1、注册电气工程师专业考试(发输变电专业)案例分析上午真题 2009 年及答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：5，分数：50.00)110kV 有效接地系统中的某一变电所有两台 110/35/10kV，31.5MVA 主变压器，110kV 进线 2 回，35kV 出线 5 回、10kV 出线 10 回，主变 110kV、35kV、10kV 三侧 YNyn0d11。（分数：10.00）(1).如该变电站主变压器需经常切换，110kV 线路较短，有穿越功率 20MVA，各侧电气主接线采用以下哪组主接线经济合理，依据是什么?_（分数：2.00）A.110kV 内桥接
2、线，35kV 单母线接线，10kV 单母线分段接线B.110kV 外桥接线，35kV 单母线分段接线，10kV 单母线分段接线C.110kV 单母线接线，35kV 单母线分段接线，10kV 单母线分段接线D.110kV 变压器组接线，35kV 双母线接线，10kV 单母线接线(2).假如该变电所 110kV 侧采用内桥接线，主变压器 110kV 隔离开关需能切合空载变压器，由于材质和制造原因，变压器的空载励磁电流不相同，按隔离开关的切合电流的能力，该变压器的空载励磁电流最大不可超过下列哪项?并简述理由。_（分数：2.00）A.0.9AB.1.2AC.2.0AD.2.9A(3).假如变电所 11
3、0kV 侧采用外桥接线，有 20MVA 的穿越功率，请计算桥回路持续工作电流为：_（分数：2.00）A.165.3AB.270.3AC.330.6AD.435.6A(4).假如该变电所 35kV 出线所连接电网的单相接地故障电容电流为 14A，需在本变压器 35kV 中性点设消弧线圈，采用过补偿计算，消弧线圈容量宜选：_（分数：2.00）A.350kVAB.315kVAC.400kVAD.500kVA(5).假如该变电所为终端变电所，只有一台主变压器，一回 110kV 进线，主变压器 110kV 侧中性点为全绝缘，说明中性点的接地方式不宜采用下列哪一种?_（分数：2.00）A.直接接地B.经消
4、弧线圈接地C.经高电阻接地D.不接地某屋外 220kV 变电站，地处海拔 1000m 以下，其高压配电装置的变压器进线间隔断面图如下。请回答下列问题。 （分数：10.00）(1).请问图中高压配电装置属于下列哪一种?并简要说明这种布置的特点。_（分数：2.00）A.普通中型B.分相中型C.半高型D.高型(2).请问图中最小安全距离，哪个尺寸有误?并简要说明原因。_（分数：2.00）A.母线至隔离开关引下线对地面净距 L1=4300mmB.隔离开关的安装高度 L2=2500mmC.进线段带电作业时，上侧导线对主母线的垂直距离 L3=2500mmD.跳线弧垂 L41800mm(3).若该变电站地处
5、高海拔地区，经海拔修正后，A 1 值为 2000mm，则母线至隔离开关引下线对地面的距离 L 1 值应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.4500mmB.4300mmC.4100mmD.3800mm(4).若该变电站处于缺水严寒地区，主变压器容量为 125MVA，请问设置下列哪种灭火系统为宜?并阐述理由。_（分数：2.00）A.水喷雾灭火装置B.合成泡沫灭火装置C.排油注氮灭火装置D.固定式气体灭火装置(5).该 220kV 开关站场区为 70m60m 矩形面积。在四个顶角各安装高 30m 的避雷针，被保护物高度6m(并联电容器装置)，试计算相邻 70m 的两针间，保护范围一侧的最小宽度
6、b x 为下列哪项数值?按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DIJT 6201997)的计算方法。_（分数：2.00）A.20mB.24mC.25.2mD.33m某 220kV 变电所一期工程建设 2180MVA 主变，远景 3180MVA 主变。变压器为三相普通降压结构有载调压变压器，容量为 180/180/90MVA，接线组别为 YNynd11，电压分接头为 23081.25%/117/37kV，电抗百分比 U k(1-2) =14、U k(1-3) =23、U k(2-3) =8，系统要求在一期工程建成后，任意一台主变压器停运，另一台主变压器应能在计及过负荷能力的时间内保证该所全部负荷
7、的 75%，220kV 系统正序电抗标幺值为0.0068(S j =100MVA)，110kV、35kV 侧无电源，请回答下列问题。（分数：10.00）(1).变压器正序阻抗标幺值 X 1 ，X 2 ，X 3 最接近下列哪项数值?(基准容量 S j =100MVA)_（分数：2.00）A.0.1612，-0.0056，0.0944B.0.0806，-0.0028.0.0472C.0.0806，-0.0028，0.0944D.0.2611，-0.0091，0.1529(2).计算主变压器 35kV 侧断路器额定电流最小需要选择下列哪项数值?_（分数：2.00）A.1600AB.2500AC.30
8、00AD.4000A(3).计算并选择 110kV 隔离开关动热稳定参数最小可采用下列哪项数值?(仅考虑三相短路)_（分数：2.00）A.热稳定 25kA，动稳定 63kAB.热稳定 31.5kA，动稳定 80kAC.热稳定 31.5kA，动稳定 100kAD.热稳定 40kA，动稳定 100kA(4).已知站用变压器选择 375%/0.230.4kV、630kVA、U d =6.5%的油浸变压器，站用变低压屏内电源进线空气开关的额定电流和延时开断能力为下列哪项参数?_（分数：2.00）A.800A，16I0B.1000A，12I0C.1250A，12I0D.1500A，8I0(5).选择 3
9、5kV 母线电压互感器回路高压熔断器，必须校验下列哪项?_（分数：2.00）A.额定电压，开断电流B.工频耐压，开断电流C.额定电压，额定电流，开断电流D.额定电压，开断电流，开断时间220kV 屋外变电所，海拔 1000m 以下，土壤电阻率 =200m，采用水平接地极为主人工接地网、接地极采用扁钢，均压带等距布置。请回答下列问题。（分数：10.00）(1).最大运行方式下，接地最大短路电流为 10kA，站内接地短路入地电流为 4.5kA，站外接地短路入地电流为 0.9kA，则该站接地电阻应不大于下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.2B.0.44C.0.5D.2.2(2).若该站接地短路
10、电流持续时间取 0.4s，接触电位差允许值为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.60VB.329VC.496.5VD.520V(3).站内单相接地短路入地电流为 4kA，接地网最大接触电位差系数为 0.15，接地电阻为 0.35，则接地网最大接触电位差为下列哪个数值?_（分数：2.00）A.210VB.300VC.600VD.1400V(4).若该站接地短路电流持续时间取 0.4s，跨步电压允许值为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.90VB.329VC.496.5VD.785V(5).站内单相接地短路入地电流为 4kA，最大跨步电位差系数取 0.24，接地电阻 0.35，则最大跨步电位差
11、为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.336VB.480VC.960VD.1400V依据110500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T 50921999)设计一条交流 500kV 单回架空送电线路，该线路位于海拔 2000m，最大风速为 32m/s。请回答下列问题。（分数：10.00）(1).请计算线路运行电压下应满足的空气间隙为下列何值?并简述理由。_（分数：2.00）A.1.300mB.1.380mC.1.495mD.1.625m(2).下列哪项为操作过电压选取的风速值?请说明理由。_（分数：2.00）A.10m/sB.15m/sC.32m/sD.16m/s(3).若悬式绝缘子串采
12、用结构高度为 155mrn 盘形绝缘子(不考虑爬电比距的要求)，请计算需要的绝缘子片数为：_（分数：2.00）A.25 片B.29 片C.31 片D.32 片(4).若悬垂绝缘子串采用结构高度为 170mm 的盘形绝缘子(不考虑爬电比距的要求)，请计算需要的绝缘子片数为：_（分数：2.00）A.25 片B.27 片C.29 片D.32 片(5).若该线路确定悬垂绝缘子串采用 31 片 155mm 高度的盘形绝缘子(防雷要求与放电间隙按线性考虑)，请问雷电过电压间隙为下列何值?并简述理由。_（分数：2.00）A.3.3mB.4.1mC.3.8mD.3.7m注册电气工程师专业考试(发输变电专业)案
13、例分析上午真题 2009 年答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：5，分数：50.00)110kV 有效接地系统中的某一变电所有两台 110/35/10kV，31.5MVA 主变压器，110kV 进线 2 回，35kV 出线 5 回、10kV 出线 10 回，主变 110kV、35kV、10kV 三侧 YNyn0d11。（分数：10.00）(1).如该变电站主变压器需经常切换，110kV 线路较短，有穿越功率 20MVA，各侧电气主接线采用以下哪组主接线经济合理，依据是什么?_（分数：2.00）A.110kV 内桥接线，35kV 单母线接线，10kV 单母线
14、分段接线B.110kV 外桥接线，35kV 单母线分段接线，10kV 单母线分段接线 C.110kV 单母线接线，35kV 单母线分段接线，10kV 单母线分段接线D.110kV 变压器组接线，35kV 双母线接线，10kV 单母线接线解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P51“内外桥接线”和 P49“单母线分段接线的适用范围”。 内桥形接线：适用于较小容量的变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高。 外桥形接线：适用于较小容量的变电所，变压器切换较频繁或线路较短，线路有穿越功率，也宜采用外桥。单母线分段接线：610kV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时，3563kV 配电
15、装置出线回路数为 48回。(2).假如该变电所 110kV 侧采用内桥接线，主变压器 110kV 隔离开关需能切合空载变压器，由于材质和制造原因，变压器的空载励磁电流不相同，按隔离开关的切合电流的能力，该变压器的空载励磁电流最大不可超过下列哪项?并简述理由。_（分数：2.00）A.0.9AB.1.2AC.2.0A D.2.9A解析：导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005)第 11.0.9 条。 第 11.0.9 条：选用隔离开关应具有切合电感、电容性小电流的能力，应使电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过 2A 的空载变压器及电容电流不超过 5A 的空载线路，在正常情况下
16、能可靠切断并符合有关电力工业技术管理的规定。(3).假如变电所 110kV 侧采用外桥接线，有 20MVA 的穿越功率，请计算桥回路持续工作电流为：_（分数：2.00）A.165.3AB.270.3A C.330.6AD.435.6A解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P232 表 6-3。 桥回路持续工作电流： (4).假如该变电所 35kV 出线所连接电网的单相接地故障电容电流为 14A，需在本变压器 35kV 中性点设消弧线圈，采用过补偿计算，消弧线圈容量宜选：_（分数：2.00）A.350kVAB.315kVAC.400kVA D.500kVA解析：导体和电器选择设计技术规定(
17、DL/T 52222005)第 18.1.4 条式(18.1.4)。 消弧线圈补偿容量： (5).假如该变电所为终端变电所，只有一台主变压器，一回 110kV 进线，主变压器 110kV 侧中性点为全绝缘，说明中性点的接地方式不宜采用下列哪一种?_（分数：2.00）A.直接接地 B.经消弧线圈接地C.经高电阻接地D.不接地解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P70“主变压器中性点接地方式”。 根据已知条件，变压器 35kV 侧中性点接地，本题实际需说明 35kV 侧不宜采用哪种接地方式： (1)主变压器的 110 侧采用中性点直接接地方式，但终端变电所的变压器中性点一般不接地。 (2)主
18、变压器 663kV 侧采用中性点不接地或消弧线圈接地方式。某屋外 220kV 变电站，地处海拔 1000m 以下，其高压配电装置的变压器进线间隔断面图如下。请回答下列问题。 （分数：10.00）(1).请问图中高压配电装置属于下列哪一种?并简要说明这种布置的特点。_（分数：2.00）A.普通中型 B.分相中型C.半高型D.高型解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P607“第 10-3 节 110kV 配电装置”。 普通中性配电装置：将所有电气设备都安装在地面设备支架上，母线下不布置任何电气设备。 半高型配电装置：将母线及母线隔离开关抬高，将断路器、电流互感器等电气设备布置在母线的下面。
19、高型布置：将母线和隔离开关上下重叠布置。(2).请问图中最小安全距离，哪个尺寸有误?并简要说明原因。_（分数：2.00）A.母线至隔离开关引下线对地面净距 L1=4300mmB.隔离开关的安装高度 L2=2500mmC.进线段带电作业时，上侧导线对主母线的垂直距离 L3=2500mm D.跳线弧垂 L41800mm解析：高压配电装置设计技术规程(DL/T 5352 一-2006)第 8.1.1 条及表 8.1.1。 L 1 ：无遮拦裸导体至地面之间，取 C 值，为 4300mm。 L 2 ：图 8.1.1-3 中标明，不小于 2500mm。 电力工程电气设计手册(电气一次部分)P700 倒数第
20、 10 行，附图 10-3 及 P704 附图 10-6。 L 3 ：母线及进出线构架导线均带电，人跨越母线上方，此时，人的脚对母线的净距不得小于 B 1 值，为2550mm。 L 4 ：跳线在无风时的弧垂应不小于最小电气距离 A 1 值，为 1800mm。 明显的，选项 C 不满足要求。(3).若该变电站地处高海拔地区，经海拔修正后，A 1 值为 2000mm，则母线至隔离开关引下线对地面的距离 L 1 值应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.4500mm B.4300mmC.4100mmD.3800mm解析：高压配电装置设计技术规程(DL/T 53522006)第 8.1.1 条及条文
21、说明。 220J 系统的 A 1 值应为 1800mm，根据海拔修正后，A 1 =2000mm。 L 1 ：无遮拦裸导体至地面之间，取 C 值。根据条文说明，C=A 1 +2300+200=2000+2500=4500mm。(4).若该变电站处于缺水严寒地区，主变压器容量为 125MVA，请问设置下列哪种灭火系统为宜?并阐述理由。_（分数：2.00）A.水喷雾灭火装置B.合成泡沫灭火装置C.排油注氮灭火装置 D.固定式气体灭火装置解析：高压配电装置设计技术规程(DL/T 53522006)第 8.5.4 条及条文说明。 第 8.5.4 条：220kV 及以上独立变电所单台容量为 125MVA
22、及以上的油浸变压器应设置水喷雾灭火系统、合成泡沫喷淋系统、排油充氮系统或其他灭火系统。对缺水或严寒地区，当采用水喷雾、泡沫喷淋系统有困难时，也可采用其他固定灭火设施。(5).该 220kV 开关站场区为 70m60m 矩形面积。在四个顶角各安装高 30m 的避雷针，被保护物高度6m(并联电容器装置)，试计算相邻 70m 的两针间，保护范围一侧的最小宽度 b x 为下列哪项数值?按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DIJT 6201997)的计算方法。_（分数：2.00）A.20mB.24m C.25.2mD.33m解析：交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范(GB/T 500642014
23、)第 5.2.2 条各计算因子：h=30m，h x =6m，P=1，h a =30-6=24m，D=70m，且 h x =0.2h。 (1)h x =0.2h，r x =(1.5h-2h x )P=(1.530-26)1=33m。 (2)中间参数： ，则选用图 a 进行计算。查图 a 可知 某 220kV 变电所一期工程建设 2180MVA 主变，远景 3180MVA 主变。变压器为三相普通降压结构有载调压变压器，容量为 180/180/90MVA，接线组别为 YNynd11，电压分接头为 23081.25%/117/37kV，电抗百分比 U k(1-2) =14、U k(1-3) =23、U
24、 k(2-3) =8，系统要求在一期工程建成后，任意一台主变压器停运，另一台主变压器应能在计及过负荷能力的时间内保证该所全部负荷的 75%，220kV 系统正序电抗标幺值为0.0068(S j =100MVA)，110kV、35kV 侧无电源，请回答下列问题。（分数：10.00）(1).变压器正序阻抗标幺值 X 1 ，X 2 ，X 3 最接近下列哪项数值?(基准容量 S j =100MVA)_（分数：2.00）A.0.1612，-0.0056，0.0944B.0.0806，-0.0028.0.0472 C.0.0806，-0.0028，0.0944D.0.2611，-0.0091，0.1529
25、解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P120 表 4-1、表 4-2、表 4-4，式(4-10)。 设 S j =100MVA，U j =230kV。 (1)变压器各侧等值短路电抗： (2)变压器电抗标幺值： (2).计算主变压器 35kV 侧断路器额定电流最小需要选择下列哪项数值?_（分数：2.00）A.1600AB.2500A C.3000AD.4000A解析：导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005)第 9.2.1 条。 第 9.2.1 条：断路器额定电流应大于运行中可能出现的任何负荷电流。 按题干要求，一期工程建成后，任意一台主变压器停运，另一台主变压器应在计及过负
26、荷的时间内保证该所全部负荷的 75%。 因此，回路持续工作电流： (3).计算并选择 110kV 隔离开关动热稳定参数最小可采用下列哪项数值?(仅考虑三相短路)_（分数：2.00）A.热稳定 25kA，动稳定 63kA B.热稳定 31.5kA，动稳定 80kAC.热稳定 31.5kA，动稳定 100kAD.热稳定 40kA，动稳定 100kA解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P120 表 4-1、表 4-2、表 4-4，式(4-10)及 P129 式(4-20)。 设 S j =100MVA，U j =110kV，则 I j =0.502kA。 考虑远景三台主变压器，总电抗标幺值：
27、变压器 110kV 侧短路电流： (4).已知站用变压器选择 375%/0.230.4kV、630kVA、U d =6.5%的油浸变压器，站用变低压屏内电源进线空气开关的额定电流和延时开断能力为下列哪项参数?_（分数：2.00）A.800A，16I0B.1000A，12I0C.1250A，12I0 D.1500A，8I0解析：220kV500kV 变电所所用电设计技术规程(DL/T 51552002)第 6.3.1 条和附录 D 表 D.2。 查表 D.2 可知，低压侧额定电流 I e =909A，短路电流周期分量起始值 I “ =13.1kA。 第 6.3.1 条：对于屏内电器额定电流的选择
28、应考虑不利散热的影响，可按电器额定电流乘以 0.70.9的裕度进行修正。 断路器额定电流： (5).选择 35kV 母线电压互感器回路高压熔断器，必须校验下列哪项?_（分数：2.00）A.额定电压，开断电流 B.工频耐压，开断电流C.额定电压，额定电流，开断电流D.额定电压，开断电流，开断时间解析：导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005)第 17.0.8 条。 第 17.0.8 条：保护电压互感器的熔断器，只需按额定电压和开断电流选择。220kV 屋外变电所，海拔 1000m 以下，土壤电阻率 =200m，采用水平接地极为主人工接地网、接地极采用扁钢，均压带等距布置。请回答下
29、列问题。（分数：10.00）(1).最大运行方式下，接地最大短路电流为 10kA，站内接地短路入地电流为 4.5kA，站外接地短路入地电流为 0.9kA，则该站接地电阻应不大于下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.2B.0.44 C.0.5D.2.2解析：交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)第 4.2.1 条。 第 4.2.1 条：I G 采用设计水平年系统最大运行方式下在接地内、外发生接地短路时，经接地网流入地中并计及直流分量的最大接地故障电流有效值。 有效接地系统最大接地电阻： (2).若该站接地短路电流持续时间取 0.4s，接触电位差允许值为下列哪项数值?_（分
30、数：2.00）A.60VB.329V C.496.5VD.520V解析：交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)第 4.2.2-1 条。 接触电位差允许值： (3).站内单相接地短路入地电流为 4kA，接地网最大接触电位差系数为 0.15，接地电阻为 0.35，则接地网最大接触电位差为下列哪个数值?_（分数：2.00）A.210V B.300VC.600VD.1400V解析：交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)附录 D 第 D.0.4 条“3.最大接触电位差”。 最大接触电位差：U T =KV=0.1540000.35=210V(4).若该站接地短路电流
31、持续时间取 0.4s，跨步电压允许值为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.90VB.329VC.496.5V D.785V解析：交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)附录 D 第 D.0.4 条“3.最大跨步电位差”。 跨步电位差允许值： (5).站内单相接地短路入地电流为 4kA，最大跨步电位差系数取 0.24，接地电阻 0.35，则最大跨步电位差为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.336V B.480VC.960VD.1400V解析：交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)附录 D 第 D.0.4 条“3.最大跨步电位差”。 最大跨步电位差：U
32、s =KU 0 =0.2440000.35=336V依据110500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T 50921999)设计一条交流 500kV 单回架空送电线路，该线路位于海拔 2000m，最大风速为 32m/s。请回答下列问题。（分数：10.00）(1).请计算线路运行电压下应满足的空气间隙为下列何值?并简述理由。_（分数：2.00）A.1.300mB.1.380mC.1.495m D.1.625m解析：110500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T 50921999)第 9.0.6 条、第 9.0.7 条及表9.0.6。 空气间隙： (2).下列哪项为操作过电压选取的风速值
33、请说明理由。_（分数：2.00）A.10m/sB.15m/sC.32m/sD.16m/s 解析：110kV750kV 架空输电线路设计规范(GB 505452010)附录 A。 操作过电压：0.5x 基本风速折算至导线平均高度处的风速(不低于 15m/s)，取 0.532=16m/s15m/s。(3).若悬式绝缘子串采用结构高度为 155mrn 盘形绝缘子(不考虑爬电比距的要求)，请计算需要的绝缘子片数为：_（分数：2.00）A.25 片B.29 片 C.31 片D.32 片解析：110500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T 50921999)第 9.0.2 条、第 9.0.5 条。
34、 第 9.0.2 条：操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少绝缘子片数，500kV 为 25 片。 根据第 9.0.5 条的要求进行海拔修正：n h =n1+0.1(H-1)=251+0.1(2-1)=27.5 导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005)第 21.0.9-3 条：330kV 以上应预留零值绝缘子：悬垂片(12)片，则 n“=27.5+(12)=28.529.5。(4).若悬垂绝缘子串采用结构高度为 170mm 的盘形绝缘子(不考虑爬电比距的要求)，请计算需要的绝缘子片数为：_（分数：2.00）A.25 片B.27 片 C.29 片D.32 片解析：按两者爬电距离相等选取需要的绝缘子片数，则 n=29155/170=26.44，取 27 片。(5).若该线路确定悬垂绝缘子串采用 31 片 155mm 高度的盘形绝缘子(防雷要求与放电间隙按线性考虑)，请问雷电过电压间隙为下列何值?并简述理由。_（分数：2.00）A.3.3mB.4.1m C.3.8mD.3.7m解析：110500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T 50921999)第 9.0.6 条、第 9.0.7 条及表9.0.6。 500kV 带电部分与杆塔构件的最小间隙取 3.3m，雷电过电压间隙按比例增加，即 n=3.331/25=4.1m，即答案为 B。
