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 2016 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)某 500kV 户外敞开式变电站，海拔高度 400m，年最高温度+40、年最低温度-25。1 号主变压器容量为1000MVA，采用 3334MVA 单相自耦变压器：容量比：334/334/100MVA，额定电压： （分数：12.00）(1).若每相主变 35kV 连接用导体采用铝镁硅系(6063)管型母线，导体最高允许温度+70，按回路持续工作电流计算，该管型母线不宜小于下列哪项数值?_ A 110/100 B 130/116 C
2、 170/154 D （分数：2.00）A.B.C.D.(2).该主变压器 35kV 侧规划安装 260Mvar 并联电抗器和 360Mvar 并联电容器，根据电力系统需要，其中 1 组 60Mvar 并联电容器也可调整为 60Mvar 并联电容器，请计算 35kV 母线长期工作电流为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2177.4AB.3860AC.5146.7AD.7324.1A(3).若主变压器 35kV 侧规划安装无功补偿设备：并联电抗器 260Mvar、并联电容器 260Mvar。35kV 母线三相短路容量 2500MVA，请计算并联无功补偿设备投入运行后，各种运行工况下 35kV
3、 母线稳态电压的变化范围，以百分数表示应为下列哪项?_（分数：2.00）A.-4.8%0B.-4.8%+2.4%C.0+7.2%D.-4.8%+7.2%(4).如该变电站安装的电容器组为框架装配式电容器，中性点不接地的单星形接线，桥式差电流保护。由单台容量 500kvar 电容器串并联组成，每桥臂 2 串(2 并+3 串)，如下图所示。电容器的最高运行电压为 ，请选择下图中的金属台架 1 与金属台架 2 之间的支柱绝缘子电压为下列哪项?并说明理由。_ （分数：2.00）A.3kV 级B.6kV 级C.10kV 级D.20kV 级(5).若该变电所中，整组 35kV 电容器户内安装于 1 间电容
4、器室内，单台电容器容量为 500kvar，电容器组每相电容器 10 并 4 串，介质损耗角正切值(tan)为 0.05%，串联电抗器额定端电压 1300V，额定电流850A，损耗为 0.03kW/kvar，与暖通专业进行通风量配合时，计算电容器室一组电容器的发热量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.30kWB.69.45kWC.99.45kWD.129.45kW(6).若变电站户内安装的电容器组为框架装配式电容器，请分析并说明图中右图的，L 1 、L 2 、L 3 三个尺寸哪一组数据是合理的?_ （分数：2.00）A.1.0m、0.4m、1.3mB.0.4m、1.1m、1.3mC.0.4
5、m、1.3m、1.1mD.1.3m、0.4m、1.1m某 2300MW 新建发电厂，出线电压等级为 500kV、二回出线、双母线接线，发电机与主变压器经单元接线接入 500kV 配电装置，500kV 母线短路电流周期分量起始有效值 I“=40kA，启动/备用电源引自附近220kV 变电站，电场内 220kV 母线短路电流周期分量起始有效值 I“=40kA，启动/备用变压器高压侧中性点经隔离开关接地，同时紧靠变压器中性点并联一台无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。 发电机额定功率为 300MW，最大连续输出功率(TMCR)为 330MW，汽轮机阀门全开(VWO)工况下发电机出力为345MW，额定电
6、压为 18kV，功率因数为 0.85。 发电机回路总的电容电流为 1.5A，高压厂用电电压为 6.3kV，高压厂用电计算负荷为 36690kVA，高压厂用变压器容量为 40/25-25MVA，启动/备用变压器容量为 40/25-25MVA。 请根据上述条件计算并分析下列各题(保留二位小数)。（分数：8.00）(1).计算并选择最经济合理的主压压器容量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.345MVAB.360MVAC.390MVAD.420MVA(2).若发电机中性点采用消弧线圈接地，并要求作过补偿时，则消弧线圈的计算容量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.15.59kVAB.17.
7、18kVAC.21.04kVAD.36.45kVA(3).若启动/备用变压器高压侧中性点雷电冲击全波耐受电压为 400kV，其中性点 MOA 标称放电电流下的最大残压取下列哪项数值最合理?并说明理由。_（分数：2.00）A.280kVB.300kVC.240kVD.380kV(4).若发电厂内 220kV 母线采用铝母线，正常工作温度为 60、短路时导体最高允许温度 200，若假定短路电流不衰减，短路持续时间为 2s，清计算并选择满足热稳定截面要求的最小规格为下列哪项数值?_ A.400mm2 B.600mm2 C.650mm2 D.680mm2（分数：2.00）A.B.C.D.某地区新建两台
8、 1000MW 级火力发电机组，发电机额定功率为 1070MW，额定电压为 27kV，额定功率因数为0.9。通过容量为 1230MVA 的主变压器送至 500kV 升压站，主变阻抗为 18%，主变高压侧中性点直接接地。发电机长期允许的负序电流大于 0.06 倍发电机额定电流，故障时承受负序能力 A=6，发电机出口电流互感器变比为 30000/5A。请分析计算并解答下列各小题。（分数：12.00）(1).对于该发电机在运行过程中由于不对称负荷、非全相运行或外部不对称短路所引起的负序过电流，应配置下列哪种保护?并计算该保护的定时限部分整定值。(可靠系数取 1.2，返回系数取 0.9)_（分数：2.
9、00）A.定子绕组过负荷保护，0.339AB.定子绕组过负荷保护，0.282AC.励磁绕组过负荷保护，0.282AD.发电机转子表层过负荷保护，0.339A(2).该汽轮发电机配置了逆功率保护，发电机效率为 98.7%，汽轮机在逆功率运行时的最小损耗为 2%发电机额定功率 P gn ，请问该保护主要保护哪个设备，其反向功率整定值取下列哪项是合适的(可靠系数取0.5)?请说明理南。_（分数：2.00）A.发电机，1.56%PgnB.汽轮机，1.60%PgnC.发电机，3.30%PgnD.汽轮机，3.30%Pgn(3).若该发电机中性点采用经高阻接地方式，定子绕组接地故障采用基波零序电压保护作为
10、90%定子接地保护，零序电压取自发电机中性点，500kV 系统侧发生接地短路时产生的基波零序电动势为 0.6 倍系统额定相电压，主变压器高、低压绕组间的相耦合电容 C 12 为 8nf，发电机及机端外接元件每相对地总电容 C g 为 0.7f，基波零序过电压保护定值整定时需躲过高压侧接地短路时通过主变压器高、低压绕组间的相耦合电容传递到发电机侧的零序电压值，正常运行时实测中性点不平衡基波零序电压为 300V，请计算基波零序过电压保护整定值应设为下列哪项数值?(为简化计算，计算中不考虑中性点接地电阻的影响，主变高压侧中性点按不接地考虑)_（分数：2.00）A.300VB.500VC.700VD.
11、250V(4).若机组高压厂用电压为 10kV，接于 10kV 母线的凝结水泵电机额定功率 1800kW，效率为 96%，额定功率因数为 0.83，堵转电流倍数为 6.5，该回路所配电流互感器变比为 200/1A，电动机机端三相短路电流为 31kA，当该电机绕组内及引出线上发生相间短路故障时，应配置何种保护作为其主保护最为合理，其保护装置整定值宜为下列哪项数值?(可靠系数取 2)_（分数：2.00）A.电流速断保护，6.76AB.差动保护，0.3AC.电流速断保护，8.48AD.差动保护，0.5A(5).该机组某回路测量用电流互感器变比为 100/5A，二次侧所接表计线圈的内阻为 0.12，连
12、接导线的电阻为 0.2，该电流互感器的接线方式为三角形接线，该电流换气的二次额定负载应为以下哪项数值最为合适?(接触电阻忽略不计)_（分数：2.00）A.150VAB.15VAC.75VAD.10VA(6).本机组采用发电机变压器组接线方式，发电机的直轴瞬变电抗为 0.257，直轴超瞬变电抗为 0.177，请计算当主变高压侧发生短路时由发电机侧提供的最大短路电流的周期分量起始有效值最接近下列哪项数值?(发电机的正序与负序阻抗相同，采用运算曲线计算)_（分数：2.00）A.3.09kAB.3.61kAC.2.92kAD.3.86kA某一接入电力系统的小型火力发电厂直流系统标称电压 220V，动力
13、和控制共用。全厂设两组贫液吸附式的阀控式密封铅酸蓄电池，容量为 1600Ah，每组蓄电池 103 只，蓄电池内阻为 0.016。每组蓄电池负荷计算：事故放电初期(1min)冲击放电电流为 747.41A、经常负荷电流为 86.6A、130min 放电电流为425.05A、3060min 放电电流 190.95A、6090min 放电电流 49.77A。两组蓄电池设三套充电装置，蓄电池放电终止电压为 1.87V。请根据上述条件分析计算并解答下列各小题。（分数：8.00）(1).蓄电池至直流屏的距离为 50m，采用铜芯动力电缆，请计算该电缆允许的最小截面最接近下列哪项数值?(假定缆芯温度为 20)
14、 A.133.82mm2 B.625.11mm2 C.736mm2 D.1240mm2（分数：2.00）A.B.C.D.(2).每组蓄电池及其充电装置分别接入不同母线段，第三套充电装置在蓄电池核对性放电后专门为蓄电池补充充电用，该充电装置经切换电器可直接对两组蓄电池进行充电。请计算并选择第三套充电装置的额定电流至少为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.88.2AB.200AC.286.6AD.300A(3).本工程润滑油泵直流电动机为 10kW，额定电流为 55.3A。在起动电流为 6 倍条件下，起动时间才能满足润滑油压的要求，直流电动机铜芯电缆长 150m，截面为 70mm 2 ，给直流
15、电动机供电的直流断路器的脱扣器有 B 型(47ln)、C 型(715ln)，额定极限短路分断能力 M 值为 10kA，H 值为 20kA。在满足电动机起动和电动机侧短路时的灵敏度情况下(不考虑断路器触头和蓄电池间连接导线的电阻，蓄电池组开路电压为直流系统标称电压)，请计算下列哪组断路器选择是正确和合适的?并说明理由。_（分数：2.00）A.63A(B 型)，额定极限短路分断能力 MB.63A(B 型)，额定极限短路分断能力 HC.63A(C 型)，额定极限短路分断能力 MD.63A(C 型)，额定极限短路分断能力 H(4).该工程主厂房外有两个辅控中心 a、b，直流电源以环网供电。各辅控中心距
16、直流电源的距离如下图，断路器电磁操作机构合闸电流 3A，断路器合闸最低允许电压为 85%标称电压，清间断路器合闸电流回路铜芯电缆的最小截面计算值宜选用下列哪项数值?(假定缆芯温度为 20)_ （分数：2.00）A.B.C.D.220kV 架空输电线路工程，导线采用 2400/35，导线自重荷载为 13.21N/m，风偏校核时最大风风荷载为11.25N/m，安全系数为 2.5 时最大设计张力为 39.4kN，导线采用 I 型悬垂绝缘子串，串长 2.7m，地线串长 0.5m。（分数：10.00）(1).规划双回路垂直排列直线塔水平档距 500m、垂直档距 800m、最大档距 900m，最大弧垂时导
17、线张力为20.3kN，双回路杆塔不同回路的不同相导线间的水平距离最小值为多少?_（分数：2.00）A.8.36mB.8.86mC.9.50mD.10.00m(2).直线塔所在耐张段在最高气温下导线最低点张力为 20.3kN，假设中心回转式悬垂线夹允许悬垂角为23，当一侧垂直档距为 l 1V =600m，计算另一侧垂直档距 l 2V 大于多少时，超过悬垂线夹允许悬垂角?(用平抛物线公式计算)_（分数：2.00）A.45mB.321mC.706mD.975m(3).假定采用 V 型串，V 串的夹角为 100，当水平档距为 500m 时，在最大风情况下要使子串不受压，计算最大风时最小垂商档距限为多少
18、不计绝缘子串影响，不计风压高度系数影响)_（分数：2.00）A.357mB.492mC.588mD.603m(4).架设覆冰、无风工况下，该耐张段内导线的水平应力为 92.6N/mm 2 ，比载为 55.710-3N/(mmm) 2 ，某档的档距为 400m，导线悬点高差为 115m，问在该工况下，该档较高塔处导线的悬点应力为多少?(平抛物线公式计算)_ A.90.4N/mm2 B.95.3N/mm2 C.100.3N/mm2 D.104.5N/mm2（分数：2.00）A.B.C.D.(5).假设直线塔大风允许摇摆角为 55，水平档距为 300m，垂直档距 400m，最大风时导线张力为 3
19、0kN，仅从塔头间隙考虑，该直线塔允许兼多少度转角?(不计绝缘子串影响，不计风压高度系数影响)_（分数：2.00）A.8B.6C.5D.4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 2016 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)某 500kV 户外敞开式变电站，海拔高度 400m，年最高温度+40、年最低温度-25。1 号主变压器容量为1000MVA，采用 3334MVA 单相自耦变压器：容量比：334/334/100MVA，额定电压： （分数：12.00）(1).若每相主变 35kV 连接用导体采用铝镁硅系(6063)
20、管型母线，导体最高允许温度+70，按回路持续工作电流计算，该管型母线不宜小于下列哪项数值?_ A 110/100 B 130/116 C 170/154 D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：电力变压器第 1 部分总则(GB 1094.12013)第 3.4.3 条、第 3.4.7 条。 第 3.4.3 条：绕组额定电压，对于三相绕组，是指线路端子间的电压。 第 3.4.7 条：额定电流，由变压器额定容量和额定电压推导出的流经绕组线路端子的电流。注 2：对于联结成三角形结法以形成三相组的单相变压器绕组，其额定电流表示为线电流除以 。 电力工程电气设计手册(电气一次部分)P232 表 6
21、3，则变压器回路持续工作电流： 导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)附表 D.11，综合校正系数取 0.81，则管型母线载流量： 导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)附表 D.1，对应铝镁硅系(6063)管型母线型号为 (2).该主变压器 35kV 侧规划安装 260Mvar 并联电抗器和 360Mvar 并联电容器，根据电力系统需要，其中 1 组 60Mvar 并联电容器也可调整为 60Mvar 并联电容器，请计算 35kV 母线长期工作电流为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2177.4AB.3860AC.5146.7A D.7324.1A解析
22、300kV750kV 变电站无功补偿装置设计技术规定(DL/T 50142010)第 7.1.3 条。 第 7.1.3 条：无功补偿装置总回路的电器和导体的长期允许电流，按下列原则取值： 不小于最终规模电容器组额定工作电流的 1.3 倍。 不小于最终规模电抗器总容量的额定电流的 1.1 倍。 按电容器选择时： 按电抗器选择时： (3).若主变压器 35kV 侧规划安装无功补偿设备：并联电抗器 260Mvar、并联电容器 260Mvar。35kV 母线三相短路容量 2500MVA，请计算并联无功补偿设备投入运行后，各种运行工况下 35kV 母线稳态电压的变化范围，以百分数表示应为下列哪项?_（
23、分数：2.00）A.-4.8%0B.-4.8%+2.4%C.0+7.2%D.-4.8%+7.2% 解析：并联电容器装置设计规范(GB 502272008)第 5.2.2 条及条文说明。 轻负荷引起的电网电压升高，并联电容器装置投入电网后引起的母线电压升高值为： (4).如该变电站安装的电容器组为框架装配式电容器，中性点不接地的单星形接线，桥式差电流保护。由单台容量 500kvar 电容器串并联组成，每桥臂 2 串(2 并+3 串)，如下图所示。电容器的最高运行电压为 ，请选择下图中的金属台架 1 与金属台架 2 之间的支柱绝缘子电压为下列哪项?并说明理由。_ （分数：2.00）A.3kV 级B
24、6kV 级C.10kV 级D.20kV 级 解析：并联电容器装置设计规范(GB 502272008)第 8.2.5 条及条文说明。 第 8.2.5 条：并联电容器组的绝缘水平应与电网绝缘水平相配合。电容器绝缘水平低于电网时，应将电容器安装在与电网绝缘水平相一致的绝缘框(台)架上，电容器的外壳应与框(台)架可靠连接，并应采取电位固定措施。 题干条件：电容器的最高运行电压为 (5).若该变电所中，整组 35kV 电容器户内安装于 1 间电容器室内，单台电容器容量为 500kvar，电容器组每相电容器 10 并 4 串，介质损耗角正切值(tan)为 0.05%，串联电抗器额定端电压 1300V，额
25、定电流850A，损耗为 0.03kW/kvar，与暖通专业进行通风量配合时，计算电容器室一组电容器的发热量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.30kWB.69.45kWC.99.45kWD.129.45kW 解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P523 式(9-48)。 单台电容器容量为 Q=500kvar，数量 n=3104=120 台 电容器散发的热功率： (6).若变电站户内安装的电容器组为框架装配式电容器，请分析并说明图中右图的，L 1 、L 2 、L 3 三个尺寸哪一组数据是合理的?_ （分数：2.00）A.1.0m、0.4m、1.3m B.0.4m、1.1m、1.3mC
26、0.4m、1.3m、1.1mD.1.3m、0.4m、1.1m解析：并联电容器装置设计规范(GB 502272008)第 8.2.5 条及条文说明，以及图 4、图 5。 L 1 ：每相电容器框(台)架之间的通道宽度，参考图 4，L 1 1000mm L 3 ：金属栏杆之间的通道宽度，参考图 5，L 3 1200mm 高压配电装置设计技术规程(DL/T 53522006)第 8.1.1 条。 L 2 ：带电部分至接地部分之间：L 2 400mm某 2300MW 新建发电厂，出线电压等级为 500kV、二回出线、双母线接线，发电机与主变压器经单元接线接入 500kV 配电装置，500kV 母线短路
27、电流周期分量起始有效值 I“=40kA，启动/备用电源引自附近220kV 变电站，电场内 220kV 母线短路电流周期分量起始有效值 I“=40kA，启动/备用变压器高压侧中性点经隔离开关接地，同时紧靠变压器中性点并联一台无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。 发电机额定功率为 300MW，最大连续输出功率(TMCR)为 330MW，汽轮机阀门全开(VWO)工况下发电机出力为345MW，额定电压为 18kV，功率因数为 0.85。 发电机回路总的电容电流为 1.5A，高压厂用电电压为 6.3kV，高压厂用电计算负荷为 36690kVA，高压厂用变压器容量为 40/25-25MVA，启动/备用变压器
28、容量为 40/25-25MVA。 请根据上述条件计算并分析下列各题(保留二位小数)。（分数：8.00）(1).计算并选择最经济合理的主压压器容量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.345MVAB.360MVA C.390MVAD.420MVA解析：大中型火力发电厂设计规范(GB 506602011)第 16.1.5 条及条文说明。 第 16.1.5 条：容量 125MW 级及以上的发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量宜按发电机的最大连续容量扣除不能被高压厂用启动/备用变压器替代的高压厂用工作变压器计算负荷后进行选择。 条文说明：“不能被高压厂用启动/备用变压器替代的高压厂用工作变
29、压器计算负荷”，系指以估算厂用电率的原则和方法所确定的厂用电计算负荷。 主变压器容量 (2).若发电机中性点采用消弧线圈接地，并要求作过补偿时，则消弧线圈的计算容量应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.15.59kVAB.17.18kVAC.21.04kVA D.36.45kVA解析：导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)第 18.1.4 条。 消弧线圈容量： (3).若启动/备用变压器高压侧中性点雷电冲击全波耐受电压为 400kV，其中性点 MOA 标称放电电流下的最大残压取下列哪项数值最合理?并说明理由。_（分数：2.00）A.280kV B.300kVC.240kV
30、D.380kV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 5000642014)第 6.4.4-1 条、第6.4.4-2 条。 电气设备内绝缘的雷电冲击耐压： 电气设备外绝缘的雷电冲击耐压： (4).若发电厂内 220kV 母线采用铝母线，正常工作温度为 60、短路时导体最高允许温度 200，若假定短路电流不衰减，短路持续时间为 2s，清计算并选择满足热稳定截面要求的最小规格为下列哪项数值?_ A.400mm2 B.600mm2 C.650mm2 D.680mm2（分数：2.00）A.B.C. D.解析：导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)附录 F.6、第
31、7.1.8 条。 短路电流在导体和电器中引起的热效应包括周期分量和非周期分量两部分。 周期分量引起的热效应：Q z =I “2 t=40 2 2=3200kA 2 s 非周期分量引起的热效应：Q f =I “2 T=40 2 0.05=80kA 2 s 总热效应：Q=Q z +Q f =3200+80=3280kA 2 s 母线截面： 某地区新建两台 1000MW 级火力发电机组，发电机额定功率为 1070MW，额定电压为 27kV，额定功率因数为0.9。通过容量为 1230MVA 的主变压器送至 500kV 升压站，主变阻抗为 18%，主变高压侧中性点直接接地。发电机长期允许的负序电流大于
32、0.06 倍发电机额定电流，故障时承受负序能力 A=6，发电机出口电流互感器变比为 30000/5A。请分析计算并解答下列各小题。（分数：12.00）(1).对于该发电机在运行过程中由于不对称负荷、非全相运行或外部不对称短路所引起的负序过电流，应配置下列哪种保护?并计算该保护的定时限部分整定值。(可靠系数取 1.2，返回系数取 0.9)_（分数：2.00）A.定子绕组过负荷保护，0.339AB.定子绕组过负荷保护，0.282AC.励磁绕组过负荷保护，0.282AD.发电机转子表层过负荷保护，0.339A 解析：大型发电机变压器继电保护整定计算导则(DL/T 6842012)第 4.5.3 条“
33、转子表层负序过负荷保护”。 针对发电机的不对称过负荷、非全相运行以及外部不对称故障引起的负序过电流，其保护通常由定时限过负荷和反时限过电流两部分组成。 发电机额定一次电流： 负序定时限过负荷保护： (2).该汽轮发电机配置了逆功率保护，发电机效率为 98.7%，汽轮机在逆功率运行时的最小损耗为 2%发电机额定功率 P gn ，请问该保护主要保护哪个设备，其反向功率整定值取下列哪项是合适的(可靠系数取0.5)?请说明理南。_（分数：2.00）A.发电机，1.56%PgnB.汽轮机，1.60%Pgn C.发电机，3.30%PgnD.汽轮机，3.30%Pgn解析：大型发电机变压器继电保护整定计算导则
34、DL/T 6842012)第 4.8.3 条。 动作功率：P op =K rel (P 1 +P 2 )=0.52%P gn +(1-98.7%)P gn =1.65%P gn(3).若该发电机中性点采用经高阻接地方式，定子绕组接地故障采用基波零序电压保护作为 90%定子接地保护，零序电压取自发电机中性点，500kV 系统侧发生接地短路时产生的基波零序电动势为 0.6 倍系统额定相电压，主变压器高、低压绕组间的相耦合电容 C 12 为 8nf，发电机及机端外接元件每相对地总电容 C g 为 0.7f，基波零序过电压保护定值整定时需躲过高压侧接地短路时通过主变压器高、低压绕组间的相耦合电容传递
35、到发电机侧的零序电压值，正常运行时实测中性点不平衡基波零序电压为 300V，请计算基波零序过电压保护整定值应设为下列哪项数值?(为简化计算，计算中不考虑中性点接地电阻的影响，主变高压侧中性点按不接地考虑)_（分数：2.00）A.300VB.500VC.700V D.250V解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P872 变压器传递过电压的限制。 变压器的高压侧发生不对称接地故障、断路器非全相或不同期动作而出现零序电压时，将通过电容耦合传递至低压侧，其低压侧传递过电压为： (4).若机组高压厂用电压为 10kV，接于 10kV 母线的凝结水泵电机额定功率 1800kW，效率为 96%，额定功
36、率因数为 0.83，堵转电流倍数为 6.5，该回路所配电流互感器变比为 200/1A，电动机机端三相短路电流为 31kA，当该电机绕组内及引出线上发生相间短路故障时，应配置何种保护作为其主保护最为合理，其保护装置整定值宜为下列哪项数值?(可靠系数取 2)_（分数：2.00）A.电流速断保护，6.76AB.差动保护，0.3AC.电流速断保护，8.48A D.差动保护，0.5A解析：火力发电厂厂用电设计技术规程(DL/T 51532014)第 8.6.1 条。 第 8.6.1-1 条：列于 2000kW 以下、中性点具有分相弓 I 线的电动机，当电流速断保护灵敏性不够时，也应装设纵联差动保护，保护
37、瞬时动作于断路器跳闸。 第 8.6.1-2 条：对未装设纵联差动保护的或纵联差动保护仅保护电动机绕组而不包括电缆时，应装设电流速断保护。保护瞬时动作于断路器跳闸。 电力工程电气设计手册(电气二次部分)P251 式(23-3)、式(23-4)“电流速断保护整定”。 动作电流： 灵敏系数： (5).该机组某回路测量用电流互感器变比为 100/5A，二次侧所接表计线圈的内阻为 0.12，连接导线的电阻为 0.2，该电流互感器的接线方式为三角形接线，该电流换气的二次额定负载应为以下哪项数值最为合适?(接触电阻忽略不计)_（分数：2.00）A.150VAB.15VAC.75VA D.10VA解析：电力工
38、程电气设计手册(电气二次部分)P66P67 A(20-4)、式(20-5)表 20-16。 电流互感器二次额定负载：Z 2 =K cjzk Z cj +K lxzk Z lx +Z c =30.12+30.2+0=0.96 二次额定容量： (6).本机组采用发电机变压器组接线方式，发电机的直轴瞬变电抗为 0.257，直轴超瞬变电抗为 0.177，请计算当主变高压侧发生短路时由发电机侧提供的最大短路电流的周期分量起始有效值最接近下列哪项数值?(发电机的正序与负序阻抗相同，采用运算曲线计算)_（分数：2.00）A.3.09kAB.3.61kAC.2.92kAD.3.86kA 解析：电力工程电气设计
39、手册(电气一次部分)P121 表 4-2、P129 式(4-20)。 基准容量 S=1230MVA，U j =525kV，则 升压变压器阻抗标幺值： 电源对短路点的等值电抗标幺值：X * =X *d +X *T =0.18+0.177=0.357 基于电源额定容量下的计算电抗： 查图 4-6 汽轮发电机运算曲线，对应发电机支路 0s 短路电流标幺值：I * =3.1 发电机侧提供的短路电流周期分量起始值： 某一接入电力系统的小型火力发电厂直流系统标称电压 220V，动力和控制共用。全厂设两组贫液吸附式的阀控式密封铅酸蓄电池，容量为 1600Ah，每组蓄电池 103 只，蓄电池内阻为 0.016
40、每组蓄电池负荷计算：事故放电初期(1min)冲击放电电流为 747.41A、经常负荷电流为 86.6A、130min 放电电流为425.05A、3060min 放电电流 190.95A、6090min 放电电流 49.77A。两组蓄电池设三套充电装置，蓄电池放电终止电压为 1.87V。请根据上述条件分析计算并解答下列各小题。（分数：8.00）(1).蓄电池至直流屏的距离为 50m，采用铜芯动力电缆，请计算该电缆允许的最小截面最接近下列哪项数值?(假定缆芯温度为 20)_ A.133.82mm2 B.625.11mm2 C.736mm2 D.1240mm2（分数：2.00）A.B.C. D.解
41、析：电力工程直流系统设计技术规程(DL/T 50442014)第 4.2.2-1 条、附录 A 之第 A.3.6 条、附录 E。 第 4.2.2-1 条：与电力系统连接的发电厂，厂用交流电源事故停电时间取 1h。 由第 A.3.6 条，铅酸蓄电池 1h 放电率： 由附录 E，蓄电池回路长期计算工作电流：I ca1 =I d1h =880A 由题干知，事故初期(1min)冲击放电电流：I ca2 =I ch0 =747.41A I ca1 I ca2 ，则允许电压降计算取 I ca1 =880A 由表 E.2-2 可知：0.5%U n U p 1%U n ，即 1.1U p 2.2，则由式(E.
42、1.1-2)： (2).每组蓄电池及其充电装置分别接入不同母线段，第三套充电装置在蓄电池核对性放电后专门为蓄电池补充充电用，该充电装置经切换电器可直接对两组蓄电池进行充电。请计算并选择第三套充电装置的额定电流至少为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.88.2AB.200A C.286.6AD.300A解析：电力工程直流系统设计技术规程(DL/T 50442014)附录 D.1。 按题干条件，第三套充电装置专门为蓄电池补充充电用，应满足蓄电池一般充电要求，即充电时蓄电池脱开直流母线。 充电装置的额定电流：I r =1.0I 10 1.25I 10 =(1.01.25)160=160200A(3
43、).本工程润滑油泵直流电动机为 10kW，额定电流为 55.3A。在起动电流为 6 倍条件下，起动时间才能满足润滑油压的要求，直流电动机铜芯电缆长 150m，截面为 70mm 2 ，给直流电动机供电的直流断路器的脱扣器有 B 型(47ln)、C 型(715ln)，额定极限短路分断能力 M 值为 10kA，H 值为 20kA。在满足电动机起动和电动机侧短路时的灵敏度情况下(不考虑断路器触头和蓄电池间连接导线的电阻，蓄电池组开路电压为直流系统标称电压)，请计算下列哪组断路器选择是正确和合适的?并说明理由。_（分数：2.00）A.63A(B 型)，额定极限短路分断能力 MB.63A(B 型)，额定极
44、限短路分断能力 HC.63A(C 型)，额定极限短路分断能力 MD.63A(C 型)，额定极限短路分断能力 H 解析：电力工程直流系统设计技术规程(DL/T 50442014)第 6.5.2-3 条、附录 A 第 A.4.2 条及附录G。 (1)按电动机起动电流整定：I st =K st I n =655.3=331.8A 63A(B 型)最小动作电流：I zd1 =634=252A331.8A=I st ，不满足要求。 63A(C 型)最小动作电流：I zd2 =637=441A331.8A=I st ，满足要求。 (2)按极限短路分断能力整定： 第 6.5.2-3 条：直流断路器的断流能力
45、应满足安装地点直流电源系统最大预期短路电流的要求。 直流电动机铜芯电缆规格为 150m，70mm 2 ，则电缆电阻为 由式(G.1.1-2)，预期短路电流： (4).该工程主厂房外有两个辅控中心 a、b，直流电源以环网供电。各辅控中心距直流电源的距离如下图，断路器电磁操作机构合闸电流 3A，断路器合闸最低允许电压为 85%标称电压，清间断路器合闸电流回路铜芯电缆的最小截面计算值宜选用下列哪项数值?(假定缆芯温度为 20)_ （分数：2.00）A.B. C.D.解析：电力工程直流系统设计技术规程(DL/T 50442014)附录 E。 附录 E 表 E.2-2 之注 2：环形网络供电的控制、保护
46、和信号回路的电压降，应按直流柜至环形网络最远断开点的回路计算。按本题条件，应按从电源 1 至断开点 b 之间的距离计算，即 350m。 断路器合闸最低允许电压为 85%额定电压，则允许电压损失：U p =(1-85%)U n =0.15220=33V 由表 E.2-1，断路器合闸回路计算电流：I ca =I c1 =3A 220kV 架空输电线路工程，导线采用 2400/35，导线自重荷载为 13.21N/m，风偏校核时最大风风荷载为11.25N/m，安全系数为 2.5 时最大设计张力为 39.4kN，导线采用 I 型悬垂绝缘子串，串长 2.7m，地线串长 0.5m。（分数：10.00）(1)
47、规划双回路垂直排列直线塔水平档距 500m、垂直档距 800m、最大档距 900m，最大弧垂时导线张力为20.3kN，双回路杆塔不同回路的不同相导线间的水平距离最小值为多少?_（分数：2.00）A.8.36mB.8.86m C.9.50mD.10.00m解析：电力工程高压送电线路设计手册(第二版)P180“表 3-3-1 最大弧垂的平抛物线公式”。 最高气温下导线的最大弧垂： 110kV750kV 架空输电线路设计规范(GB 504542010)第 8.0.1 条、第 8.0.3 条。 水平线间距离： (2).直线塔所在耐张段在最高气温下导线最低点张力为 20.3kN，假设中心回转式悬垂线夹
48、允许悬垂角为23，当一侧垂直档距为 l 1V =600m，计算另一侧垂直档距 l 2V 大于多少时，超过悬垂线夹允许悬垂角?(用平抛物线公式计算)_（分数：2.00）A.45mB.321mC.706m D.975m解析：电力工程高压送电线路设计手册(第二版)P605 式(8-2-10)及导线悬垂角内容。 垂直档距为 600m 一侧的悬垂角： 当导线在悬垂线夹出口处的悬垂角超过线夹悬垂角允许值时，可能使导线在线夹出口处受到损伤，则： 则： (3).假定采用 V 型串，V 串的夹角为 100，当水平档距为 500m 时，在最大风情况下要使子串不受压，计算最大风时最小垂商档距限为多少?(不计绝缘子串影响，不计风压高度系数影响)_（分数：2.00）A.357m B.492mC.588mD.603m解析：电力工程高压送电线路设计手册(第二版)P296 式(5-3-1)。 V 形绝缘子串夹角之半： 导线最大风荷载：P H =l H W 4 =500
