注册电气考试例题讲解Word版Word格式.docx
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261×
0.3=8.14%
5、若变电所海拔3000m,室内实际环境温度25℃,规范规定室内高压母线载流量的综合校正系数应采用哪项数值?
(A)1.05(B)1.00
(C)0.94(D)0.88
依据DL/T5222-2005附录D表D11,实际环境温度为25℃时,综合校正系数为1.00。
室内母线,与海拔无关。
【插入题A】某10kV交联聚乙烯铝芯电缆,敷设在电缆沟中,线路计算电流45A,最大短路电流5160A。
按热稳定条件,电缆截面应选择哪项?
(题干中说明:
所带负荷为三级。
主保护动作时间和后备保护动作时间分别为0和0.5s;
当主保护为速动时,短路电流持续时间为0.2s。
(A)25mm2(B)35mm2
(C)50mm2(D)70mm2
依据《配电手册》P212表5-9、P213表5-10:
因所带负荷为三级,短路时允许最高温度应取250℃,差得系数c为90。
(请注意:
铝芯电缆有两种系数c。
如为重要回路,短路时允许最高温度应取200℃,系数c为77。
按GB50217-2007的3.7.8条,短路电流作用时间宜取后备保护动作时间与断路器开断时间之和(后者即“当主保护为速动时,短路电流持续时间”):
t=0.5+0.2=0.7s。
48mm2
【评论】本题的难度加大了:
两个关键数据c和t要自己取,而且要返回题干去找已知条件。
【引伸】短路电流持续时间,除断路器开断时间外,难点是另外一项——保护动作时间的选取。
共4种情况,请设法牢记。
按DL/T5222-2005的5.0.13条:
*对导体(不包括电缆),取主保护动作时间;
主保护有死区时,取起作用的后备保护动作时间,并采用相应的短路电流。
*对电器,取后备保护动作时间。
按GB50217-2007的3.7.8条按GB50217-2007的3.7.8条:
*对电动机等直馈线的电缆,取主保护动作时间;
*对其他电缆,取后备保护动作时间。
【案例二A】某35kV架空线采用钢筋混凝土电杆、铁横担、钢芯铝绞线。
1、在架空线力学计算中,下列关于导线比载的表述,哪一项是正确的?
(A)导线上每米长度的荷载折算到单位截面上的数值
(B)导线上每米长度的荷载
(C)导线单位截面上的荷载
(D)长度为代表档距的导线上的荷载折算到单位截面上的数值
答案【A】
依据《钢铁手册》(上)P1057,电线荷载折算到单位长度、单位截面上的数值,称为比载。
2、已知该线路设计气象条件和导线的物理参数如下:
导线单位长度质量pl=0.6kg/m导线截面A=170mm2
导线直径d=17mm覆冰厚度b=20mm
重力加速度g=9.8m/s2
请计算导线的自重加冰重比载γ3与下列哪项最接近?
(单位为N/(m.mm2)。
(A)128×
10-3(B)150×
10-3
(C)6000×
10-3(D)20560×
依据同上,按表21-23的公式计算:
=0.0346+120.55×
10-3=155×
10-3N/(m.mm2)
3、已知某杆塔相邻两档等高,档距分别为120m和100m,电线截面A=170mm2,出现灾害性天气时的比载γ5=100×
10-3N/(m.mm2)。
请计算此时一根导线施加在杆塔上的水平荷载最接近哪项?
(A)500N(B)1000N
(C)1500N(D)2000N
依据《钢铁手册》(上)P1064:
水平档距
110m
水平荷载
1870N
【案例三B】某10kV架空配电线路采用钢筋混凝土电杆、铁横担、钢芯铝绞线,直线杆采用针式绝缘子,耐张杆采用悬式绝缘子串。
请解答下列线路导线力学计算中的问题。
假定某杆塔两侧档距分别为90m和110m,对应的高差角分别为15o和20o,计算杆塔的水平档距。
(A)95m(B)100m
(C)105m(D)110m
依据《钢铁手册》(上)P1064式21-14:
95.15m
【引伸】1)杆塔的水平档距lh用于计算杆塔承受的水平风荷载。
如高差小或不需要准确计算时:
。
2)连续档的代表档距(不考虑悬挂点高差时),可按P1058式21-11计算:
3)新导线架设后受张力作用会产生永久性变形,即初伸长。
一般采用降温法予以补偿;
降低的温度见或GB50061-1997的表4.2.5。
(《钢铁手册》(上)P1069的数据可供参考。
4)建议复习GB50061-1997的3和4章,特别是气象条件的组合(其基本原则是最严酷的条件不叠加)。
2、一般情况下导线弧垂最低点的应力不应超过破坏应力的40%,当导线弧垂最低点的应力为破坏应力的40%时,说明导线悬挂点的最大应力可为哪项数值。
(A)34%B)38%(C)44%(D)48%
依据《钢铁手册》(上)P1064之21.3.7,“悬挂点应可较弧垂最低点应力高10%,即不超过破坏应力的44%。
”
【说明】如果某档档距很大,导线悬挂点应力达到44%破坏应力时,则此档距称为极大档距。
3、假定导线的破坏应力为260.29N/mm2,计算该导线最大使用应力。
(A)65.07N/mm2(B)74.37N/mm2
(C)86.76N/mm2(D)104.12N/mm2
依据GB50061-1997的4.2.3条,导线或地线的最大使用应力,不应大于绞线瞬时破坏张力的40%,即260.29×
0.4=104.12N/mm2。
【评论】题中四个选项所对应的安全系数依次为4、3.5、3、2.5;
考点就是取安全系数。
鉴于题中未给出线路路径的其他条件(如是否在厂区或居民区之类),安全系数按最低允许值取2.5。
依据《钢铁手册》(上)P1065式21-17,导线的安全系数不应小于2.5,则:
104.12N/mm2。
【案例四B】某车间采用低压三相线路供电,线路长度50m,允许电压降5%,短路故障切除时间0.4s,最大短路电流6.8kA,环境温度40℃,电缆经济电流密度2.0A/mm2,热稳定系数为137,电压损失百分数0.50%/(kW·
km)。
车间设备功率数值统计见下表,有功功率同时系数取0.8,无功功率同时系数取0.93。
设备名称
额定/设备
功率(kW)
负载持续率
额定电压
需要
系数
cosφ
tgφ
计算功率
P
Q
S
数控机床
50
100
380
0.2
0.5
1.73
10
17.3
起重机
22/20
20
0.1
2
3.5
风机
7.5
0.75
0.8
5.6
4.2
其它
5
3.8
2.8
共计
82.5
21.4
27.8
乘上同时系数0.8/0.93
17.1
25.9
31
【讲解者注】红字为答题时加上的。
按需要系数法计算车间总计算功率Pc,应为()。
(A)21.6kW(B)21.4kW
(C)17.3kW(D)17.1kW
依据《配电手册》P2、P3相关各式,列表计算如上。
其中起重机的设备功率换算如下:
20kW
【评论】1)地球上没有额定负载持续率为20%的起重机和电动机。
一般人会认作笔误,但看来是出题者有意设的陷阱!
2)答案中两组数据均只差0.2kW,即要求计算精度为
0.93%!
是考注册工程师,还是考小学算术?
3)题1只要求计算P,本来不必计算Q和S;
但题2未给功率因数,只好一并求出。
2、假定PC=21.5kW,计算选择电缆截面不应小于哪项数值。
(铜芯交联聚乙烯电缆穿钢管明敷时允许载流量见下表。
导体截面(mm2)
25
35
70
允许载流量(A)
69
82
104
129
导体最高温度(℃)
90
环境温度(℃)
40
(A)25mm2(B)35mm2
(C)50mm2(D)70mm2
依据题1的计算cosφ=PC/SC=17.1/31=0.55
计算电流
59.5A
【评论】1)PC=21.5kW是“假定”,与题1差别较大;
功率因数是否要用题1数据?
令人难以捉摸。
2)当实际环境温度与载流量表的基准环境温度不同时,载流量应校正。
3、假定计算电流为55A,按经济电流密度选择电缆截面。
依据GB50217-2007附录B式B.0.2-4(或《配电手册》P537例9-2):
Sj=Ic/J=55/2=27.5mm2
按GB50217-2007附录B.0.3,“经济电流截面应选择较接近的一档截面,且宜偏小选取。
”因此,选择25mm2。
4、按热稳定校验选择电缆最小截面。
依据《配电手册》P213表5-10:
31.4mm2
5、假定PC=21.5kW,计算供电线路电压损失。
(A)0.054%(B)0.54%
(C)5.4%(D)54%
答案【】
依据《配电手册》P542表9-63:
0.54%
【评论】1)给出单位负荷矩的电压损失百分数时,可用简化式计算。
(该数据已计及cosφ的差异。
2)答案四个选项的有效数值相同;
考的是算术定位。
【案例五C】10kV配电装置采用矩形铝母线,已知母线上计算电流Ijs=396A,三相短路电流I”=I∞=16.52kA,三相短路电流峰值ίp3=2.55I”;
给母线供电的断路器的主保护动作时间为1s,断路器开断时间为0.15s;
母线长度8.8m,母线中心距0.25m,母线为水平布置、平放,跨距0.8m;
实际环境温度为35℃;
按机械共振条件校验的振动系数β=1,铝母线短路时的热稳定系数C=87。
矩形铝母线(单条、平放)的长期允许载流量见下表:
导体尺寸
h×
b(mm×
mm)
载流量
(A)
40×
4
480
542
50×
661
6.3
703
注:
1)载流量系按最高允许温度70℃、环境温度25℃为基准、无风、无日照条件计算的。
2)上表导体尺寸h为宽度,b为高度。
1、按允许载流量选择的导体截面应为()。
(A)40×
4mm2(B)40×
5mm2
(C)50×
5mm2(D)50×
.3mm2
依据GB50060-1992的附表2.1(或DL/T5222-2005表D.11),给定导体载流量在环境温度为35℃下的校正系数为0.88。
查载流量表用的电流为396/0.88=450A,选择40×
4mm2的铝母线。
2、按热稳定校验的导体截面应为()。
依据《配电手册》P213,母线热稳定最小截面为
mm2。
选择50×
5=250mm2的母线。
3、计算当铝母线采用50×
5mm2时,短路时母线上产生的应力为()。
(A)5.8MPa(B)37.6MPa
(C)47.0MPa(D)376.0MPa
依据《配电手册》P208式5-14,母线应力为
=37.64MPa。
其中:
W=0.167bh2=2.088×
10-6,也可由表5-5查得。
β=1;
Kx按图5-3曲线取1。
(本题符合简化式5-17的条件,即β=1;
Kx=1,计算更为简便。
4、计算当铝母线采用50×
5mm2时,已知铝母线最大允许应力σy=120MPa,按机械强度允许的母线最大跨距应为()。
(A)0.8m(B)1.43m
(C)2.86m(D)3.64m
依据《配电手册》P209式5-18和表5-5,最大允许跨距为
=1.428m。
5、该配电装置当三相短路电流通过时,中间相电磁效应最为严重。
若查得矩形截面导体的形状系数Kx=1,三相短路时,计算其最大作用力应为().
(A)98.2N(B)151N
(C)246N(D)982N
依据《配电手册》P208式5-12,中间相最大作用力为
=982.4N。
【评论】本小题的计算对象不够明确。
“其”这个代词当指前面主句中的“中间相电磁效应”,但是指中间相“导体”还是支持它的“绝缘子”?
如为前者,计算长度应取母线全长;
8.8m应为已知条件。
但按此计算的得数是10806.6N,与答案对不上。
如为后者,计算长度应取支持绝缘子的跨距0.8m;
8.8m就变成干扰项了。
本小题必然要引用计算“平行导体间的相互作用力”的公式;
题中并未提及绝缘子或要求只计算一跨的作用力;
而且,给出了母线全长:
让人如何识别8.8m是否干扰项呢?
!
【案例六D】某县城网改造,拟将一条18km的110kV架空导线换为单芯交联聚氯乙烯铝芯电缆在隧道内敷设,架空线路输送容量为100MVA,短路电流为31.5kA,短路电流持续时间为0.2s。
电缆在空气中一字形敷设的载流量见下表:
240mm2
300mm2
400mm2
500mm2
I
570A
645A
735A
830A
1、假定电缆热稳定系数为86,按短路热稳定条件,计算本工程电缆允许最小截面。
A、173mm2B、164mm2
C、156mm2D、141mm2
依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》P213,满足电流热稳定要求的最小截面为:
mm2
2、已知高压电缆敷设时综合修正系数为0.9,按电缆允许载流量选择截面。
A、240mm2B、300mm2
C、400mm2D、500mm2
负荷电流
A;
查载流量表用的电流为525.5/0.9=584A,选择300mm2电缆。
3、已知电缆保护层的冲击耐压值为37.5kV,则电缆保护器通过最大电流时最大残压应取多少?
并说明理由。
A、64kVB、37.5kV
C、24kVD、26.8kV
依据GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》,4.1.13条,最大冲击电流作用下护层电压限制器的残压,不得大于电缆护层的冲击耐压被1.4所除数值,即
kV
4、经过计算,本工程电缆敷设时,需将电缆保护层分为若干单元,每个单元内两端护层三相互联接地,且每单元又用绝缘连接盒分为三段,每段交接换位并经保护器接地。
这样做的主要原因是:
A、为降低电缆保护层上的感应电压;
B、为使电缆三相的阻抗参数相同;
C、为使每相电缆保护层的感应电流相互抵消;
D、为使每相电缆产生的电压降相互抵消。
答案【A、C】
依据同上,4.1.11条。
【评论】本题难以找到依据,新版条文说明未加解释。
以下是网上参考答案,不宜效仿。
(按:
本条在1994版为4.1.10条,其条文说明节录如下:
35kV及以下电缆线路的金属护层若采取两端接地时,由于其阻抗值不像35kV以上电缆那么小,环流尚不过分显著。
……但35kV以上高压电缆两端接地时,环流可占电缆工作电流的50%左右,从而影响电缆附加温升过高,导致电缆载流能力降低或需使缆芯截面选择过大,因而宜予限制。
交叉互联单元中三个区段均等时,正常运行中金属护层上不形成环流。
若不均等则出现环流,随之,要遵照本规范第3.7.3条
(2)项进行验算。
5、电缆终端的设计取决于要求的工频和冲击耐受电压值、大气污染程度和海拔。
假定电缆终端在海拔2000m,电缆终端外绝缘雷电冲击试验电压最低应为:
A、325kVB、450kV
C、480kVD、495kV
依据DL/T5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》:
按附录B表B.1和B.3,110kV电缆雷电冲击耐受电压应为450kV。
按6.0.8条,安装在海拔超过1000m地区的电器外绝缘,其试验电压应乘以系数K
电力电缆雷电冲击试验电压应为
【案例七D】一个10kV配电所,用架空线向6km处一工程供电。
Pjs=1800kW,cos=0.85,采用LJ裸铝绞线,线路允许电压损失为10%,环境温度35℃,不计日照和海拔等影响,路径按经过居民区设计,LJ裸绞铝线载流量表(35℃)见下表:
25mm2
119A
35mm2
150A
50mm2
189A
70mm2
233A
1、按允许载流量选择截面。
A、25mm2B、35mm2
C、50mm2D、70mm2
计算电流
A
查载流量表,应选择35mm2。
2、按机械强度选择截面。
A、25mm2B、35mm2
C、50mm2D、70mm2
依据《工业与民用配电设计手册》,P580表10-18,按居民区考虑,最小截面为35mm2。
3、按允许电压损失10%选择最小截面。
A、25mm2B、35mm2
C、50mm2D、70mm2
依据同上,P548表9-72,给定条件下的单位电压损失:
LJ-35为1.186%/MW.km,LJ-50为0.888%/MW.km。
选择LJ-50,1.8MW、6km时电压损失为0.888x1.8x6=9.59%。
【案例八E】某县在城网改造中拟将至污水处理站的12km10kV架空导线换为交联聚氯乙烯绝缘电缆,采用隧道内与其他电缆一起敷设,该线路正常负荷2MW,功率因数0.9。
交联聚氯乙烯铝芯电缆在空气敷设的数据
95
120
载流量(A)
145
190A
215A
240A
R(Ω/km)
0.64
0.46
0.34
0.253
X(Ω/km)
0.082
0.079
0.076
1、已知线路电源侧短路电流15kA,保护动作时间0.15s,保护电流热稳定系数77。
电流综合修正系数0.8,要求电源末段压降不大于7%,计算10kV电流截面。
A、50mm2B、70mm2
C、95mm2D、120mm2
依据上表和《工业与民用配电设计手册》。
(1)按载流量选择
电流综合修正系数0.8,选择导体电流为128.5/0.8=160.6A,可选择70mm2电力电缆。
(2)按热稳定校验
mm2
根据电缆热稳定要求选择95mm2电力电缆。
(3)按电压降校验
,
,
kvar
120mm2电缆的电压损失
,满足要求。
最终截面应为120mm2。
【评论】1)这个小题太大;
六、七步计算,才能得2分!
2)原题给出的热稳定系数为77,明显偏低(约为PVC铝线的C值)。
3)电压损失本来可以直接从《配电手册》P550表9-76差得。
但其中铝芯120mm2为0.343﹪/(MW.km),乘以2MW、12km,得8.23﹪,超过7﹪。
这样,只能用公式计算了。
(本题给出的阻抗数据明显偏低,可能是电阻未乘温度系数,感抗则近于1kV数据。
提示:
答题的原则是优先采用题面数据。
2.已知污水处理厂10kV电源中性点经消弧线圈接地,请问电缆绝缘水平最经济合理应取多少,说明原因
A.6/10KVB.10/10KVC.8.7/10KVD.6.3/10KV
依据<
<
工业与民用配电设计手册(第三版)>
>
,P481表9-2。
中性点非有效接地系统中的单相接地故障持续时间在1min到2h之间,必须选用第Ⅱ类的Uo(缆芯对地的额定电压)。
3.10kV中性点经消弧线圈接地,缆芯对地的雷电冲击耐受电压峰值要求为下列何值,说明原因。
A.60kVB.75kVC.80kVD.95kV
依据和说明同上,取表9-2中与8.7/10KV对应的数据。
【案例九?
】电
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