2025年電氣工程師職稱評定考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某110kV電力系統(tǒng)中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地方式，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，若消弧線圈采用過補(bǔ)償，則故障點(diǎn)殘余電流的性質(zhì)為（）。A.感性電流B.容性電流C.阻性電流D.純有功電流2.三相電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別為YNd11，其一次側(cè)線電壓與二次側(cè)線電壓的相位差為（）。A.30°超前B.30°滯后C.60°超前D.60°滯后3.計(jì)算10kV系統(tǒng)三相短路電流時，若系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的短路容量為200MVA，則短路電流周期分量有效值為（）。（取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj=10.5kV）A.5.5kAB.11kAC.16.5kAD.22kA4.異步電動機(jī)采用變頻調(diào)速時，若保持U/f恒定，其機(jī)械特性的（）。A.最大轉(zhuǎn)矩隨頻率升高而增大B.臨界轉(zhuǎn)差率基本不變C.啟動轉(zhuǎn)矩隨頻率降低而減小D.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍受限于額定電壓5.某35kV變電站10kV母線裝設(shè)并聯(lián)電容器組，其額定電壓選擇應(yīng)考慮（）。A.系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓的1.1倍B.系統(tǒng)額定電壓的1.05倍C.電容器內(nèi)部串聯(lián)電抗器的分壓影響D.電容器允許的過電壓倍數(shù)不超過1.3倍6.微機(jī)保護(hù)裝置中，采用全周傅里葉算法計(jì)算電流有效值時，若采樣頻率為1200Hz（系統(tǒng)頻率50Hz），則每個工頻周期的采樣點(diǎn)數(shù)為（）。A.12點(diǎn)B.24點(diǎn)C.30點(diǎn)D.48點(diǎn)7.低壓配電系統(tǒng)中，TN-C-S系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線在（）處分開。A.電源進(jìn)線處B.第一個用電設(shè)備C.所有分支線路D.配電變壓器中性點(diǎn)8.某工廠10kV進(jìn)線電源容量為20MVA，變壓器參數(shù)為S=1000kVA，Uk%=4.5，低壓側(cè)母線三相短路電流周期分量有效值約為（）。（忽略系統(tǒng)阻抗，取低壓側(cè)基準(zhǔn)電壓400V）A.12.5kAB.16.3kAC.20.5kAD.25.2kA9.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，剩余電流式探測器的設(shè)置應(yīng)滿足（）。A.直接串聯(lián)在相線與中性線之間B.監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)位于用電設(shè)備末端C.報(bào)警值應(yīng)大于被保護(hù)線路的正常泄漏電流D.可替代漏電斷路器的保護(hù)功能10.光伏電站接入配電網(wǎng)時，其并網(wǎng)點(diǎn)的電壓偏差應(yīng)滿足（）。A.35kV及以上電壓等級偏差不超過±5%B.10kV及以下三相電壓偏差不超過±7%C.單相電壓偏差不超過+7%、-10%D.所有電壓等級偏差均不超過±10%二、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地和直接接地三種方式的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。2.說明異步電動機(jī)軟啟動器的工作原理，并列舉其相對于傳統(tǒng)降壓啟動的主要優(yōu)勢。3.分析10kV配電線路裝設(shè)自動重合閘裝置的必要性，并說明單側(cè)電源線路重合閘與雙側(cè)電源線路重合閘的主要區(qū)別。4.解釋供配電系統(tǒng)中“最大運(yùn)行方式”與“最小運(yùn)行方式”的定義，在繼電保護(hù)整定計(jì)算中如何應(yīng)用這兩種方式。5.列舉低壓配電系統(tǒng)中TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)（TN-C、TN-S、TN-C-S）和IT系統(tǒng)的接地形式，并說明IT系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景。三、計(jì)算題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)10kV配電系統(tǒng)接線如圖所示（注：圖中系統(tǒng)電抗Xs=0.1Ω，變壓器T1參數(shù)：S=1600kVA，Uk%=6，接線組別Yyn0；線路L1參數(shù)：長度5km，單位電抗0.35Ω/km；電動機(jī)M1額定功率1000kW，功率因數(shù)0.85，效率0.92，次暫態(tài)電抗X''d=0.25（以電動機(jī)額定容量為基準(zhǔn)））。計(jì)算10kV母線B點(diǎn)發(fā)生三相短路時的短路電流周期分量有效值及沖擊電流。（基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj=10.5kV）2.某車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：電動機(jī)總功率P=1200kW（其中沖擊性負(fù)荷占30%，功率因數(shù)0.75），照明負(fù)荷P=150kW（功率因數(shù)0.95），同時系數(shù)Kp=0.85，Kq=0.90。擬采用S11型變壓器供電，要求變壓器負(fù)載率不超過85%，且需滿足沖擊負(fù)荷啟動時母線電壓降不超過10%。試選擇合適的變壓器容量（S11系列可選容量：800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA）。四、案例分析題（每題20分，共40分）1.某二級醫(yī)院新建門診樓，負(fù)荷等級為：手術(shù)室（一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷）、ICU（一級負(fù)荷）、普通診室（二級負(fù)荷）、照明（三級負(fù)荷）。供電方案擬采用兩路10kV電源進(jìn)線（互為備用），單母線分段接線，低壓側(cè)設(shè)柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。請結(jié)合《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052）和《醫(yī)院電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T51039），分析以下問題：（1）一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電要求是什么？柴油發(fā)電機(jī)的啟動時間應(yīng)滿足什么規(guī)定？（2）手術(shù)室配電系統(tǒng)宜采用何種接地形式（TN、TT、IT）？說明理由。（3）低壓配電線路中，針對ICU的精密醫(yī)療設(shè)備，應(yīng)采取哪些電能質(zhì)量改善措施？2.某工業(yè)園區(qū)35kV變電站設(shè)計(jì)中，主變壓器為S13-20000/35（Uk%=10.5），10kV出線8回（每回線路長度平均3km，單位電抗0.35Ω/km），電容器組容量為6000kvar（額定電壓10.5kV，電抗率12%）。近期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)10kV母線電壓波動較大（最高10.8kV，最低9.5kV），且電容器組投運(yùn)后出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。（1）分析母線電壓波動的可能原因，并提出電壓調(diào)整措施。（2）電容器組電抗率選擇12%的目的是什么？諧波放大可能由哪些因素引起？（3）若需加裝有源電力濾波器（APF），應(yīng)如何確定其安裝位置和容量？---答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.A4.B5.C6.B7.A8.B9.C10.B二、簡答題1.中性點(diǎn)不接地：適用于3-66kV系統(tǒng)（電容電流≤10A），優(yōu)點(diǎn)是單相接地不跳閘，可帶故障運(yùn)行1-2小時；缺點(diǎn)是電容電流大時易產(chǎn)生弧光過電壓。經(jīng)消弧線圈接地：適用于3-66kV系統(tǒng)（電容電流＞10A），通過感性電流補(bǔ)償容性電流，減少電弧重燃；缺點(diǎn)是需調(diào)整補(bǔ)償度。直接接地：適用于110kV及以上系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是過電壓水平低，絕緣成本低；缺點(diǎn)是單相接地短路電流大，需快速跳閘。2.軟啟動器通過晶閘管調(diào)壓控制電動機(jī)端電壓，實(shí)現(xiàn)電壓平滑上升；優(yōu)勢：無沖擊電流、可調(diào)節(jié)啟動轉(zhuǎn)矩、減少機(jī)械應(yīng)力、支持軟停車功能。3.必要性：提高供電可靠性（線路瞬時故障占比高），恢復(fù)非永久性故障。單側(cè)電源重合閘無需同期檢測；雙側(cè)電源需考慮同期問題（電壓幅值、頻率、相位差），可能采用檢同期或檢無壓方式。4.最大運(yùn)行方式：系統(tǒng)阻抗最小，短路電流最大（用于校驗(yàn)設(shè)備動熱穩(wěn)定、確定保護(hù)動作值上限）；最小運(yùn)行方式：系統(tǒng)阻抗最大，短路電流最?。ㄓ糜谛ｒ?yàn)保護(hù)靈敏度）。5.TT系統(tǒng)：電源中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分獨(dú)立接地；TN-C：PEN線合一；TN-S：PE與N線分開；TN-C-S：前部分PEN，后部分分開；IT系統(tǒng)：電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地。IT系統(tǒng)用于醫(yī)療2類場所（如手術(shù)室），降低單相接地故障電流，保障供電連續(xù)性。三、計(jì)算題1.計(jì)算步驟：（1）基準(zhǔn)電抗Xj=Uj2/Sj=10.52/100≈1.1025Ω（2）系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xs=Xs/Xj=0.1/1.1025≈0.0907（3）變壓器電抗標(biāo)幺值XT=Uk%Sj/(100ST)=6100/(1001.6)=3.75（4）線路電抗XL=50.35=1.75Ω，標(biāo)幺值XL=1.75/1.1025≈1.587（5）電動機(jī)基準(zhǔn)容量SM=1000/(0.850.92)≈1270kVA≈1.27MVA，電抗標(biāo)幺值XM=X''d(Sj/SM)=0.25(100/1.27)≈19.69（注：電動機(jī)提供短路電流時需考慮，本題母線B點(diǎn)短路，電動機(jī)在低壓側(cè)，若為10kV母線短路，電動機(jī)不提供短路電流，可能題目設(shè)定需修正，此處假設(shè)電動機(jī)接于10kV母線）（6）總電抗X=Xs+XT+XL≈0.0907+3.75+1.587≈5.4277（7）短路電流周期分量有效值Ik=Sj/(√3UjX)=100/(√310.55.4277)≈1.0kA（注：可能題目參數(shù)設(shè)定需調(diào)整，實(shí)際計(jì)算應(yīng)更精確）（8）沖擊電流ich=1.8√2Ik≈2.551.0≈2.55kA2.計(jì)算步驟：（1）有功計(jì)算負(fù)荷Pjs=Kp(1200+150)=0.851350=1147.5kW（2）無功計(jì)算負(fù)荷：電動機(jī)Q1=1200tan(arccos0.75)=12000.8819≈1058.3kvar；照明Q2=150tan(arccos0.95)=1500.3287≈49.3kvar；Qjs=Kq(1058.3+49.3)=0.91107.6≈996.8kvar（3）視在計(jì)算負(fù)荷Sjs=√(1147.52+996.82)≈1518kVA（4）變壓器容量S≥Sjs/0.85≈1518/0.85≈1786kVA，選1600kVA不滿足，需選2000kVA（注：可能題目中沖擊負(fù)荷需校驗(yàn)啟動電壓降，假設(shè)沖擊負(fù)荷為360kW，啟動電流倍數(shù)7，cosφ=0.3，啟動時無功增量ΔQ=3607(sin(arccos0.3)-sin(arccos0.75))≈3607(0.9539-0.6614)=36070.2925≈736kvar，總無功Qjs'=996.8+736=1732.8kvar，Sjs'=√(1147.52+1732.82)≈2070kVA，故需選2000kVA，但題目可選容量中無2000kVA，可能參數(shù)調(diào)整后選1600kVA）四、案例分析題1.（1）特別重要負(fù)荷需雙重電源+應(yīng)急電源（柴油發(fā)電機(jī)+蓄電池），且嚴(yán)禁其他負(fù)荷接入；柴油發(fā)電機(jī)啟動時間≤15s（規(guī)范要求≤30s，醫(yī)療場所更嚴(yán)格）。（2）IT系統(tǒng)：手術(shù)室配電需高可靠性，IT系統(tǒng)單相接地故障時不跳閘，僅報(bào)警，降低觸電風(fēng)險(xiǎn)，滿足醫(yī)療設(shè)備安全要求。（3）措施：設(shè)置隔離變壓器、加裝有源濾波器（抑制諧波）、采用專用線路（減少其他負(fù)荷干擾）、配置UPS（保障電壓穩(wěn)定）。2.（1）電壓波動原因：線路阻抗大（8回線路總電抗830.35=8.