2025年工矿企业供电考试题(附答案)

2025年工矿企业供电考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.工矿企业供电系统中，10kV中性点不接地系统发生单相接地故障时，允许继续运行的时间通常为（）。A.0.5小时B.1小时C.2小时D.4小时2.三相短路电流计算中，若系统电抗标幺值为0.2（基准容量100MVA），则三相短路电流周期分量有效值为（）（取基准电压10.5kV）。A.2.75kAB.5.5kAC.8.25kAD.11kA3.某企业负荷计算结果为有功功率P=1200kW，功率因数cosφ=0.7，若将功率因数提高至0.95，需补偿的无功容量约为（）（tan0.7≈1.02，tan0.95≈0.329）。A.550kvarB.720kvarC.890kvarD.1050kvar4.高压配电装置的“五防”功能中，“防止带负荷分合隔离开关”主要通过（）实现。A.机械联锁B.电磁锁C.微机防误系统D.以上均是5.下列关于电力变压器经济运行的描述中，正确的是（）。A.负载率为50%时效率最高B.铜损等于铁损时效率最高C.负载率越高越经济D.应优先选择大容量变压器降低损耗6.某车间380V线路采用VV-0.6/1kV电缆供电，环境温度35℃，土壤热阻系数1.2℃·m/W，电缆直埋敷设时，载流量修正系数应为（）（参考：30℃时修正系数1.0，35℃时为0.94，40℃时为0.87）。A.0.94B.0.90C.0.85D.0.807.过电流保护的动作电流整定时，需考虑的最主要因素是（）。A.最大负荷电流B.短路电流C.尖峰电流D.额定电流8.下列接地类型中，属于功能性接地的是（）。A.防雷接地B.保护接地C.工作接地D.防静电接地9.某10kV线路采用定时限过电流保护，其动作时限为1.5s，上下级保护配合时，时间级差应至少为（）。A.0.2sB.0.3sC.0.5sD.1.0s10.关于电力电容器无功补偿的描述，错误的是（）。A.集中补偿适用于负荷分散的场景B.就地补偿可减少线路损耗C.分组补偿兼顾经济性与效果D.补偿容量过大会导致电压升高11.短路电流的热效应主要由（）决定。A.短路电流周期分量B.短路电流非周期分量C.短路电流全电流D.短路电流冲击值12.高压熔断器在电路中主要用于（）。A.过载保护B.短路保护C.过电压保护D.欠电压保护13.某企业35kV电源进线采用单母线分段接线，正常运行时母联断路器断开，这种接线方式的优点是（）。A.供电可靠性高B.投资成本低C.操作灵活性高D.短路电流小14.低压配电系统中，TN-C系统的特点是（）。A.N线与PE线完全分开B.N线与PE线部分合并C.N线与PE线完全合并D.无专用PE线15.电力变压器的连接组别为Yyn0时，其一次侧线电压与二次侧线电压的相位差为（）。A.0°B.30°C.60°D.180°16.下列关于电缆截面选择的描述中，错误的是（）。A.按长期允许载流量选择时需考虑环境温度修正B.按电压损失校验时，电动机启动时的电压损失需满足要求C.中性线截面应不小于相线截面的50%D.保护线（PE线）截面需满足短路热稳定要求17.某10kV线路发生两相短路，其短路电流与三相短路电流的关系为（）。A.两相短路电流=√3/2×三相短路电流B.两相短路电流=√3×三相短路电流C.两相短路电流=1/2×三相短路电流D.两相短路电流=三相短路电流18.下列设备中，属于一次设备的是（）。A.继电器B.电流表C.断路器D.电能表19.接地电阻测量时，若被测接地体与电流极、电压极的直线距离分别为D、d，正确的布置方式是（）。A.D≥40m，d≥20mB.D≥20m，d≥10mC.D≥10m，d≥5mD.D≥50m，d≥30m20.某企业年用电量为5×10⁶kWh，最大负荷利用小时数Tmax=4500h，则其最大负荷为（）。A.1111kWB.1250kWC.1500kWD.2000kW二、填空题（每空1分，共20分）1.工矿企业供电系统的基本要求是安全、可靠、优质、经济，其中“可靠”指供电连续性满足生产需求。2.短路电流计算中，常用的方法是标幺制法，其基准值通常选择基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj=线电压（取电网平均额定电压）。3.高压断路器的主要参数包括额定电压、额定电流、额定短路开断电流和额定关合电流。4.无功补偿的基本方式有集中补偿、分组补偿和就地补偿，其中就地补偿的降损效果最佳。5.低压配电系统的接地形式分为TN系统、TT系统和IT系统，其中TN系统又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种。6.电力变压器的损耗包括铁损（空载损耗）和铜损（负载损耗），当两者相等时，变压器效率最高。7.过电流保护的动作电流应大于最大负荷电流，并考虑自启动电流的影响。8.防雷装置主要包括接闪器、引下线和接地装置，其中接闪器可采用避雷针、避雷带或避雷网。9.电缆直埋敷设时，埋深不应小于0.7m（农田地区不小于1.0m），电缆上下应铺设100mm厚的细沙或软土。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.中性点直接接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压会升高至线电压。（×）2.短路电流的冲击值主要用于校验电气设备的动稳定。（√）3.电力电容器组应装设放电装置，确保停电后5min内电压降至50V以下。（√）4.高压隔离开关可以带负荷操作，仅用于隔离电源。（×）5.低压配电系统中，PE线的颜色标识为黄绿双色。（√）6.变压器并列运行的条件包括接线组别相同、变比相等、阻抗电压相等。（√）7.防雷接地的接地电阻一般要求不大于10Ω，而保护接地的接地电阻不大于4Ω。（√）8.定时限过电流保护的动作时限与短路电流大小无关，反时限过电流保护的动作时限随短路电流增大而减小。（√）9.电缆截面选择时，按经济电流密度选择的截面主要用于长期运行的大电流线路。（√）10.高压电动机的保护通常包括电流速断保护、过负荷保护和低电压保护。（√）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述工矿企业供电系统中短路电流的计算步骤。答：①确定计算短路点；②绘制计算电路图，标注各元件参数；③选择基准值（Sj=100MVA，Uj=平均额定电压）；④计算各元件电抗标幺值（发电机、变压器、线路等）；⑤绘制等效电抗图，化简求出短路点总电抗标幺值；⑥计算三相短路电流周期分量有效值（Ij=Sj/(√3Uj)，I″=Ij/X∑）；⑦计算短路电流冲击值（ish=1.8×I″）和短路容量（S″=√3UjI″）。2.说明高压配电装置“五防”功能的具体内容。答：①防止带负荷分、合隔离开关；②防止误分、误合断路器；③防止带电挂（合）接地线（接地开关）；④防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；⑤防止误入带电间隔。3.分析双电源供电的两种主要接线方式及适用场景。答：①一用一备接线：正常时一路电源供电，另一路热备用，当工作电源故障时通过备用电源自动投入（BZT）装置切换。适用于一级负荷中特别重要的负荷（如矿山主通风机、冶炼厂关键生产线）。②并列运行接线：两路电源同时供电，通过母联断路器联络，正常时分段运行，故障时可互为备用。适用于负荷容量大、供电可靠性要求高的企业（如大型化工厂、钢铁厂）。4.阐述过电流保护与电流速断保护的配合原理。答：电流速断保护按躲过本线路末端最大三相短路电流整定，动作时限为0s，仅保护线路首端部分；过电流保护按躲过最大负荷电流整定，动作时限较长（一般0.5~2s），保护本线路全长及相邻线路后备。两者通过动作电流和动作时限的“阶梯式”配合，实现选择性：当线路末端短路时，速断保护不动作，由下一级线路的速断保护动作；若下一级速断保护拒动，本线路过电流保护延时动作，作为后备。5.说明无功补偿对工矿企业供电系统的意义及补偿容量的计算方法。答：意义：①提高功率因数，降低电能损耗；②减少线路电压损失，改善电压质量；③降低企业电费支出（避免力率调整电费罚款）。计算方法：补偿容量Qc=P（tanφ1-tanφ2），其中P为有功功率，φ1为补偿前功率因数角，φ2为补偿后功率因数角。例如，已知P=1000kW，cosφ1=0.7（tanφ1=1.02），目标cosφ2=0.95（tanφ2=0.329），则Qc=1000×(1.02-0.329)=691kvar。五、计算题（每题10分，共30分）1.某10kV供电系统如图1所示（简化系统），已知：-系统电源电抗Xs=0.1（基准容量Sj=100MVA）；-变压器参数：S=1600kVA，Uk%=6，变比10/0.4kV；-线路电抗Xl=0.4Ω/km（长度2km）。求低压母线（0.4kV侧）三相短路时的短路电流周期分量有效值I″、冲击电流ish及短路容量S″。（保留两位小数）解：①基准值选择：Sj=100MVA，Uj1=10.5kV（高压侧平均电压），Uj2=0.4kV（低压侧平均电压）。②计算各元件电抗标幺值：-系统电源电抗：Xs=0.1（已知）；-变压器电抗：Xt=Uk%×Sj/(100×SN)=6×100/(100×1.6)=3.75；-线路电抗：Xl=Xl×Sj/(Uj1²×1000)=0.4×2×100/(10.5²×1000)=0.0073（注：10kV线路电抗计算时，Uj取10.5kV，单位转换为Ω→kΩ）；③总电抗标幺值：X∑=Xs+Xl+Xt=0.1+0.0073+3.75=3.8573；④低压侧基准电流Ij2=Sj/(√3×Uj2)=100/(√3×0.4)=144.34kA；⑤短路电流周期分量有效值I″=Ij2/X∑=144.34/3.8573≈37.42kA；⑥冲击电流ish=1.8×I″=1.8×37.42≈67.36kA；⑦短路容量S″=√3×Uj2×I″=√3×0.4×37.42≈25.99MVA（或S″=Sj/X∑=100/3.8573≈25.93MVA，误差因Uj取平均电压导致）。2.某企业380V车间负荷如下：-电动机1：P=100kW，cosφ=0.85，η=0.92；-电动机2：P=80kW，cosφ=0.8，η=0.90；-照明负荷：P=20kW，cosφ=0.95（视为连续负荷）。试计算该车间的计算负荷（需用系数Kx=0.75，功率因数cosφ）。解：①电动机额定输入功率：-电动机1：P1=100/0.92≈108.70kW；-电动机2：P2=80/0.90≈88.89kW；②总有功计算负荷Pjs=Kx×(P1+P2+P照明)=0.75×(108.70+88.89+20)=0.75×217.59≈163.19kW；③无功计算负荷：-电动机1：Q1=P1×tanφ1=108.70×tan(arccos0.85)=108.70×0.6197≈67.32kvar；-电动机2：Q2=P2×tanφ2=88.89×tan(arccos0.8)=88.89×0.75≈66.67kvar；-照明负荷：Q照明=20×tan(arccos0.95)=20×0.329≈6.58kvar；-总无功计算负荷Qjs=Kx×(Q1+Q2+Q照明)=0.75×(67.32+66.67+6.58)=0.75×140.57≈105.43kvar；④视在计算负荷Sjs=√(Pjs²+Qjs²)=√(163.19²+105.43²)≈194.45kVA；⑤功率因数cosφ=Pjs/Sjs=163.19/194.45≈0.84。3.某10kV线路采用VV22-8.7/15kV电缆供电，输送有功功率P=1200kW，功率因数cosφ=0.8，线路长度L=1.5km，允许电压损失ΔU%=5%（系统标称电压10kV）。试选择电缆截面（电缆参数：r0=0.17Ω/km，x0=0.08Ω/km；经济电流密度J=2.5A/mm²）。解：①计算线路电流I=P/(√3×U×cosφ)=1200/(√3×10×0.8)=86.60A；②按经济电流密度选择截面：A=I/J=86.60/2.5≈34.64mm²，选35mm²（标准截面）；③校验电压损失：ΔU%=(P×r0×L+Q×x0×L)/(U²×1000)×100%；Q=P×tanφ=1200×0.75=900kvar；ΔU%=(1200×0.17×1.5+900×0.08×1.5)/(10²×1000)×100