V三相配电系统的II类用电设备绝缘耐冲击过电压额定值可取下列哪个数值,A、1.5kVB、2.5kVC、4.0kVD、6.0kV(2)无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小，通常采纳压敏电阻、抑制二级管做这类SPD的组件。这种SPD应属于下列哪种类型,A、电压开关型SPDB、限压型SPDC、组合型SPDD、短路开关型SPD(3)防雷规范中为防雷击电磁脉冲，将须要爱护的空间划分为不同的防雷区(LPZ)。如一栋设有防雷装置的高层公共建筑物的外窗，应将其划在下述的哪个区是正确的,A、LPZ0A区B、LPZ0B区C、LPZ1区D、LPZ2区答案:(1)B;(2)B;(3)B。二、下列关于低压系统接地故障爱护的试题，各道选择题中哪一组答案是正确的,(1)防止人身间接电击的爱护采纳下列哪一组措施可不设置接地故障爱护,?、?类电气设备;?、电气设备;?、采纳平安特低压;?、设置不接地的等电位连接。A、?、?、?;B、?、?、?;C、?、?、?;D、?、?、?。(2)下列哪、电气隔离;?、接地;一组答案是降低建筑物电气装置接触电压的基本措施,??、总等电位连接;?、屏蔽。A、?、?B、?、?C、?、?D、?、?(3)在相线对地标称电压为220V的TN系统配电线路中，当配电箱同时供电固定式电气设备和手握式电气设备及移动式电气设备的末端线路，切断故障回路的时间应是:A、不大于0.4sB、不大于5sC、不大于1sD、不大于0.5s(4)TN系统中，对PEN导体的要求哪一组是正确的。?、给固定装置供电的电源回路，其PEN导体铜芯截面积不小于10mm2，铝芯截面积不小于16mm2;?、可用RCD爱护有PEN导体的回路;?、不得利用剩余电流淌作爱护器，爱护有PEN导体的回路;?、成套开关设备和限制设备内部的PEN导体不须要绝缘起来。A、?、?、?;B、?、?、?;C、?、?、?;D、?、?、?。(5)装置的标称电压为220/380V，IT系统配出中性线，在其次次故障时的最长切断时间应为:A、5sB、0.8sC、0.4sD、0.2s答案:(1)B;(2)B;(3)A;(4)C;(5)B。三、某工厂的供电容量为5000kW，厂内负荷为10kV及380V两级电压供电。(1)若该工厂10kV系统的有功计算负荷为4000kW，无功计算负荷为3000kvar，其年平均有功负荷系数为0.75，年平均无功负荷系数为0.85，如采纳并联电容将其功率因数补偿到0.95，应加装的并联电容的容量大于以下哪一个数值,A、2080kvarB、1680kvarC、1260kvarD、2120kvar(2)若10kV系统所选并联电容器组的额定电流为88A，给其??绲牡缋录暗继宓某て谠市碓亓髁坑Σ恍?谝韵履囊桓鍪担緼、88AB、118.8AC、132AD、100A(3)该厂的380V乙母线的计算负荷为400kW，无功计算负荷为300kvar，其平均有功负荷系数为0.75，年平均无功负荷系数为0.85，如将功率因数提高到0.95，则须要装设几台BW0.4-12-1型电容器组,A、15B、18C、9D、21答案:(1)A;计算如下。10kV平均功率因数QcPjstan1tan2补偿前计算负荷功率因数角的正切值tan10.85补偿后功率因数角的正切值tan20.33故有QcPjstan1tan240000.850.332080kvar(2)A;计算如下。GB50059-1992《35110kV变电所设计规范》第8页3.7.3条I,1.35Ig1.35×88118.8A(3)B;计算如下。380V自然功能因数经计算tan10.86tan20.33故有QcPjstan1tan24000.860.33208kvarBW0.4-12-1型电容器组的容量为12kvarnQc/12208/1217，取18四、一条380/220V埋地敷设的铜芯电缆线路，长200m，电缆截面为120mm2，三相负荷集中在线路末端，最大计算负荷为200kW，线路功率因数COS1.0，请解答如下问题:(1)已知该段电缆线路计算用的经济电流密度取2.5A/mm2，若按经济电流密度选择，该电缆的最小截面应当为以下哪一个数值,A、120mm2B、150mm2C、185mm2D、2400mm2(2)假定用电点为一般工作场所，用电设备主要为电加热器且无特别要求，在正常运行状况下用电设备端子处电压偏差允许值宜为:A、?3B、?5C、?10D、?15(3)对于缆芯工作温度大于70?的电缆，在计算持续允许载流量时，当电缆直埋敷设在干燥或潮湿土壤中，除实施换土处理等能避开水分迁移的状况外，土壤热阻系数宜选取不小于以下哪一个数值,A、1.0?m/WB、2.0?m/WC、2.5?m/WD、3.0?m/W答案:(1)A;计算如下。计算电流电缆的最小截面(计算值)电缆标称截面取与计算值最接近的值，即120mm2。(2)B;(3)B。五、某城市拟新建0.500.60cd/?C、0.80cd/?D、0.85cd/?(2)假定路面平均亮度的初始值?B、为0.9cd/?。则路面平均照度初始值为:A、9lxB、10.8lxC、13.5lxD、15lx(3)该次干路机动车道照明应采纳哪一种灯具,A、截光型B、半截光型C、非截光型D、装饰性(4)道路照明中可触及的金属杆和配电箱等金属照明设备均需爱护接地，接地电阻应小于:A、4ΩB、10ΩC、15ΩD、30Ω答案:(1)A;计算如下。依据维《城市道路照明设计标准》的要求，对于新装灯具，路面平均亮度的初始值应比持值提高3050，因此路面平均亮度的初始值维持值×1(0.30.5)0.5×1(0.30.5)0.650.75(cd/?)(2)C;计算如下。照度换算系数K的物理意义为:得到1cd/?的路面平均亮度所必需的路面平均照度值，因此该段路面的平均照度初始值K×路面的平均亮度的初始值15×0.913.5(lx);(3)B;(4)B。六、为开发我国西部旅游项目，拟在某山区建设一观光旅游区及架空索道。应地区建设方要求进行电气规划及方案设计。现况条件及要求如下:?、电源、用电负荷:(1)拟利用现有的地区变电所供电。该变电所受电电压为10kV，馈电电压为10kV/380V/220V;目前仅一台1600kVA变压器已送电，二期将增建变压器。(2)旁边乡镇民用电约500kW。(3)地区气象站及邮电局通信用电容量约50kW，对电源质量要求很高。?、旅游区除动力及照明负荷300kW外，尚拟建设架空索道一座。?、拟利用二手设备400kW直流电动机及晶闸管变流器作为架空索道卷扬机的调速传动电源装置。?、一期工程建设中，索道卷扬传动需投入动行。(1)依据工程建设的要求，作为工程设计单位，进行探讨与探讨有关电气的技术方案有:A、旅游区的供配电系统及功率因数;B、卷扬机传动系统投入动行后所产生的谐波电流对地区电网的影响;C、卷扬机传动系统电源电压(10kV/380V)的选择;D、卷扬机传动调速系统的静态指标。上列项目中仅哪一项不与地区供电方案有关,(2)一期工程建设中，为防止架空索道卷扬机运行时影响气象及通信设备的正常工作，在下列方案中有哪项是首先必需考虑的,A、新建负荷投入运行后，10kV/380V供电系统的功率因数;B、卷扬机动行的无功冲击及谐波电流的影响;C、旅游区配电室、卷扬机限制室及电气的位置;D、卷扬机晶闸管直流调整系统方案。(3)按建设单位的要求，为节约投资，拟采纳已有的可控硅整流器及整流变压器作为架空索道卷扬传动装置的电源。目前，为给直流电动机电枢供电，已有两套三相桥式晶闸管变流器;假如现有的整流变压器仅具备一套副线圈，可实现的主回路接线方案有:A、主回路双桥串联的磁场可逆接线方式;B、主回路12脉动双桥并联的磁场可逆接线方式;C、交叉联结可逆接线方式;D、反并联可逆接线方式。试选择正确方案。(4)在利用现有直流电动机设计过程中，考虑到晶闸管变流器供电的直流电动机沟通侧电网的功率因数及谐波等问题，建设单位要求设计单位对交、直流调速系统进行比较。与直流电动机比较，沟通电动机系统的特点:?、不受换相条件的限制，没有由于机械式换向器所带来的修理工程量大、事故率高的弊病;?、容量、电压、电流和转速的上限，不像直流电动机那样受限制;?、沟通电动机体积小、重量轻、飞轮矩小、单机容量大、效率高;?、由于沟通调速技术的突破和变频调速装置性能的完善，目前，沟通调速系统的调速性能不但已经可以和直流调速系统相匹敌，而且已超过直流调速系统。问题:上述哪一项特点对投资影响最大,(5)考虑到卷扬机对调速性能的要求，为扩大直流电动机调速系统的调速范围，其最有效的方法有:A、采纳全数了恒功率调速系统;B、采纳闭环调速系统;C、削减电枢回路电阻;D、采纳恒力矩高速。请选择正确方案。答案:(1)D;(2)B;(3)D;(4)C;由于沟通电动机体积、重量小，从而使电机造价、相应的土建基础等初期建设费用降低;由于效率高、损耗小，运行维护费用降降低。(5)B。七、负荷计算和配电系统设计某城市工业园区，有个机械加工厂，三级负荷。依据电力规划和工厂生产须要，设一个10KV配电所，下设四个10KV/400V变电所。1变电所设备功，功率因数0.632变电所设备功率850KW，须要系数率291KW，须要系数0.360.52，功率因数0.863变电所设备功率1250KW，须要系数0.32，功率因数0.934变电所设备功率560KW，须要系数0.57，功率因数0.83全厂计入同时系数时，KP0.9，KQ0.95??1、全厂计算负荷中有功功率是:(A)1264KW;(B)1138KW;(C)1349KW;(D)1250KW2、假如全厂在低压侧补偿电力电容器总功率为350Kvar，全厂补偿后低压侧功率因数是:(A)0.88;(B)0.90;(C)0.95;(D)0.973、假如全厂变压器总损耗如下:总有功损耗24KW，总无功损耗120Kvar，问在不计及线路损耗时，高压侧的功率因数是:(A)0.88;(B)0.89;(C)0.91;(D)0.92以上问题需写出计算过程。4、关于工厂的配电系统设计考虑如下:?)10KV配电所应接近负荷中心，建议与负荷较大的变电所设在一起;?)高压系统的配电形式采纳单回路放射式;?)厂区高压、低压馈线采纳电缆敷设;?)变电所10KV母线采纳单母线分段;试推断以下组合的合理性，并说明你对以上四个方面设计的方案思路。(A);(?，?)(B);(?，?)(C);(?，?)(D)(?，?)八、继电爱护计算已知条件:变压器为SJ11-630KVA，10/0.4KV高压侧额定电流为36.4A，过负荷系数取3;最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的次暂态电流为712A;最小运行方式下变压器高压侧三相短路时，流过的次暂态电流为2750A;低压侧三相短路时，流过高压侧的次暂态电流为659A;最小运行方式下，低压侧母线单相接地短路时流过的稳态电流为5540A;计算中假定系统电源容量为无限大容量，短路稳态电流等于短路次暂态电流。爱护配置:1、装设二个GL-11型电流继电器和二个CT变比为100/5，组成过电流爱护兼作电流速断爱护;2、装设一个GL-11型电流继电器和二个CT变比为300/5，组成低压侧单相接地爱护;请完成整定计算的有关问题:1、过电流爱护1)选择最接近计算值的电流作为过电流爱护装置动作电流的整定值。A)8A;B)9A;C)10A;D)11A。2)爱护装置的一次动作电流是多少,A)120A;B)150A;C)180A;D)210A。3)爱护装置的灵敏度A)满意要求;B)不满意要求;C)不需校验;4)爱护装置的动作时限取下列较合适的值:A)0.2秒;B)0.5秒;C)1秒;D)2秒。答;1)B;2)C;3)A;4)B。计算过程如下:1)整定计算:IdzKkKjxKghI1.b/Khnt1.31336.4/0.85208.4A，取9A。2)爱护装置的一次动作电流为920180A。3)爱护装置的灵敏度系数:KSEN0.866X659/1803.17gt1.5故满意要求～附1--10KV引出线的继电爱护计算总降压变电所10KV引出线的爱护，线路接线如图(略)。已知条件:出线回路最大负荷电流为190.4A，考虑电动机M1启动时出线回路过负荷电流倍数为2;最大运行方式下，总降压变电所母线三相短路次暂态电流7955A;终端变电所母线三相短路次暂态电流6303A;终端变电所变压器低压侧母线三相短路时流过高压侧的次暂态电流1491A。最小运行方式下，总降压变电所母线三相短路次暂态电流6642A;终端变电所母线三相短路次暂态电流5294A;终端变电所变压器低压侧母线三相短路时流过高压侧的次暂态电流1416A。10KV电网的总单相接地电容电流为11.766A;10KV引出线的电容电流为5.8A。下一级终端变电所变压器过电流爱护装置的动作电流为360A。解(1)爱护配置1由于无时限电流速断爱护不能满意灵敏度系数要求，故装设二个DL-11型电流继电器，一个DS型时间继电器和二个变比为500/5的电流互感器组成带时限电流速断爱护。2装设二个500/5的电流互感器DL-11型电流继电器，一个DS型时间继电器和二个变比为组成过电流速断爱护。3装设另序电流互感器构成单相接地爱护，动作与信号。(2)整定计算1无时限电流速断爱护—爱护装置的动作电流:Idz.1KkKjxId.c.max/nt1.316303/10081.9取85A;爱护装置一次动作电流:Idz1Idz.1nt/Kjx851008500A;爱护装置灵敏度系数:KSEN0.866X6642/85000.6767lt2无时限电流速断爱护不能满意灵敏度系数要求，故应装设带时限电流速断爱护。2带时限电流速断爱护—爱护装置的动作电流:Idz.2KkKjxId.c.max/nt1.311491/10019.4取20A;爱护装置一次动作电流:Idz1Idz.2nt/Kjx201002000A;爱护装置灵敏度系数:KSEN0.866X6642/20002.875gt2满意灵敏度系数要求.装设DL-11/20型电流继电器。爱护装置动作时限取0.5秒。3过电流爱护—爱护装置的动作电流:Idz.jKkKjxKzqIf.max/Khn11.212190.4/0.851005.4A;为了与下一级配电变压器过电流爱护装置的动作电流相协作，计算爱护装置动作电流:Idz.jKpKjxIdz.c/nt1.11360/1003.96A;取以上计算值的大者，为6A;爱护装置一次动作电流:Idz1Idz.jnt/Kjx6100600A;爱护装置灵敏度系数:在线路末端发生短路时KSEN0.866X5294/6007.64gt1.5在配电变压器低压侧发生短路时(后备爱护)KSEN0.866X1416/6002.04gt1.2均能满意要求。装设DL-11/10型电流继电器。爱护装置动作时限取1.2秒。4单相接地爱护—爱护装置的动作电流略。附2--10/0.4KV630KVA变压器继电爱护计算10/0.4KV630KVA变压器爱护已知条件:变压器为SJ11-630KVA，高压侧额定电流为36.4A，过负荷系数取3;最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的次暂态电流为712A;最小运行方式下变压器高压侧三相短路时，流过的次暂态电流为2750A;低压侧三相短路时，流过高压侧的次暂态电流为659A;最小运行方式下，低压侧母线单相接地短路时流过的稳态电流为5540A;计算中假定系统电源容量为无限大容量，短路稳态电流等于短路次暂态电流。解1)爱护配置1、装设二个GL-11型电流继电器和二个CT变比为100/5，组成过电流爱护兼作电流速断爱护;2、装设一个GL-11型电流继电器和二个CT变比为300/5，组成低压侧单相接地爱护;爱护原理图略2)整定计算1、过电流爱护过电流爱护装置的动作电流:IdzKkKjxKghI1.b/Khnt1.31336.4/0.85208.4A，取9A。爱护装置的一次动作电流920180A。爱护装置的灵敏度系数:KSEN0.866X659/1803.17gt1.5爱护装置的动作时限取0.5秒。2、电流速断爱护电流速断/3I”122.min/Idz1nb0.6675540/180/250.82lt2不满意要求，应装设专用另序过电流爱护，动作电流为:IdzKk0.25I2b/nt1.20.25958/604.79，取5A。爱护装置的一次动作电流560300A。爱护装置的灵敏度系数:KSENI122.min/Idz15540/30018.5gt2满意设计规范要求。依据以上计算，可选用装设一个GL-11/10型电流继电器，爱护装置的动作时限为0.5秒。九、变电所母线桥的动稳定校验下面以35kV/10kv某变电所2主变增容为例来谈谈如何进行主变母线桥的动稳定校验和校验中应留意的问题。1短路电流计算图1为