注册电气工程师发输变电专业考试案例第二天下午考试试题及答案文档格式.docx

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3.若在主變壓器10kV側串聯電抗器以限制10kV短路電流，該電抗器的額定電流應選擇下列哪項數值最合理？

為什麼？

（A）變壓器10kV側額定電流的60%

（B）變壓器10kV側額定電流的105%

（C）變壓器10kV側額定電流的120%

（D）變壓器10kV側額定電流的130%

[D]

根據《導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005》14.2.1：

電抗器的額定電流應滿足主變壓器回路的最大可能工作電流。

4.如主變壓器10kV回路串聯3000A電抗器限制短路電流，若需將10kV母線短路電流從25kA限制到20kA以下，請計算並選擇該電抗器的電抗百分值為下列哪項？

（A）3%

（B）4%

（C）6%

（D）8%

[B]

根據《電力工程電氣設計手冊1》P253，第6-6節，式（6-14）

5.請問該變電所發生下列哪種情況時，110kV橋開關自動投入？

（A）主變差動保護動作

（B）主變110kV側過流保護動作

（C）110kV線路無短路電流，線路失壓保護動作跳閘

（D）110kV線路斷路器手動分閘

根據《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規範GB/T50062-2008》11.0.2，ABD均為繼電保護正確動作，不應啟動備自投。

題6-10：

一座遠離發電廠的城市地下變電所，設有110/10kV、50MVA主變壓器兩臺，110kV線路2回，內橋接線，10kV出線多回，單母線分段接線。

110kV母線最大三相短路電流31.5kA，10kV母線最大三相短路電流20kA。

110kV配電裝置為戶內GIS，10kV戶內配電裝置為成套開關櫃。

地下建築共三層，地下一層的佈置如簡圖。

請按各小題假設條件回答下列問題：

6.本變電所有兩臺50MVA變壓器，若變壓器過負荷能力為1.3倍，請計算最大的設計負荷為下列哪一項數值？

（A）50MVA

（B）65MVA

（C）71MVA

（D）83MVA

根據《35~220kV城市地下變電站設計規定DL/T5216-2005》6.2.2：

裝有2臺及以上變壓器的地下變電站，當斷開1臺主變壓器時，其餘主變壓器的容量（包括過負荷能力）應滿足全部負荷用電要求。

變壓器容量為50MVA，則變電所最大負荷可能為50MVA×

1.3=65MVA。

7.如本變電所中10kV戶內配電裝置的通風設計溫度為30℃，主變壓器10kV側母線選用矩形鋁母線，按1.3倍過負荷工作電流考慮，矩形鋁母線最小規格及安裝方式應選擇下列哪一種？

（A）3×

（125×

8）

豎放

（B）3×

10）

平放

（C）3×

（D）4×

主變10kV側工作電流：

依據《導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005》附錄D，表D.11，30℃時屋內矩形導體載流量綜合校正係數為0.94，因此，矩形導體的載流量至少應滿足

/0.94=3992A。

根據本規定表D.9，C和D選項滿足要求，因D增加投資，且不是最小規格，因此，選C。

8.本變電所中10kV戶內配電裝置某間隔內的分支母線是80×

8

鋁排，相間距離30cm，母線支持絕緣子間跨距120cm。

請計算一跨母線相間的最大短路電動力最接近下列哪項數值？

（β-振動係數取1）

（A）104.08N

（B）1040.8N

（C）1794.5N

（D）179.45N

根據《電力工程電氣設計手冊1》P338，式（8-8），又依據《導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005》附錄F，

9.本變電所的110kVGIS配電室內接地線的佈置如簡圖。

如110kV母線最大單相接地故障電流為5kA，由GIS引向室內環形接地母線的接地線截面熱穩定校驗電流最小可取下列哪項數值？

依據是什麼？

（A）5kA

（B）3.5kA

（C）2.5kA

（D）1.75kA

根據《交流電氣裝置的接地DL/T621-1997》6.2.14，本題取35%×

5=1.75kA。

10.本變電所的主控通信室內裝有電腦監控系統和微機保護裝置，主控通信室內的接地佈置如簡圖，圖中有錯誤，請指出圖中的錯誤是哪一條？

（A）主控通信室內的環形接地母線與主接地網應一點相聯

（B）主控通信室內的環形接地母線不得與主接地網相聯

（C）零電位接地銅排不得與環形接地母線相聯

（D）零電位接地銅排與環形接地母線兩點相聯

DL/T5136-2001，13.2.4。

題11-15：

某125MW火電機組低壓廠變回路從6kV廠用工作段母線引接，該母線短路電流週期分量起始值為28kA。

低壓廠變為油浸自冷式三相變壓器，參數為：

=1000kVA，

=6.3/0.4kV，阻抗電壓

=4.5%，接線組別Dyn11，額定負載的短路損耗

=10kW。

DL1為6kV真空斷路器，開斷時間為60ms；

DL2為0.4kV空氣斷路器。

該變壓器高壓側至6kV開關櫃用電纜連接；

低壓側0.4kV至開關櫃用硬導體連接，該段硬導體每相阻抗為

；

中性點直接接地。

低壓廠變設主保護和後備保護，主保護動作時間為20ms，後備保護動作時間為300ms。

低壓廠變回路接線及佈置見下圖，請解答下列各小題（計算題按最接近數值選項）：

11.若0.4kV開關櫃內電阻忽略，計算空氣斷路器DL2的PC母線側短路時，流過該斷路器的三相短路電流週期分量起始值最接近下列哪項數值？

（變壓器相關阻抗按照《電力工程電氣設計手冊1》計算）

（A）32.08kA

（B）30.30kA

（C）27.00kA

（D）29.61kA

根據《電力工程電氣設計手冊1》第4-10節：

系統阻抗：

系統短路容量

系統阻抗

變壓器阻抗：

電阻電壓百分值

電抗電壓百分值

硬導體：

變壓器短路電流週期分量起始有效值：

電動機回饋電流週期分量起始值：

所以答案為33.71kA。

12.已知環境溫度40℃，電纜熱穩定係數C=140，試計算該變壓器回路6kV交聯聚乙烯銅芯電纜的最小截面為：

120

95

70

（D）3×

50

[A]

根據《電力工程電氣設計手冊1》第6-1節，變壓器回路持續工作電流為：

根據《電力工程電纜設計規範GB50217-2007》3.7.2，電纜應滿足100%持續工作電流，因環境溫度為40℃，根據本規範表D.0.1，載流量校正係數為1.0。

又根據附錄E，該電纜熱穩定為

13.若該PC上接有一臺90kW電動機，額定電流168A，啟動電流倍數6.5倍，回路採用鋁芯電纜，截面3×

150

，長度150m；

保護擬採用斷路器本身的短路暫態脫扣器。

請按照單相短路電流計算曲線，計算保護靈敏係數，並說明是否滿足單相接地短路保護的靈敏性要求？

（A）靈敏係數4.76，滿足要求

（B）靈敏係數4.12，滿足要求

（C）靈敏係數1.74，不滿足要求

（D）靈敏係數1.16，不滿足要求

根據《火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002》附錄P，

14.下列變壓器保護配置方案符合規程的為哪項？

（A）電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地+溫度

（B）縱聯差動+電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地

（C）電流速斷+過電流+單相接地+溫度

（D）電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地

根據《火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002》第9.5.1條，幹式變壓器才需要配置溫度保護。

15.請根據變壓器佈置圖，在下列選項中選出正確的H、L、M、N值，並說明理由。

（A）H≥2500mm，L≥600mm，M≥600mm，N≥800mm

（B）H≥2300mm，L≥600mm，M≥600mm，N≥800mm

（C）H≥2300mm，L≥800mm，M≥800mm，N≥1000mm

（D）H≥1900mm，L≥800mm，M≥1000mm，N≥1200mm

（為什麼H不是2300）

根據《火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002》第8.2.4條及表8.2.4，可知L、M≥600mm，N≥800mm，又根據《高壓配電裝置設計技術規程DL/T5352-2006》第8.1.3條及表8.1.3，可知H≥2500mm。

題16-20：

某2×

300MW火電廠，每臺機組裝設3組蓄電池，其中2組110V蓄電池對控制負荷供電。

每臺機組的220V直流系統間設有聯絡線。

蓄電池選用閥控式密封鉛酸蓄電池（貧液）（單體2V），浮充電壓取2.23V，均衡充電電壓取2.3V。

110V系統蓄電池組選為52只，220V系統蓄電池組選為103只。

現已知每臺機組直流負荷如下：

UPS

120kVA

動力初期

電氣控制、保護電源

15kW

控制經常

熱控控制經常負荷

熱控控制事故初期衝擊負荷

5kW

控制衝擊

熱控動力總電源

20kW（負荷係數取0.6）

動力經常、初期

直流長明燈

3kW

汽機氫側直流備用泵（啟動電流倍數按2計）

4kW

汽機空側直流備用泵（啟動電流倍數按2計）

10kW

汽機直流事故潤滑油泵（啟動電流倍數按2計）

22kW

6kV廠用低電壓跳閘

40kW

控制初期

400V低電壓跳閘

25kW

廠用電源恢復時高壓廠用斷路器合閘

動力隨機

勵磁控制

1kW

變壓器冷卻器控制電源

請根據上述條件計算下列各題（保留二位小數）

16.請計算110V、220V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓為下列哪組數值？

（A）1.75V、1.83V

（B）1.75V、1.87V

（C）1.8V、1.83V

（D）1.8V、1.87V

根據《電力工程直流系統設計技術規程DL/T5044-2004》第7.1.3條及4.2.4條：

110V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓：

220V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓：

17.請計算110V蓄電池組的正常負荷電流最接近下列哪項數值？

（A）92.73A

（B）169.09A

（C）174.55A

（D）188.19A

根據《電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-2004》5.2.3、5.2.4條，本題控制負荷內的經常負荷如上表，負荷統計為15×

0.6+15×

0.6+1×

0.6=19.2kW，所以正常負荷電流為174.55A。

18.請計算220V蓄電池組事故放電初期0~1min的事故放電電流最接近下列哪項數值？

（A）663.62A

（B）677.28A

（C）690.01A

（D）854.55A

根據《電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-2004》5.2.3、5.2.4條，本題動力負荷內的初期負荷如上表，負荷統計為120×

0.6+3×

1+（8+20）×

0.8+22×

2×

0.9+20×

0.6=149kW，所以初期負荷電流為677.28A。

19.如該電廠220V蓄電池組選用1600Ah，配置單個模組為25A的一組高頻開關電源，請計算需要的模組數為下列哪項？

（A）6

（B）8

（C）10

（D）12

根據《電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-2004》5.2.3、5.2.4條，本題動力負荷內的經常負荷如上表，負荷統計為3×

1+20×

0.6=15kW，所以正常負荷電流為68.1A。

根據本規定附錄C，

取2，所以答案選12。

20.如該電廠220V蓄電池組選用1600Ah，蓄電池出口與直流配電櫃連接的電纜長度為25米，求該電纜的截面應為下列哪項數值？

（已知：

銅電阻係數

）

（A）141.61

（B）184

（C）283.23

（D）368

需加入0~1min衝擊電流比較

根據《電力工程直流系統設計技術規程DL/T5044-2004》第7.3.2條及附錄D，按回路允許電壓降：

題21-25：

某500kV變電所中有750MVA、500/220/35kV主變壓器兩臺。

35kV母線分列運行、最大三相短路容量為2000MVA，是不接地系統。

擬在35kV側安裝幾組並聯電容器組。

請按各小題假定條件回答下列問題。

21.如本變電所每臺主變壓器35kV母線上各接有100Mvar電容器組，請計算電容器組投入運行後母線電壓升高值為：

（A）13.13kV

（B）7kV

（C）3.5kV

（D）1.75kV

根據《並聯電容器裝置設計規範GB50227-2008》第5.2.2條及條文說明，並聯電容器裝置投入電網後引起的電壓升高值可按下式計算：

22.如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由單臺500kvar電容器組或334kvar電容器串、並聯組合而成，採用雙星形接線，每相的串聯段是2，請計算下列哪一種組合符合規程規定、且單組容量較大？

並說明理由。

（A）每串串聯段500kvar，7臺並聯

（B）每串串聯段500kvar，8臺並聯

（C）每串串聯段334kvar，10臺並聯

（D）每串串聯段334kvar，11臺並聯

根據《並聯電容器裝置設計規範GB50227-2008》4.1.2條：

每個串聯段的電容器並聯總容量不應超過3900kvar，排除B。

D項的容量最大。

23.如本變電所安裝的四組三相35kV電容器組。

每組串5%的電抗器，每臺變壓器裝兩組，下列哪一種電容器組需考慮對35kV母線短路容量的助增作用？

並說明理由

（A）35000kvar

（B）40000kvar

（C）45000kvar

（D）60000kvar

根據《並聯電容器裝置設計規範GB50227-2008》第5.1.1條及條文說明：

在電容器組的總容量與安裝點的母線短路容量之比超過5%時，需考慮助增作用。

即Q≥Sd*5%=2000*5%=100000kvar，因每臺主變裝2組，故選D。

24.如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由48臺500kvar電容器串、並聯組合而成，每相容量24000kvar，如圖的幾種接線方式中，哪一種是可採用的？

（500kvar電容器內有內熔絲）

（A）單星形接線，每相4並4串

（B）單星形接線，每相8並2串

（C）單星形接線，每相4並4串，橋差接線

（D）雙星形接線，每星每相4並2串

根據《並聯電容器裝置設計規範GB50227-2008》第4.1.2條，可以排除A、B、C。

25.假設站內避雷針的獨立接地裝置採用水準接地極，水準接地極採用直徑為Φ10mm的圓鋼，埋深0.8m，土壤電阻率100Ω.m，要求接地電阻不大於10Ω。

請計算當接地裝置採用下列哪種形狀時，能滿足接地電阻不大於10Ω的要求？

根據《交流電氣裝置的接地DL/T621-1997》附錄A，A2：

圓形水準接地極接地電阻：

L=πd=7.85，A=0.48，

十字形水準接地極接地電阻：

L=4d=12，A=0.89，

方形水準接地極接地電阻：

L=4d=20，A=1，

星形水準接地極接地電阻：

L=3d=9，A=0，

題26-30：

某新建電廠一期安裝兩臺300MW機組，機組採用發電機變壓器組單元接線接入廠內220kV配電裝置，220kV採用雙母線接線，有二回負荷線和二回聯絡線。

按照最終規劃容量計算的220kV母線三相短路電流（起始週期分量有效值）為30kA，動穩定電流81kA；

高壓廠用變壓器為一臺50/25-25MVA的分裂變，半穿越電抗

，高壓廠用母線電壓為6.3kV。

請按各小題假設條件回答下列問題。

26.本工程選用了220kVSF6短路器，其熱穩定電流為40kA、3s，負荷線的短路持續時間2s。

試計算此回路斷路器承受的最大熱效應是下列哪項值？

（不考慮週期分量有效值電流衰減）

（A）1800

（B）1872

（C）1890

（D）1980

27.發電機額定電壓20kV，中性點採用消弧線圈接地，20kV系統每相對地電容0.45

，消弧線圈的補償容量應選擇下列哪項數值？

（過補償係數K取1.35，欠補償係數K取0.8）

（A）26.1kVA

（B）45.17kVA

（C）76.22kVA

（D）78.24kVA

根據《電力工程電氣設計手冊1》第3-4節，式3-1，

根據《導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005》18.1.6，本系統宜採用欠補償方式，根據本規定18.1.4，補償容量：

28.每臺機6.3kV母線分為A、B二段，每段接有6kV電動機總容量為18MW，當母線發生三相短路時，其電流週期分量的起始值為下列哪項數值？

（設系統阻抗為0，

取5.5）

（A）27.76kA

（B）30.84kA

（C）39.66kA

（D）42.74kA

根據《火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002》附錄M：

29.發電機額定功率因數為0.85，最大持續輸出容量為額定容量的1.08倍，高壓工作變壓器的計算容量按選擇工作變壓器容量的方法計算出的負荷為46MVA，按估算廠用電率的原則和方法確定的廠用電計算負荷為42MVA，試計算並選擇主變壓器容量最小是下列哪項數值？

（A）311MVA

（B）315MVA

（C）335MVA

（D）339MVA

根據《火力發電廠設計技術規程DL5000-2000》13.1.5條：

發電機最大連續容量S=1.08P/0.85=381.2MVA，扣除一臺廠用工作變壓器的計算負荷，本題應選擇46MVA，所以主變容量應選擇335MVA。

30.假定220kV高壓廠用公用/備用變壓器容量為50/25-25MVA，其220kV架空導線宜選用下列哪一種規格？

（經濟電流密度按0.4

（A）LGJ-185

（B）LGJ-240

（C）LGJ-300

（D）LGJ-400

根據《電力工程電氣設計手冊1》第6-1節，表6-3，廠用變壓器持續工作電流為：

根據《導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005》附錄E，

又根據本規定7.1.6：

當無合適規格導體時，導體面積可按經濟電流密度計算截面的相鄰下一檔選取，故選C。

題31-35：

110kV架空送電線路架設雙地線，採用具有代表性的酒杯塔，塔的全高為33m，雙地線對邊相導線的保護角為10°

，導地線高度差為3.5m，地線平均高度為20m，導線平均高度為15m，導線為LGJ-500/35（直徑d=30mm）鋼芯鋁絞線，兩邊相間距

=10.0m，中邊相間距

=

=5m，塔頭空氣間隙的50%放電電壓

為800kV。

31.每相的平均電抗值x1為下列哪項？

（提示：

頻率為50Hz）

（A）0.380Ω/km

（B）0.423Ω/km

（C）0.394Ω/km

（D）0.420Ω/km

根據《電力工程高壓送電線路設計手冊第二版》第二章，第一節，式（2-1-2）

，由題意，f=50Hz，μ=1，

，r=d/2=15mm=0.015m，

32.設相導線電抗x1=0.4Ω/km，電納b1=

，雷擊導線時，其耐雷水準為下列哪項值？

（保留2位小數）

（A）8.00kA

（B）8.77kA

（C）8.12kA

（D）9.75kA

根據《電力工程高壓送電線路設計手冊第二版》第二章，第七節，式（2-7-39）

，由題意知，

=800kV，z為波阻抗，根據本手冊第二章，第一節，式（2-1-41）

33.若線路位於我國的一般雷電地區（雷電日為40）的山地，且雷擊杆塔和導線時的耐雷水準分別為75kA和10kA，雷擊次數為25次/100km.a，建弧率η=0.8，線路的跳閘率為下列哪項值？

（按《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T620-1997計算，保留三位小數）

（A）1.176次/100km.a

（B）0.809次/100km.a

（C）0.735次/100km.a

（D）0.603次/100km.a

h取平均高度還是杆塔高度？

根據《電力工程個高壓送電線路設計手冊第二版》第二章，第七節，式（2-7-45）

根據式（2-7-1），

因本題線路位於山區，根據式（2-7-12），

根據表（2-7-2），擊杆率g=1/4，