注册工程师案例分析真题下午.docx

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注册工程师案例分析真题下午

2014年注册电气工程师案例分析题（下午卷）

题1-5：

某工厂10/0.4kV变电所，内设1000kVA变压器一台，采用Dyn11接线，已知变压器的冲击励磁涌流为693A（0.1s），低压侧电动机自启动时的计算系数为2，该变电所远离发电厂，最大运行方式下，10kV母线的短路全电流最大有效值为10kA，最大、最小运行方式下，变压器二次侧短路时折算到变压器一次侧的故障电流分别为500A、300A。

请回答下列问题：

1．在变压器高压侧设限流型高压熔断器对低压侧的短路故障进行保护，熔断器能在短路电流达到冲击值前完全熄灭电弧。

下表为熔断器产品的技术参数，计算确定高压熔断器应选择下列哪一项产品？

产品编号

熔体的额定电流

熔断器的额定最大开断电流

熔断器的额定最小开断电流

熔断器允许通过的电流

1

100A

6.8kA

300A

700A（0.15s）

2

125A

6.8kA

300A

700A（0.15s）

3

125A

7.5kA

400A

850A（0.05s）

4

160A

7.5kA

400A

850A（0.05s）

（A）产品编号1（B）产品编号2

（C）产品编号3（D）产品编号4

2．10/0.4kV变电所0.4kV母线的某配电网回路采用熔断器作为保护，已知回路的计算负荷为20kW，功率因数为0.85，回路中起动电流最大一台电动机的额定电流为15A，电动机起动电流倍数为6，其余负荷的计算电流为26A，计算确定熔断器熔丝的额定电流，应选择下列哪一项？

（A）40A（B）63A（C）125A（D）160A

3．10/0.4kV变电所0.4kV母线的某电动机配电回路，采用断路器保护，已知电动机额定电流为20A，起动电流倍数为6，断路器的瞬时脱扣器以及短延时脱扣器的最小整定电流为下列哪一项？

（忽略电动机起动过程中的非周期分量）

（A）250A125A（B）230A，2230A

（C）160A，160A（D）120A，120A

4．10/0.4KV变电所某配电回路，采用短路器保护。

回路中起动电流最大一台电动机的额定电压为0.38kV，额定功率为18.5kW，功率因数为0.38，满载时的功率为0.8，起动电流倍数为6，除该电动机外其他负荷的计算电流为200A，系统最小运行方式下线路末端的单相接地短路电流为1300A，两相短路电流为1000A，按躲过配电线路尖峰电流的原则，计算断路器的瞬时脱扣器额定电流为下列哪一项？

并校验灵敏系数是否满足要求？

（A）850，不满足（B）850A，满足

（C）728，满足（D）728A，不满足

5．10/0.4kV变电所内某低压配电系统图如右图所示。

已知馈电线路末端预期故障电流为2kA，熔断器弧前时间电流特性见下图，弧前I2tmin值和熔断I2tmin值见表1，根据本题给出的图，表数据，选择熔断器F的最小额定电流应为下列哪一项？

（A）25A（B）32A（C）40A（D）50A

题6-10：

某35kV架空配电线路设计采用钢筋混凝土电杆、铁横担、钢芯铝绞线、悬式绝缘子组成的绝缘子串，请解答下列关于架空线路设计和导线力学计算中的几个问题。

6．已知该架空线路导线的自重比载、冰重比载、自重+冰重综合比较、无冰时的风压比载、覆冰时的风压比载分别为（单位N/m.mm2）r1=33×103，r2=74×103，r3=108×103，r4=29×103，r5=65×10-3，请问导线覆冰综合比载为下列哪一项？

（A）82×103N/m.mm2（B）99×103N/m.mm2

（C）112×103N/m.mm2（D）126×103N/m.mm2

7．如果要求这条线路导线的最大使用应力（σm）不超过80N/m.mm2，请计算该导线瞬时破坏应力的最小值为下列哪一项？

（A）150N/m.mm2（B）200N/m.mm2

（C）250N/m.mm2（D）300N/m.mm2

8．已知该线路最大档的档距为150m，请计算在无冰、无风、气温+15C的情况下，在档距中央的导线与地线距离至少应为下列哪一项？

（A）2.0m（B）2.4m（C）2.8m（D）3.2m

9．已知该线路悬式绝缘子在运行工况下的最大设计荷载为3kN，请计算确定悬式绝缘子的机械破坏荷载最小值为下列哪一项？

（A）2.5kN（B）4.5kN（C）6.0kN（D）8.1kN

10．已知35kV线路在海拔高度1000m以下空气清洁地区时，悬式绝缘子串的绝缘子数量为3片，假定该线路地处海拔高度3000m地区，请确定线路悬式绝缘子串的绝缘子数量最少为下列哪一项？

（A）3片（B）4片（C）5片（D）6片

题11-15：

有一台10kV、2500kW的异步电动机，cosφ=0.8，效率为0.92，起动电流倍数为6.5，本回路三相Y接线电流互感器变比为300/5，容量为30VA，该电流互感器与微机保护装置之间的控制电缆采用KVV-4×2.5mm2，10kV系统接入无限大电源系统，电动机端的短路容量为100MVA（最小运行方式），150MVA（最大运行方式），继电保护采用微机型电动机成套保护装置，请回答下列问题。

（所有保护动作，制动电流均为二次侧的）

11．该异步电动机差动保护中比率制动差动保护的最小动作电流计算值为下列哪一项？

（A）0.48~0.96A（B）0.65~1.31A

（C）1.13~2.26A（D）39.2~78.4A

12．如果该电动机差动保护的差动电流为电动机额定电流的5倍，计算差动保护的制动电流值为哪一项？

（比率制动系数取0.35）

（A）9.34A（B）28A（C）16.7A（D）2801.6A

13．如果该电动机差动速断动作电流为电动机额定电流的3倍，计算差动保护的差动速断动作电流及灵敏系数应为下列哪一项？

（A）72.2A，12.3（B）9.81A，8.1

（C）13.1A，9.1（D）16.3A，5.6

14．如果该微机保护装置的计算电阻与接触电阻之和为0.55Ω，忽略电抗，计算电流互感器至微机保护装置电缆的允许长度应该为下列哪一项？

（铜导线电阻率0.0184Ωmm2/m）

（A）52m（B）74m（C）88m（D）163m

15．计算电动机电流速断保护的动作电流及灵敏系数为下列哪组数值？

（可靠系数去1.2）

（A）20.4A，2.3（B）23.5A，3.4

（C）25.5A，3.1（D）31.4A，2.5

题16-20：

在某市远离发电厂的工业区拟建设一座110/10kV变电站，装有容量为20MVA的主变压器两台，110kV配电装置室内布置，10kV配电装置室内布置；主变压器110kV中性点直接接地，10kV系统经消弧线圈接地，变电站所在场地土壤均为土壤，土壤电阻率为100.m，请回答下列问题。

16．变电所场地内敷设以水平接地体为主边缘闭合的人工复合接地网，接地网长×宽为75m×60m，均压带间隔为5m，水平接地极采用φ=12m圆钢，埋地深度1m，请采用简易计算接地网的接地电阻值，最接近下列哪一项？

（A）30Ω（B）3Ω（C）0.745Ω（D）0.01Ω

17．变电所10kV高压配电装置室的基础由10个加钢筋的块状基础组成，每个块状基础面积为16m2，整个建筑物基底平面积长边L1=40m短边L2=10m，基础深度t=4m，计算该建筑物基础接地极的接地电阻最接近下列哪项数值？

（A）165Ω（B）2.25Ω（C）3.75Ω（D）9.0Ω

18．已知接地短路故障电流的持续时间为0.5s，地表面的土壤电阻率为120Ω.m，表层衰减系数为0.85，经计算，该变电所当110kV系统发生单相接地故障时，其最大接地电位差Utmax=180V，最大跨步电位差Usmax=340V，试分析确定该变电所接地网接触电位差和跨步电位差是否符合规范要求，下列哪种说法是正确的？

（A）接触电位差和跨步电位差均符合要求

（B）仅最大接触电位差符合要求

（C）仅最大跨步电位差符合要求

（D）接触电位差和跨步电位差均不符合要求

19．当变电所110kV系统发生接地故障时，最大接地故障对称电流有效值为9950A，流经变压器中性点的短路电流为4500A。

已知衰减系数为1.06，变电所接地网的工频接地电阻为0.6Ω，冲击接地电阻为0.4Ω，变电所内、外发生接地故障时分流系数为别为0.6好0.7。

问发生接地故障时，接地网地电位升高为下列哪一项？

（A）2080V（B）2003V（C）1962V（D）1386V

20．已知变电所110kV系统发生接地故障时，流经接地线的短路电流稳定值为4000A，变电所配有一套速动主保护，第一级后备保护的动作时间为1.1s，断路器开断时间为0.11s，接地线采用扁钢。

试对变电所电气设备的接地线进行热稳定校验，当未考虑腐蚀时，其接地线的最小截面和接地极的截面应取下列哪一项？

（A）80mm2，40mm2（B）80mm2，60mm2

（C）40mm2，60mm2（D）20mm2，60mm2

题21-25：

某新建工厂，内设35/10kV变电所一座，35kV电源经架空线引入，线路长度为2km。

厂区内有普通砖混结构办公建筑一座，预计雷击次数为0.1次/a，屋顶采用连成闭合环路的接闪带，共设4根引下线。

办公建筑内设有电话交换设备，选用塑料绝缘铜芯市话通信电缆架空引入，选用电涌保护器对电话交换设备进行雷击电磁脉冲防护。

接闪带与建筑物内的电气设备、各种管线及电话交换设备电涌保护器公用接地装置，并在进户处做等电位连接，请解答下列问题：

21．为减少因雷击架空线路避雷线、杆顶形成的作用于线路绝缘的雷电反击过电压的危害，规范规定宜采用下列哪项措施？

并说明理由。

（A）架设避雷线（B）增加线路上绝缘子的耐受压水平

（C）降低杆塔的接地电阻（D）出入建筑物处设避雷器

22．厂区内一台10kV电动机的供电回路开关采用真空断路器。

当断开空载运行的电动机时，操作过电压一般不超过下列哪项数值？

（系统最高电压按12kV计）

（A）24.5kV（B）19.6kV（C）17.3kV（D）13.9kV

23．计算确定办公建筑的接闪带引下线与架空引入的通信电缆之间的最小空气间隔距离为下列哪项数值？

（A）0.53m（B）0.79m（C）1.19m（D）1.25m

24．办公建筑内电话交换设备的电涌保护器至进户等电位连接箱之间的导体采用铜材时，计算其最小截面积为下列哪项数值？

（A）16mm2（B）12.5mm2（C）6mm2（D）1.2mm2

25.厂区有一露天场地，场地布置如右图所示，图中二类防雷建筑物的高度为5m，拟利用设在场地中央的一座20m高的灯塔上安装6m长的接闪杆作为防直击雷保护措施。

请按滚球法计算，该接闪杆能否满足图中二类防雷建筑物的防雷要求，并确定下列表述哪项是正确的？

（A）不满足此二类防雷建筑物和钢材堆放场地的防雷要求

（B）不满足此二类防雷建筑物的防雷要求，钢材堆放场地不需要防雷

（C）满足此二类防雷建筑物的防雷要求，钢材堆放场地不需要防雷

（D）满足此二类防雷建筑物和钢材堆放场地的防雷要求

题26-30：

某台风机电动机拟采用电流型逆变器控制，选用串联二极管式整流型逆变器，见右图，该风机电动机额定功率为P=160kW，额定电压为380V，额定电流279A，额定效率94.6%，额定功率因数0.92，电动机为星形接线，每相漏感为L=620μH，要求调速范围5-50Hz，请计算主回路参数。

26．直流侧电压U0为下列哪一项？

（A）431V（B）452V（C）475V（D）496V

27．设计考虑变频器过载倍数K为1.7时，直流侧电流为下列哪一项？

（A）573A（B）592A（C）608A（D）620A

28．设计晶闸管计算用反压时间为400μs，直流侧最大整流电流为600A，换相电容C的电容和峰值电压为下列哪一项？

（A）82μF，1820V（B）86μF，2071V

（C）91μF，2192V（D）95μF，2325V

29．设直流侧最大直流电流Id=Idm为600A，换相电容值为90μF，逆变侧晶闸管承受的最大电压和电流有效值为下列哪一项？

（A）1931V，325A（B）2029V，346A

（C）2145V，367A（D）2196V，385A

30．设直流侧最大直流电流Id=Idm为600A，换相电容值为90μF，逆变侧隔离二极管承受的最大反向电压为下列哪一项？

（A）2012V（B）2186V（C）2292V（D）2432V

题31-35：

某办公楼建筑20层，高80m，内部布置有办公室、展示室、会议室等，请回答下列照明设计的问题，并列出解答过程。

31．某无窗办公室长9m，宽7.2m，高度3.8m，工作面高度为0.75m，该办公室平吊顶高度3.15m，灯具嵌入顶棚安装。

已知顶棚反射比为0.7，墙面发射比为0.5，有效底面反射比为0.2，现在顶棚上均匀布置6套嵌入式3×28W格栅荧光灯具，用T5直管荧光灯配电子镇流器，28W荧光灯管光通量为2600lm，格栅灯具效率为0.64，其利用系数按下表，维护系数为0.8，问该房间的平均照度为下列哪一项？

有效顶棚反射比（%）

70

50

30

墙反射比（%）

50

30

10

50

30

10

50

30

10

有效地面反射比（%）

室空间比ECR

1.0

0.69

0.68

0.67

0.66

0.65

0.64

0.63

0.62

0.61

1.25

0.67

0.66

0.65

0.64

0.63

0.62

0.61

0.60

0.59

1.5

0.65

0.63

0.62

0.63

0.61

0.60

0.58

0.57

0.57

2.0

0.61

0.59

0.58

0.59

0.57

0.56

0.57

0.55

0.53

2.5

0.57

0.56

0.54

0.56

0.54

0.52

0.54

0.51

0.49

3.0

0.54

0.52

0.51

0.53

0.50

0.48

0.51

0.48

0.46

（A）273lx（B）312lx（C）370lx（B）384lx

32．某会议室面积100m2，装修中采用9套嵌入式3×28格栅荧光灯具，用T5直管荧光灯配电子镇流器，格栅灯具效率为0.64，每支T5灯管配电子镇流器，每个电子整流器损耗为4W，装修中还采用4套装饰性灯具，每套装饰性灯具采用2支输入功率为18W的紧凑型荧光灯，计算该会议室的照明功率密度为下列哪一项？

（A）8.28W/m2（B）8.64W/m2

（C）9.36W/m2（D）10.08W/m2

33．某办公室照明计算反射比为，用格栅荧光灯具（长1200mm，宽3000mm）嵌入顶棚布置成两条光带，如图所示，若各段光源采用相同的灯具，并按同一轴线布置，计算不连续光带在房间正中距地面0.75m高的p电的直射水平面照度时，灯具间隔S小于下列哪项数值，误差小于10%，发光体可以按连续线光源计算照度？

（A）0.42m（B）0.75m（C）0.92m（D）0.99m

34．该建筑物一外墙面积为900m2，墙面材料采用浅色大理石，反射比为0.6，拟用400W的金属卤化物投光灯作为泛光照明，要求立面平均照度为50lx，投光灯光源光通量为32000lx，灯具效率为0.63，灯具维护系数为0.65，若光通量入射到被照面上的投光灯盏数占总数的50%，查的利用系数为0.7，按光通法计算该墙投光灯数量至少应为下列哪一项？

（A）4盏（B）5盏（C）7盏（D）10盏

35．该空间有一个展示柜，展示柜的长为2000mm，高1000mm，深800mm，展示柜正中嵌顶安装一盏12W点光灯具，灯具配光曲线为旋转轴对称，灯具光轴垂直对准柜下表面，柜内下表面与光轴成30o角P点处放置一件均匀漫反射率ρ=0.8的平面展品（厚度忽略不计），光源光通量为900lx，光源光强分布（1000lm）按表1，灯具维护系数为0.8，如不计柜内反射光影响，为该灯具照射下展品P点的亮度为下列哪一项？

θo

0

5

10

20

25

30

35

40

50

60

70

80

90

Iθ/COS

489

185

473

428

397

361

322

282

199

119

52

9.8

0.3

（A）24.8cd/m2（B）43.0cd/m2

（C）47.8cd/m2（D）58.3cd/m2

题36-40：

有一会议中心建筑，首层至四层为会议楼层，首层有一进门大厅，三层设有会议电枢会场，五至七层为办公层，试回答下列问题：

36．在首层大厅设有一LED显示屏，已知理想视距为10m，计算并判断在理想视距时，LED的像素中心距为下列哪一项？

（A）1.8mm（B）3.6mm（C）7.2mm（D）28.98mm

37．在6层弱电间引出的槽盒，其规格为200mm×100mm，试问在该槽盒中布放6类综合布线水平电缆（直径为6.2mm），最多能布放根数为下列哪一项？

（A）198（B）265（C）331（D）397

38．在该建筑的会议中心公共走廊中设置公共广播，从广播室至现场最远的距离为1000m，共计有80个无源扬声器，每个无源扬声器的功率为10W，试计算并根据规范判断额定传输电压宜采用下面哪一项？

（A）100V（B）150V（C）200V（D）250V

39．该会议中心非紧急广播系统共计有200个扬声器，每个扬声器10W，试计算其广播功率放大器，计算其广播功率放大器的额定输出功率最小应为下列哪一项？

（A）2000W（B）2600W（C）3000W（D）40000W

40．该会议中心三层有一中性电视会场，需在墙上安装主显示器，已知主显示器高1.5m，参会人员与主显示器之间的水平距离为9m，参会者坐姿平均身高1.40m，参会者与主显示器中心线的垂直视角为15o，无主席台，问主显示器底边距地的正确高度为下列哪一项？

（A）2.41m（B）3.06m（C）3.81m（D）4.56m