注册电气考试例题讲解.docx
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注册电气考试例题讲解
【案例一a】某10kV变电所,10kV系统中性点不接地。
请回答下列问题:
1、系统单相接地故障持续时间在1min~2h之间,10kV电缆芯与绝缘屏蔽层(或金属护套之间)的额定电
压U。
最小为哪项?
(A)6kV(B)8.7kV
(C)10kV(D)12kV
答案【B】
解答过程:
依据《配电手册》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U0第n类。
2、某控制、信号回路,额定电压DC110V电缆长度68m,最大工作电流4.2A。
按允许电压降△U=4%^算铜
芯电缆的最小截面应为哪项?
(铜导体电阻系数p=0.0184Qm^m,不考虑敷设条件的影响。
)
(A)6mm(B)4mni
22
(C)2.5mm(D)1.5mm
答案【C】
解答过程:
依据《配电手册》P404式8-29:
(也可依据《配电手册》P463式8-51:
(注:
电导率与电阻率互为倒数。
)
【说明】
1)两个计算式实际上是一样的。
请注意,前者的△U是有名值(V),等于△u%U;后者的△u是相对值(%,应为小写。
手册中用了同样的符号,不妥。
2)如电阻率的单位为Qm,贝U应乘10-6,才能使截面的单位为mm。
3、该变电所水平放置的三相63mm<6.3mm硬铜母线,长度10m,导体中心间距350mm支撑点间距1.2m,
母线三相短路冲击电流
75kA。
短路电流通过母线的应力为哪项数值?
(形状系数
Kx=0.66,振动系数3=1,
不考虑敷设条件的影响。
)
(A)4395.8MPa
(B)632.9MPa
(C)99.8MPa
(D)63.3MPa
答案【D】
1.22
解答过程:
依据《配电手册》P208式5-14、表5-5,母线应力为:
二c=1.73Kxip3—10^=1.730.6675212610‘=63.3MPa
pDW0.354.17610
4、三相平衡220/380V线路,长度300m,负载电流261A,功率因数为1,按载流量选用95mrm电缆。
计算线路电压降为哪项数值?
(查表△Ua%=0.104%/A.km)
(A)3.10%(B)5.36%
(C)7%(D)8.14%
答案【D】
解答过程:
依据《配电手册》P542表9-63
(1):
△u%=AUa%l=0.104<261<0.3=8.14%
5、若变电所海拔3000m,室内实际环境温度25C,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
答案【B】
解答过程:
依据DL/T5222-2005附录D表D11,实际环境温度为25C时,综合校正系数为1.00。
(注:
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。
)
22
(A)25mm(B)35mm
22
(C)50mm(D)70mm
答案【C】
解答过程:
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250C,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200C,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。
JQ3Vi2t3I厂35.16;32
Smin1010t100.71048mm
ccc90
【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,难点是另外一项一一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】
解答过程:
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Pi=0.6kg/m导线截面A=170mm
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y与下列哪项最接近?
(单位为N/(m.mrf)。
)
33
(A)128X10-(B)150X10-
(C)6000X10-3(D)20560X10-3
答案【B】
解答过程:
依据同上,按表21-23的公式计算:
3=「2=P-g0.9二bbdgI。
;
312Aa
0.69.80.93.142020179.6
"170170
-3-32
=0.0346+120.55X10=155X10N/(m.mm)
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=170miii出现灾害性天气时的比载y=100
32
X10-N/(m.mM。
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
答案【D】
解答过程:
依据《钢铁手册》(上)P1064:
水平荷载Fhh5lhA=10011017010^-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15°和20°,计算杆塔的水平档距。
(A)95m(B)100m
(C)105m(D110m
答案【A】
解答过程:
依据《钢铁手册》(上)P1064式21-14:
=95.15m
h/coslJ/cosj90/cos15°110/cos20°
lh:
22
【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:
|1112
J
2
【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
答案【D】
解答过程:
依据GB50061-1997的423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260.29X0.4=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。
%26029
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:
二mP=26029=104.12
F2.5
N/mm。
【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40C,电缆经济电流密度2.0A/mnn,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^<系数
cos$
tg$
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
380
0.1
0.5
1.73
2
3.5
风机
7.5
100
380
0.75
0.8
0.75
5.6
4.2
其它
5
100
380
0.75
0.8
0.75
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
答案【D]
解答过程:
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:
R=2Pr.;r=2220.2=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17.28一17.12100%=0.93%!
是考注册工程师,
17.2
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
50
70
(A)25mm2
2
(C)50mm答案【A解答过程:
允许载流量(A)
69
82
104
129
导体最高温度(C)
90
环境温度(C)
40
】
依据题
1的计算cos0=Pc/SC=17.1/31=0.55
(B)35mm2
2
(D)70mm2
2
mm2
2mm
S=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。
(A)25mm2(B)35
(C)50mm2(D)70
答案【B】
解答过程:
依据《配电手册》
5、假定Ps=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【】
解答过程:
依据《配电手册》P542表9-63:
u=:
Up%PI=0.521.50.05=0.54%
(该数据已计及cos0的差异。
)
【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。
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l=2=16.52kA,
三相短路电流峰值吊3=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35C;按机械共振条
C=87。
件校验的振动系数3=1,铝母线短路时的热稳定系数矩形铝母线(单条、平放)的长期允许载流量见下表:
导体尺寸
载流量
hxb(mmxmm)
(A)
40X4
480
40X5
542
50X5
661
50X6.3
703
注:
1)载流量系按最高允许温度70C、环境温度25C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()。
22
(A)40X4mm(B)40X5mm
(C)50X5mm2(D)50X.3mm2
答案【A】
解答过程:
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35C
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40X4mm2的铝母线。
2、按热稳定校验的导体截面应为()。
22
(A)40X4mm(B)40X5mm
(C)50X5mm2(D)50X.3mm2
答案【C】
解答过程:
依据《配电手册》P213,母线热稳定最小截面为
JQ3VI2t3Il31652322
Smin103103—..t10310.15103=203.6mm2。
选择50X5=250mm2的
CCC87
母线。
3、计算当铝母线采用50X5mm2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
答案【B】
解答过程:
依据《配电手册》P208式5-14,母线应力为
=37.64MPa。
26
其中:
W=0.167bh=2.088X10-,也可由表5-5查得。
3=1;K<按图5-3曲线取1。
(本题符合简化式5-17的条件,即3=1;Kx=1,计算更为简便。
)4、计算当铝母线采用50X5mm2时,已知铝母线最大允许应力y=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
答案【B】
解答过程:
依据《配电手册》P209式5-18和表5-5,最大允许跨距为
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
答案【D】
解答过程:
依据《配电手册》P208式5-12,中间相最大作用力为
2120.8
Fk2=0.173Kxip30.173(2.5516.52)=982.4N。
pD0.25
【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:
S
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。
22
A、173mmB、164mm
22
C、156mmD、141mm
答案【B】
解答过程:
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:
Smin一3103
C
103
31.520.2
86
103163.8
2mm
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。
2
B、300mm
D、500mm2
答案【B】
解答过程:
负荷电流Ijs二100一〉“10=525.5a;
4110
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、64kV
C、24kV
答案【D】
解答过程:
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,
375
1.4所除数值,即^7^=26.8kV
1.4
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,
每段交接换位并经保护器接地。
这样做的主要原因是:
丄拓11
0.9
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
11
K=
H彳彳2000
1.11.1-
1000010000
【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35C,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(35C)见下表:
CL2
25mm
119A
CL2
35mm
150A
2
50mm
189A
「c2
70mm
233A
1、按允许载流量选择截面。
22
A、25mmB、35mm
22
C、50mmD、70mm
答案【B】
解答过程:
查载流量表,应选择35mm2。
2、按机械强度选择截面。
22
A、25mmB、35mm
22
C、50mmD、70mm
答案【B】
解答过程:
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。
22
A、25mmB、35mm
22
C、50mmD、70mm
答案【C】
解答过程:
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
导体截面(mm)
50
70
95
120
载流量(A)
145
190A
215A
240A
R(Q/km)
0.64
0.46
0.34
0.253
X(Q/km)
0.082
0.079
0.076
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
C95mm2D、120mm2
答案【D】
解答过程:
依据上表和《工业与民用配电设计手册》。
2000
3100.90
二128.5A
(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70m^电力电缆。
(2)按热稳定校验
2
120mm电缆的电压损失
15000.0.15=75.4mm
77
20000.253129680.07612
10x10
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.kr)
乘以2MW12km,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
答案【C】
解答过程:
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n类的U。
(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。
【案例九?
】电缆截面选择。
10kV电动机采用铜芯交联聚乙烯绝缘(XLPE)电缆供电,电缆穿钢管明敷,
环境温度35C,缆芯最高温度90C,经济电流密度2.5A/mm2,YJV最小截面25mm2。
电缆热稳定系数
Ik=12kA,0.6s切除短路,电压损失1.021%/(MW.km,允许压降5%,L=200m,电动机额定功率
cos$=0.85
1、按持续允许电流应选择(
2
(A)25mm;(B)
)。
2
35mm;
(C)50mm2。
c=137,
250kW,
A.60kVB.75kVC.80kVD.95kV
答案【D】
解答
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