1、2011年注册电气工程师发输变电专业考试案例第二天上午考试试题及答案解析(总分：50.00，做题时间：240 分钟)一、专业案例题（共 25题，每题 2分）(总题数：5，分数：50.00)题 1-5：某电网规划建设一座 220kV变电所，安装 2台主变，三侧电压为 220/110/10kV。220kV、110kV为双母线接线，10kV 为单母线分段接线。220kV 出线 4回，10kV 电缆出线 16回，每回长 2km。110kV 出线无电源。电气主接线如下图所示，请回答下列问题。 （分数：10.00）(1). 如该变电所 220kV屋外配点装置采用 120/110铝镁系(LDRE)管形母线，
2、远景 220kV母线最大穿越功率为 900MVA，在计及日照（环境温度 35、海拔高度 1000m以下）条件下，请计算 220kV管母长期允许载流量最接近下列哪项数值？是否满足要求？并说明理由。 （分数：2.00）A.2317A，不满足要求B.2503A，满足要求C.2663A，满足要求D.2831A，满足要求(2). 220kV线路采用架空钢铝绞线，（导线最高允许温度为+70、环境温度为 25），导线参数如下表。若单回线路最大输送容量为 550MW（功率因数为 0.95），请计算并合理选择导线为下列哪一种？ （分数：2.00）A.2300mm2B.2400mm2C.400mm2D.2630m
3、m2(3).若主变高压侧并列运行，为限制该变电所 10kV母线短路电流，需采取相应措施。以下哪种措施不能有效限制 10kV母线短路电流？为什么？ （分数：2.00）A.提高主变阻抗B.10kV母线分列运行C.在主变低压侧加装串联电抗器D.110kV母线分列运行，10kV 母线并列运行(4).请计算该变电所 10kV系统电缆线路单相接地电容电流应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.2AB.32AC.1.23AD.320A(5).该变电所 10kV侧采用了 YN，d 结线的三相接地变压器，且中性点经电阻接地，请问下列哪项接地变压器容量选择要求是正确的？为什么？（注： 为接地变压器额定容量； （
4、分数：2.00）A.B.C.D.（分数：10.00）(1).请计算图中 110kV母线氧化锌避雷器最大保护的电气距离为下列哪项数值？（主变压器除外） （分数：2.00）A.165mB.223mC.230mD.310m(2).假设图中主变压器最大年利用小时数为 4000小时，成本按 0.27元/kwh，经济电流密度取0.455A/mm2，主变 110kV侧架空导线采用铝绞线，按经济电流密度选择的导线截面应为：（分数：2.00）A.2400mm2B.2500mm2C.2630mm2D.2800mm2(3).请校验 10kV配电装置至主变压器电缆末端的电压损失最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）
5、A.5.25%B.7.8%C.9.09%D.12.77%(4).假设 10kV母线上电压损失为 5%，为保证母线电压正常为 10kV，补偿的最大容性无功容量最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.38.6MvarB.46.1MvarC.68.8MvarD.72.1Mvar(5).上图中，取基准容量 Sj=1000MVA，其 110kV系统正序阻抗标么值为 0.012，当 35kV母线发生三相短路时，其归算至短路点的阻抗标幺值最接近下列哪项？ （分数：2.00）A.1.964B.0.798C.0.408D.0.399题 11-15：某发电厂（或变电所）的 220kV配电装置，地处海拔高度 3
6、000m，盐密 0.18mg/cm2，采用户外敞开式中型布置，构架高度为 20m，220kV 采用无间隙金属氧化物避雷器和避雷针作为雷电过电压保护。请回答下列各题。（计算保留二位小数）（分数：10.00）(1).请计算该 220kV配电装置无遮栏裸导体至地面之间的距离应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.4300mmB.4680mmC.5125mmD.5375mm(2). 该配电装置母线避雷器的额定电压和持续运行电压应选择下列哪组数据？依据是什么？ （分数：2.00）A.165kV、127.02kVB.172.5kV、132.79kVC.181.5kV、139.72kVD.189kV、14
7、5.49kV(3). 该 220kV系统工频过电压一般不超过下列哪一组数值？依据是什么？ （分数：2.00）A.189.14kVB.203.69kVC.327.6kVD.352.8kV(4).该配电装置防直击雷保护采用在构架上装设避雷针的方式，当需要保护的设备为 10m，要求保护半径不小于 18m时，计算需要增设的避雷针最低高度应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.5mB.6mC.25mD.26m(5). 计算该 220kV配电装置中的设备外绝缘爬电距离应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.5000mmB.5750mmC.6050mmD.6300mm题 16-20：某火力发电厂，在海拔
8、 1000m以下，发电机变压器组单元接线如下图所示。设 分别为点短路时流过 DL的短路电流，已知远景最大运行方式下， 的交流分量起始有效值为 36kA不衰减，直流分量衰减时间常数为 45ms； 的交流分量起始有效值为 3.86kA，衰减时间常数为 720ms，直流分量衰减时间常数为 260ms。请解答下列各题（计算题按最接近数值选项） （分数：10.00）(1).若 220kV断路器额定开断电流 50kA， 或 点短路时主保护动作时间加断路器开断时间均为60ms。请计算断路器应具备的直流分断能力及当 （分数：2.00）A.37.28%、86.28%B.26.36%、79.38%C.18.98%
9、86.28%D.6.13%、26.36%(2). 试计算接地开关 GD应满足的最小动稳定电流最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.120kAB.107kAC.104kAD.94kA(3). 图中变压器中性点回路 NCT变比宜选择下列哪项？为什么？ （分数：2.00）A.100/5B.400/5C.1200/5D.4000/5(4).主变压器区域内有一支 42m高独立避雷针，主变至 220kV配电装置架空线在附近经过，高度为 14m。计算该避雷针与 220kV架空线间的空间最小距离最接近下列哪项数值？（已知避雷针冲击电阻为 12，不考虑架空线风偏） （分数：2.00）A.1.8mB.3.
10、0mC.3.8mD.4.6m(5). 已知每相对地电容： 发电机定子绕组 ；忽略封闭母线和变压器的电容。中性点接地变压器 TE的变比 n=85。请计算发电机中性点接地变压器二次侧电阻 （分数：2.00）A.0.092B.0.159C.0.477D.1149题 21-25：500kV 单回架空送电线路，4 分裂相导线，导线分裂间距为 450mm，三相导线水平排列，间距12m，导线直径为 26.82mm。（分数：10.00）(1).导线的表面系数取 0.82，计算导线的临界起始电晕电位梯度最接近下列哪项值？（不计海拔高度的影响） （分数：2.00）A.3.13MV/mB.3.81MV/mC.2.9
11、4MV/mD.3.55MV/m(2).欲用 4分裂导线，以经济电流密度 J=0.9A/mm2 ，功率因数 0.95，输送有功功率 1200MW，算出一根子导线的铝截面最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.702 mm2B.385 mm2C.405 mm2D.365 mm2(3).请计算相导线间几何均距为下列哪项值？ （分数：2.00）A.12mB.15.1mC.13.6mD.14.5m(4).线路的正序电抗为 0.31/km，正序电纳为 ，请计算线路的波阻抗 （分数：2.00）A.258.2B.66.7C.387.3D.377.8(5).线路的波阻抗 ，请计算线路的自然功率 （分数：2.
12、00）A.1102.5MWB.970.8MWC.858.6MWD.1000.0MW2011年注册电气工程师发输变电专业考试案例第二天上午考试试题答案解析(总分：50.00，做题时间：240 分钟)一、专业案例题（共 25题，每题 2分）(总题数：5，分数：50.00)题 1-5：某电网规划建设一座 220kV变电所，安装 2台主变，三侧电压为 220/110/10kV。220kV、110kV为双母线接线，10kV 为单母线分段接线。220kV 出线 4回，10kV 电缆出线 16回，每回长 2km。110kV 出线无电源。电气主接线如下图所示，请回答下列问题。 （分数：10.00）(1). 如
13、该变电所 220kV屋外配点装置采用 120/110铝镁系(LDRE)管形母线，远景 220kV母线最大穿越功率为 900MVA，在计及日照（环境温度 35、海拔高度 1000m以下）条件下，请计算 220kV管母长期允许载流量最接近下列哪项数值？是否满足要求？并说明理由。 （分数：2.00）A.2317A，不满足要求 B.2503A，满足要求C.2663A，满足要求D.2831A，满足要求解析：解答过程： 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005附录 D，表 D.2：铝镁系(LDRE)120/110 管形母线最高允许温度+80时的载流量为 2663A，根据本规定 7.1.5
14、条及附录 D，表 D.11，综合校正系数为 0.87，校正后的母线载流量为 I=2663*0.87=2317A。 母线远景最大持续工作电流为(2). 220kV线路采用架空钢铝绞线，（导线最高允许温度为+70、环境温度为 25），导线参数如下表。若单回线路最大输送容量为 550MW（功率因数为 0.95），请计算并合理选择导线为下列哪一种？ （分数：2.00）A.2300mm2B.2400mm2 C.400mm2D.2630mm2解析：解答过程： 220kV 最大负荷电流(3).若主变高压侧并列运行，为限制该变电所 10kV母线短路电流，需采取相应措施。以下哪种措施不能有效限制 10kV母线短
15、路电流？为什么？ （分数：2.00）A.提高主变阻抗B.10kV母线分列运行C.在主变低压侧加装串联电抗器D.110kV母线分列运行，10kV 母线并列运行 解析：解答过程：根据电力工程电气设计手册 1第 4-1节，ABC 都符合可采取的限流措施。电力系统设计手册(4).请计算该变电所 10kV系统电缆线路单相接地电容电流应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.2AB.32A C.1.23AD.320A解析：解答过程： 根据电力工程电气设计手册 1第 16-1节，式（16-1）(5).该变电所 10kV侧采用了 YN，d 结线的三相接地变压器，且中性点经电阻接地，请问下列哪项接地变压器容量选
16、择要求是正确的？为什么？（注： 为接地变压器额定容量； （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解答过程： 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-200518.3.4，式 18.3.4-3 （分数：10.00）(1).请计算图中 110kV母线氧化锌避雷器最大保护的电气距离为下列哪项数值？（主变压器除外） （分数：2.00）A.165mB.223mC.230mD.310m 解析：解答过程： 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19977.3.4 与表 12，本题110kV金属氧化物避雷器与主变压器之间的最大电气距离为 230m，对其他电器的最大距离增加 35%
17、即2301.35=310.5m。 (2).假设图中主变压器最大年利用小时数为 4000小时，成本按 0.27元/kwh，经济电流密度取0.455A/mm2，主变 110kV侧架空导线采用铝绞线，按经济电流密度选择的导线截面应为：（分数：2.00）A.2400mm2B.2500mm2C.2630mm2 D.2800mm2解析：解答过程： 根据电力工程电气设计手册 1P232，表 6-3，主变 110kV侧持续工作电流： 又根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005附录 E，导体截面： (3).请校验 10kV配电装置至主变压器电缆末端的电压损失最接近下列哪项数值？ （分数：2.
18、00）A.5.25%B.7.8% C.9.09%D.12.77%解析：解答过程： 根据电力工程电气设计手册 1P232，表 6-3，主变 10kV侧持续工作电流： 又根据电力工程电气设计手册 1P940，第 17-1节，式（17-6）： (4).假设 10kV母线上电压损失为 5%，为保证母线电压正常为 10kV，补偿的最大容性无功容量最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.38.6MvarB.46.1MvarC.68.8Mvar D.72.1Mvar解析：解答过程： 根据电气工程电力设计手册 1第 9-2节，式（9-4） (5).上图中，取基准容量 Sj=1000MVA，其 110kV系
19、统正序阻抗标么值为 0.012，当 35kV母线发生三相短路时，其归算至短路点的阻抗标幺值最接近下列哪项？ （分数：2.00）A.1.964B.0.798C.0.408 D.0.399解析：解答过程： 根据电力工程电气设计手册?电气 1第四章，表 4-2，变压器的标么值为： 本题短路点在 35kV母线，故总的电抗标么值为： 题 11-15：某发电厂（或变电所）的 220kV配电装置，地处海拔高度 3000m，盐密 0.18mg/cm2，采用户外敞开式中型布置，构架高度为 20m，220kV 采用无间隙金属氧化物避雷器和避雷针作为雷电过电压保护。请回答下列各题。（计算保留二位小数）（分数：10.
20、00）(1).请计算该 220kV配电装置无遮栏裸导体至地面之间的距离应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.4300mmB.4680mm C.5125mmD.5375mm解析：解答过程： 根据高压配电装置设计技术规程 DL/T5352-20068.1.1 及表 8.1.1，220kV 配电装置无遮栏裸导体至地面之间的距离为 4300mm。因本变电所海拔高度为 3000m，依据附录 B，海拔 3000m的A1值为 2180，修正值为 380，所以 220kV配电装置无遮栏裸导体至地面之间的距离为 4680m。 (2). 该配电装置母线避雷器的额定电压和持续运行电压应选择下列哪组数据？依据是什
21、么？ （分数：2.00）A.165kV、127.02kVB.172.5kV、132.79kVC.181.5kV、139.72kVD.189kV、145.49kV 解析：解答过程： 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19975.3.4 及表 3、表 19：无间隙氧化物避雷器持续运行电压和额定电压分别为(3). 该 220kV系统工频过电压一般不超过下列哪一组数值？依据是什么？ （分数：2.00）A.189.14kV B.203.69kVC.327.6kVD.352.8kV解析：解答过程： 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19974.1.1，b）：对范
22、围中的 110kV及 220kV系统，工频过电压一般不超过(4).该配电装置防直击雷保护采用在构架上装设避雷针的方式，当需要保护的设备为 10m，要求保护半径不小于 18m时，计算需要增设的避雷针最低高度应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.5mB.6m C.25mD.26m解析：解答过程： 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19975.2.1，由题意，知： =10m、 18m，先假设 h30m，则 P=1 显然 0.5h，根据式（6），得：(5). 计算该 220kV配电装置中的设备外绝缘爬电距离应为下列哪项数值？ （分数：2.00）A.5000mmB.5750mm
23、C.6050mmD.6300mm 解析：解答过程： 根据高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准 GB/T16434-19964.6 及表 1，由题意，本变电所地区盐密 0.18mg/cm2 ，所以本变电所污级为级。级 220kV变电所爬电比距为 2.5cm/kV。得爬电距离 L=2522.5=6300mm。题 16-20：某火力发电厂，在海拔 1000m以下，发电机变压器组单元接线如下图所示。设 分别为点短路时流过 DL的短路电流，已知远景最大运行方式下， 的交流分量起始有效值为 36kA不衰减，直流分量衰减时间常数为 45ms； 的交流分量起始有效值为 3.86kA，衰减时
24、间常数为 720ms，直流分量衰减时间常数为 260ms。请解答下列各题（计算题按最接近数值选项） （分数：10.00）(1).若 220kV断路器额定开断电流 50kA， 或 点短路时主保护动作时间加断路器开断时间均为60ms。请计算断路器应具备的直流分断能力及当 （分数：2.00）A.37.28%、86.28%B.26.36%、79.38%C.18.98%、86.28% D.6.13%、26.36%解析：解答过程： 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005第 9.2.5条及条文说明：当断路器安装地点的短路电流直流分量不超过断路器额定短路开断电流幅值的 20%时，额定短路开
25、断电流仅由交流分量来表征，不必校验断路器的直流分断能力。如果短路电流直流分量超过 20%时，应与制造厂协商，并在技术协议中明确所要求的直流分量百分数。 又根据高压交流断路器订货技术条件 DL/T402-20074.101.2条 显然 d1点短路电流大，所以断路器应具备的直流分量短路能力为(2). 试计算接地开关 GD应满足的最小动稳定电流最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.120kAB.107kAC.104kAD.94kA 解析：解答过程： 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005附录 F.4，式 F.4.1-1 (3). 图中变压器中性点回路 NCT变比宜选择下列哪
26、项？为什么？ （分数：2.00）A.100/5B.400/5 C.1200/5D.4000/5解析：解答过程： 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005第 15.0.6条，取 30%变压器额定电流。 (4).主变压器区域内有一支 42m高独立避雷针，主变至 220kV配电装置架空线在附近经过，高度为 14m。计算该避雷针与 220kV架空线间的空间最小距离最接近下列哪项数值？（已知避雷针冲击电阻为 12，不考虑架空线风偏） （分数：2.00）A.1.8mB.3.0mC.3.8m D.4.6m解析：解答过程： 根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19977.
27、1.11，式（15） (5). 已知每相对地电容： 发电机定子绕组 ；忽略封闭母线和变压器的电容。中性点接地变压器 TE的变比 n=85。请计算发电机中性点接地变压器二次侧电阻 （分数：2.00）A.0.092B.0.159 C.0.477D.1149解析：解答过程： 根据电力工程电气设计手册 1第 3-4节，式（3-1） 根据导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-200518.2.5，式 18.2.5-4 题 21-25：500kV 单回架空送电线路，4 分裂相导线，导线分裂间距为 450mm，三相导线水平排列，间距12m，导线直径为 26.82mm。（分数：10.00）(1).导线
28、的表面系数取 0.82，计算导线的临界起始电晕电位梯度最接近下列哪项值？（不计海拔高度的影响） （分数：2.00）A.3.13MV/m B.3.81MV/mC.2.94MV/mD.3.55MV/m解析：解答过程： 对平行导线，常温常压下，其临界电场强度最大值为： (2).欲用 4分裂导线，以经济电流密度 J=0.9A/mm2 ，功率因数 0.95，输送有功功率 1200MW，算出一根子导线的铝截面最接近下列哪项数值？ （分数：2.00）A.702 mm2B.385 mm2C.405 mm2 D.365 mm2解析：解答过程： 导线截面 因欲用四分裂导线，所以子导线的铝截面为 S/4=405(3
29、).请计算相导线间几何均距为下列哪项值？ （分数：2.00）A.12mB.15.1m C.13.6mD.14.5m解析：解答过程： 三相水平布置导线的几何平均距离为：(4).线路的正序电抗为 0.31/km，正序电纳为 ，请计算线路的波阻抗 （分数：2.00）A.258.2 B.66.7C.387.3D.377.8解析：解答过程： 根据电力工程高压送电线路设计手册第二版第二章第一节，式（2-1-41） (5).线路的波阻抗 ，请计算线路的自然功率 （分数：2.00）A.1102.5MWB.970.8MWC.858.6MWD.1000.0MW 解析：解答过程： 根据电力工程高压送电线路设计手册第二版第二章第一节，式（2-1-42）
