1、注册电气工程师专业考试(发输变电专业)案例分析下午真题 2016 年及答案解析(总分：80.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：8，分数：80.00)某大用户拟建一座 220kV 变电站，电压等级为 220/110/10kV，220kV 电源进线 2 回，负荷出现 4 回，双母线接线，正常运行方式为并列运行，主接线及间隔排列示意图如下图所示，110kV、10kV 均为单母线分段接线，正常运行方式为分列运行。主变容量为 2150MVA，150/150/75MVA，U k12 =14%，U k13 =23%，U k23 =7%，空载电流 I 0 =0.3%，两台主变压器正常运行时的
2、负载率为 65%，220kV 出线所带最大负荷分别是L 1 =150MVA，L 2 =150MVA，L 3 =100MVA，L 4 =150MVA，220kV 母线的最大三相短路电流为 30kA，最小三相短路电流 18kA。请回答下列问题。 （分数：8.00）(1).在满足电力系统 n-1 故障原则下，该变电站 220kV 母线通流计算值最大应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.978AB.1562AC.1955AD.2231A(2).若主变 10kV 侧最大负荷电流为 2500A，母线上最大三相短路电流为 32kA，为了将其限制到 15kA 以下，拟在主变 10kV 侧接入串联电抗器，下
3、列电抗器参数中，哪组最为经济合理?_（分数：2.00）A.Ie=2000A，Xk%=8B.Ie=2500A，Xk%=5C.Ie=2500A，Xk%=10D.Ie=3500A，Xk%=14(3).该站 220kV 为户外敞开式布置，请查找下图 220kV 主接线中的设备配置和接线有几处错误，并说明理由。(注：同一类的错误算一处，如：所有出线没有配电流互感器，算一处错误)_ （分数：2.00）A.1 处B.2 处C.3 处D.4 处(4).该变电站的 220kV 母线配置有母线完全差动电流保护装置，请计算起动元件动作电流定值的灵敏系数。(可靠系数均取 1.5，不设中间继电器)_（分数：2.00）A
4、3.46B.4.0C.5.77D.26.4某沿海区域电网内现有一座燃煤电厂，安装有四台 300MW 机组，另外规划建设 100MW 风电场合 40MW 光伏电站，分别通过一回 110kV 和一回 35kV 线路接入电网，系统接线如下图。燃煤机组 220kV 母线采用双母线接线，母线短路参数：I“=28.7kA，I =25.2kA；k 1 处发生三相短路时，线路 L 1 侧提供的短路电流周期分量初始值 I k =5.2kA。 （分数：10.00）(1).当 k 1 发生三相短路时，请计算短路冲击电流应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.75.08kAB.77.1kAC.60.7kAD.69
5、3kA(2).若 220kV 线路 L 1 、L 2 均采用 2LGJQ-400 导线，导线的电抗值为 0.3/km(S j =100MVA，U j =230kV)，当 k 2 发生三相短路时，不计及线路电阻，计算通过断路器 DL 2 的短路电流周期分量的起始有效值应为下列哪项数值?(假定忽略风电场机组，燃煤电厂 220kV 母线短路参数不变)_（分数：2.00）A.4.98kAB.5.2kAC.7.45KAD.9.92kA(3).当 k 1 处发生三相短路且故障清除后，风电场功率应快速恢复，请确定风电场功率恢复变化率，至少不小于下列哪项数值时才能满足规程要求?_（分数：2.00）A.15M
6、W/sB.12MW/sC.10MW/sD.8MW/s(4).在光伏电站主变高压侧装设电流互感器，请确定测量用电流互感器一次额定电流应选择下列哪项数值?_（分数：2.00）A.400AB.600AC.800AD.1200A(5).当电网发生单相接地短路故障时，请分析说明下列对风电场低电压穿越的表述中，哪种情况是满足规程要求的?_（分数：2.00）A.风电场并网点 110kV 母线电压跌落至 85kV，1.5s 后风机从电网中切除B.短路故障 1.8s 后，并网点母线电压恢复至 0.9p.u.，此时风机可以脱网运行C.风电场并网点 110kV 母线相电压跌落至 35kV，风机连续运行 1.6s 后
7、从电网中切除D.风电场主变高压侧相电压跌落至 65kV，1.8s 后风机从电网中切除某风电场 220kV 升压站地处海拔 1000m 以下，设置一台主变压器，以变压器一线路组接线一回出线至220kV 系统，主变压器为双绕组有载调压电力变压器，容量为 125MvA，站内架空导线采用 LGJ-300/25，其计算截面积为 333.3mm 2 ，220kV 配电装置为中型布置，采用普通敞开式设备，其变压器及 220kV 配电装置区平面布置图如下。主变压器进线跨(变压器门构至进线门构)长度 16.5m，变压器及配电装置区土壤电阻率 =400m，35kV 配电室主变侧外墙为无门窗的实体防火墙。 （分数：
8、12.00）(1).请在配电装置布置图中找出有几处设计错误?井说明理由。_（分数：2.00）A.1 处B.2 处C.3 处D.4 处(2).该升压站主变压器的油重 50t，设备外廓长度 9m，设备外廓宽度 5m，卵石层的间隙率为 0.25，油的平均比重 0.9t/m 3 ，贮油池中设备的基础面积为 17m 2 ，问贮油池的最小深度应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.58mB.0.74mC.0.99mD.1.03m(3).若主变压器进线跨耐张绝缘子串采用 14 片 X-4.5，假如该跨正常状态最大弧垂发生在最大荷载时，其弧垂为 2m，计算力矩为 6075.6Nm，导线应力为 9.114
9、N/mm 2 ，给定的参数如下： 最高温度下，其计算力矩为 3572Nm，状态方程式中 A 为-1426.8N/mm 2 ，C m 为 42844N 3 /mm 6 ，求其最高温度下( m =70)的弧垂最接近下列哪项数值?_（分数：2.00）A.1.96mB.2.176mC.3.33mD.3.7m(4).主变压器进线跨导线拉力计算时，导线的计算拉断力为 83410N，若该跨导线计算的应力(在弧垂最低点)见下表，求荷载长期作用时导线的安全系数为下列哪项数值?_ 状态 最低温度 最大荷载(有风有冰) 最大风速 带电检修 温度() -30 -5 -5 +30 应力(N/mm 2 ) 5.784 9
10、114 8.329 14.57 （分数：2.00）A.27.45B.30.5C.17.1D.43.3(5).主变压器进线跨导线拉力计算时，导线计算的应力(在弧垂最低点)见下表，试计算荷载短期作用时悬式绝缘子 X-4.5 的安全系数为下列哪项数值?(悬式绝缘子 X-4.5 的 1h 机电试验载荷 45000N，悬式绝缘子X-4.5 的破坏负荷 60000N)_ 状态 最低温度 最大荷载(有风有冰) 最大风速 带电检修 温度() -30 -5 -5 +30 应力(N/mm 2 ) 5.784 9.114 8.329 14.57 （分数：2.00）A.9.27B.23.34C.16.21D.14.
11、81(6).若该变电站地处海拔 2800m，b 级污秽(可按级考虑)地区，其主变门型架耐张绝缘子串 X-4.5 绝缘子片数应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.15 片B.16 片C.17 片D.18 片某 600MW 级燃煤发电机组，高压厂用电系统电压为 6kV，中性点不接地，其简化的厂用接线如下图所示，高压厂变 B 1 无载调压，容量为 31.5MVA，阻抗值为 10.5%，高压备变 B 2 有载调压，容量为 31.5MVA，阻抗值为 18%。正常运行工况下，6.3kV 工作段母线由 B 1 供电，B 2 为热备用。D 3 、D 4 为电动机，D 3 额定参数为：P 3 =5000kW
12、cos 3 =0.85， 3 =0.93，起动电流倍数 K 3 =6 倍；D 4 额定参数为 P 4 =8000kW，cos 4 =0.88， 4 =0.96，起动电流倍数 K 4 =5 倍。假定母线上的其他负荷不含高压电动机并简化为一条馈线 L 1 ，容量为 S 1 ；L 2 为备用馈线，充电运行。LH 为工作电源进线回路电流互感器，LH 0 LH 4 为零序电流互感器。请分析计算并解答下列各题。 （分数：12.00）(1).若 6kV 均为三芯电缆，L 0 L 4 的总用缆量为 10km，其中 L 0 为 3 根并联，每根长度为 0.5km；L 3 为单根，长度 1km，当 B 1 检修
13、6.3kV 工作段由 B 2 供电时，电缆 L 3 的正中间，即离电动机接线端子500m 处电缆发生单相接地短路故障，请计算流过零序电流互感器 LH 0 、LH 3 一次侧电流，以及故障点的电容电流应为下列哪组数值?(已知 6kV 电缆每组对地电容值为 0.4F/km，除电缆以外的电容忽略)_（分数：2.00）A.2.056A，12.33A，13.02AB.11.64A，13.02A，13.70AC.2.056A，12.33A，13.70AD.13.70A，1.370A，1.370A(2).已知零序电流互感器 LH 0 LH 4 的极性已经调整为一致，在正常运行工况下，当电缆 L 3 的正中
14、间发生单相接地故障时，请分析并确定下列零序电流互感器的电流方向表述中哪组是正确的?_（分数：2.00）A.LH1、LH3、LH4 方向一致，LH0 方向相反B.LH1、LH2、LH3、LH4 方向一致C.LH1、LH4 方向一致，LH3 方向相反D.LH1、LH4 方向一致，LH0、LH3 方向相反(3).已知变压器 B 2 的有载分接开关电压分接头为 21681.25%/6.3kV，额定铜耗为 180kW，最大计算负荷为 27500kVA，负荷功率因数为 0.83，请计算 220kV 母线电压允许波动范围为下列哪组数值?_（分数：2.00）A.192236kVB.195238kVC.1982
15、40kVD.202242kV(4).已知在正常运行工况下，6.3kV 母线已带负荷 21MVA，请计算 D4 起动时 6.3kV 工作段的母线电压百分数最接近下列哪项数值?_（分数：2.00）A.76%B.84%C.88%D.93%(5).在正常运行工况下，已知 S g =P g +jQ g =(12+j9)MVA，D3 在额定参数下运行，若备用回路 L 2 接有一组 2Mvar 的电容器组，在起动 D 4 的同时投入，请详细计算 D 4 起动时 6.3kV 工作段的母线电压最接近下列哪项值?_（分数：2.00）A.83%B.85%C.86%D.88%(6).已知最小运行方式下 6kV 工作段
16、母线三相短路电流为 28kA，2MW 及以上的电动机回路均已装设完整的差动保护，低压厂用变压器最大单台容量为 2MVA，其低压电动机自启动引起的过电流倍数为 2.5，请计算高压厂变 B 1 低压侧工作分支断路器的过流保护的电流整定值和灵敏系数最接近下列哪组数值?(可靠系数取 1.2)_（分数：2.00）A.4.91A，3.52B.8.60A，3.52C.8.23A，4.25D.4.91A，6.17一台 660MW 发电机以发变组单元接入 500kV 系统，发电机额定电压 20kV，额定功率因数 0.9，中性点经高阻接地，主变压器 500kV 侧中性点直接接地。厂址海拔 0m，500kV 配电装
17、置采用屋外敞开式布置，10min设计风速为 15m/s，500kV 避雷器雷电冲击残压为 1050kV，操作冲击残压为 850kV，接地网接地电阻0.2，请根据题意回答下列问题：（分数：12.00）(1).若厂内 500kV 升压站最大接地故障短路电流为 39kA，折算至 500kV 母线的厂内零序阻抗 0.03(标幺值)，系统侧零序阻抗 0.02(标幺值)，发生单相接地故障时故障切除时间为 1s，500kV 的等效时间常数 X/R 为40，厂内、厂外发生接地故障时接地网的工频分流系数分别为 0.4 和 0.9，计算厂内单相接地时地电位升应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2.81kVB
18、2.98kVC.3.98kVD.4.97kV(2).计算 500kV 软导线对构架操作过电压所需最小相对地空气间隙应为下列哪项数值?(取 u 50% =785d 0.34 )_（分数：2.00）A.2.55mB.1.67mC.3.40mD.1.97m(3).该发电机不平衡负载连续运行限值 I 2 /I N 应不小于下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.08B.0.10C.0.079D.0.067(4).若主变高压侧单相接地时低压侧传递过电压为 700V，主变高压侧单相接地保护动作时间为 10s，发电机单相接地保护电压定值为 500V，则发电机出口避雷器的额定电压最小计算值应为下列哪项数值
19、分数：2.00）A.15.1kVB.21kVC.26kVD.26.25kV(5).发电机及主变过励磁能力分别见表 1 及表 2，发电机与变压器共用一套过励磁保护装置，请分析判断下列各曲线关系图中哪项是正确的?(图中曲线 G 代表发电机过励磁能力，T 代表变压器过励磁能力，L 代表励磁调节器 U/f 限制设定曲线，P 代表过励磁保护整定曲线)_ 发电机过励磁允许能力 表 1 时间(s) 连续 180 150 120 60 30 10 励磁电压(%) 105 108 110 112 125 146 208 变压器工频电压升高时的过励磁运行持续时间 表 2 工频电压升高倍数 相-地 1.05
20、1.1 1.25 1.5 1.8 持续时间 连续 20min 20s 1s 0.1s A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.(6).若该工程建于海拔 1800m 处，电气设备外绝缘雷电冲击耐压(全波)1500kV，则避雷器选型正确的是：(按 GB 50064 选择)_（分数：2.00）A.Y20W-400/1000B.Y20W-420/1000C.Y10W-420/850D.Y20W-420/850某 220kV 变电站，主接线示意图见下图，安装 220/110/10kV，180MVA(100%/100%/50%)主变两台，阻抗电压高-中 13%，高-低 23%，中低 8%；220
21、kV 侧为双母线接线，线路 6 回，其中线路 L 21 、L 22 分别连接220kV 电源 S 21 、S 22 ，另 4 回为负荷出线(每回带最大负荷 180MVA)，每台主变的负载率为 65%。 110kV 侧为双母线接线，线路 10 回，其中 2 回线路 L 11 、L 12 分别连接 110kV 系统电源 S 11 、S 12 ，正常情况下为负荷出线，每回带最大负荷 20MVA、其他出线均只作为负荷出线，每回带最大负荷 20MVA，当 220kV 侧失电时，110kV 电源 S 11 、S 12 通过线路 L 11 、L 12 向 110kV 母线供电，此时，限制 110kV负荷不大
22、于除了 L 11 、L 12 线路外其他各负荷线路最大总负荷的 40%，且线路 L 11 、L 12 均具备带上述总负荷的 40%的能力。 10kV 为单母线接线，不带负荷出线。 已知系统基准容量 S j =100MVA，220kV 电源 S 21 最大运行方式下系统阻抗标幺值为 0.006，最小运行方式下系统阻抗标幺值为 0.0065；220kV 电源 S 22 最大运行方式下系统阻抗标幺值为 0.007，最小运行方式下系统阻抗标幺值为 0.0075；L 21 线路阻抗标幺值为 0.01，L 22 线路阻抗标幺值 0.011。 已知 110kV 电源 S 11 最大运行方式下系统阻抗标幺值为
23、 0.03，最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.035，110kV 电源 S 12 最大运行方式下系统阻抗标幺值为 0.02，最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.025，L 11 线路阻抗标幺值为 0.011，L 12 线路阻抗标幺值 0.017。 （分数：6.00）(1).已知 220kV 断路器失灵保护作为 220kV 电力设备和 220kV 线路的近后备保护，请计算 220kV 线路 L 21 失灵保护电流判别元件的电流定值和灵敏系数最接近下列哪组数值?(可靠系数取 1.1，返回系数取 0.9)_（分数：2.00）A.0.75kA，10.16B.1.15kA，6.42C.11.45kA，1.
24、3D.3.06kA，2.49(2).已知主变 110kV 侧电流互感器变比为 1200/1，请计算主变 110kV 侧用于主变压器差动保护的电流互感器的一次电流计算倍数最接近下列哪项数值?(可靠系数取 1.3)_（分数：2.00）A.6.18B.6.04C.6.76D.27.96(3).已知 110kV 负荷出线后备保护为过流保护，保护动作时间为 1.5，断路器全分闸时间取 0.08s，请计算并选择 110kV 负荷出线断路器的最大短路电流热效应计算值为：_ A.999.23kA2s B.58.41kA2s C.1622.97kA2s D.1052.53kA2s（分数：2.00）A.B.C.D
25、750kV 架空送电线路，位于海拔 1000m 以下的山区，年平均雷暴日数为 40，线路全长 100km，导线采用六分裂 JL/GIA-500/45 钢芯铝绞线，子导线直径为 30mm，分裂间距为 400mm，线路的最高电压为 800kV，假定操作过电压倍数为 1.80p.u.。(按国标规范计算)（分数：10.00）(1).假设线路的正序电抗为 0.36/km，正序电纳为 6.010 -6 S/km，计算线路的自然功率 P n 应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2188.6MWB.2296.4MWC.2612.8MWD.2778.6MW(2).双回路段鼓型悬垂直线塔，设计极限档距为
26、900m，导线最大弧垂为 64m，导线悬垂绝缘子串长度为8.8m(串)，塔头尺寸设计时导线横担之间的最小垂直距离宜取下列哪项数值?_（分数：2.00）A.11.66mB.12.50mC.13.00mD.15.54m(3).假如在强雷区地段，需安装线路防雷用避雷器降低线路雷击跳闸率，下列在杆塔上安装线路避雷器的方式哪种是正确的?_（分数：2.00）A.单回线路宜在 3 相绝缘子串旁安装B.单回线路可在两个相绝缘子串旁安装C.同塔双回线路宜在两回路线路绝缘子串旁安装D.同塔双回线路可在两回路线路的下相绝缘子串旁安装(4).假定导线波阻抗为 250，闪电通道波阻为 250，绝缘子串负极性 50%闪络
27、电压绝对值为 3600kV，雷电为负极性时，最小绕击耐雷水平值 I min 应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.37.1kAB.38.3kAC.39.7kAD.43.2kA(5).单回路段悬垂直线塔采用水平排列的酒杯塔，假定绝缘子串的闪络距离为 7.2m，计算绕击建弧率应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.628B.0.832C.0.966D.1.120某 220kV 架空送电线路 MT(猫头)直线塔，采用双分裂 LGJ-400/35 导线，悬垂串长度为 3.2m，导线截面积425.24mm 2 ，导线直径为 26.82mm，单位重量 1307.50kg/km，导线平均高度处大风
28、风速为 32m/s，大风时温度为 15，应力为 70N/mm 2 ，最高气温(40)条件下导线最低点应力为 50N/mm 2 ，L 1 邻档断线工况应力为 35N/mm 2 。图中 h 1 =18，L 1 =300m，dh 1 =30m，L 2 =250m，dh 2 =10m，l 1 、l 2 为最高气温下的弧垂最低点至 MT 的距离，l 1 =180m，l 2 =50m。(提示 g=9.8，采用抛物线公式计算) （分数：10.00）(1).计算该导线在大风工况下综合比载应为下列哪项数值?_ A.0.0301N/(mmm2) B.0.0222N/(mmm2) C.0.0449N/(mmm2)
29、D.0.0333N/(mmm2)（分数：2.00）A.B.C.D.(2).为了确定 MT 塔头空气间隙，需要计算 MT 塔在大风工况下的摇摆角，问摇摆角应为下列哪项数值?(不考虑绝缘子串影响)_（分数：2.00）A.52.90B.57.99C.48.67D.56.35(3).假定该线路最大弧垂为 14m，该线路铁塔线间垂直距离至少为以下哪项数值?_（分数：2.00）A.5.71mB.5.5mC.4.28mD.4.58m(4).距离 MT1 塔 50m 处有一高 10m 的 10kV 线路(D=50m，h 2 =10m)，则邻档断线工况下，MT1-MT 档导线与被跨的 10kV 线路间的垂直距离
30、应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.7.625mB.9.24mC.6.23mD.8.43m(5).为了现场定位，线路专业往往需要制作定位模板，以下关于定位模板的表述哪项是不正确的?清说明理由。_（分数：2.00）A.定位模板形状与导线最大弧垂时应力有关B.定位模板形状与导线最大弧垂时比载有关C.定位模板形状与档距有关D.定位模板可用于检测线路纵断面图注册电气工程师专业考试(发输变电专业)案例分析下午真题 2016 年答案解析(总分：80.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：8，分数：80.00)某大用户拟建一座 220kV 变电站，电压等级为 220/110/10kV，2
31、20kV 电源进线 2 回，负荷出现 4 回，双母线接线，正常运行方式为并列运行，主接线及间隔排列示意图如下图所示，110kV、10kV 均为单母线分段接线，正常运行方式为分列运行。主变容量为 2150MVA，150/150/75MVA，U k12 =14%，U k13 =23%，U k23 =7%，空载电流 I 0 =0.3%，两台主变压器正常运行时的负载率为 65%，220kV 出线所带最大负荷分别是L 1 =150MVA，L 2 =150MVA，L 3 =100MVA，L 4 =150MVA，220kV 母线的最大三相短路电流为 30kA，最小三相短路电流 18kA。请回答下列问题。 （
32、分数：8.00）(1).在满足电力系统 n-1 故障原则下，该变电站 220kV 母线通流计算值最大应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.978AB.1562AC.1955A D.2231A解析：电力系统安全稳定导则(DL/T 7552001)附录 A 第 A3 条。 第 A3 条 N-1 原则：正常运行方式下的电力系统中任一元件(如线路、发电机、变压器等)无障碍或因故障断开、电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。 一般情况下，220kV 母线正常运行时，其电源与负荷应尽可能平衡，由于其中三条馈线负荷相同，可假定正常运行情况下 220kV 母线通流
33、负荷值如下： 220kV 母线：S 1 =电源 1=负荷 L 1 +负荷 L 2 +变压器 T 2 =150+150+150=450MVA 220kV 母线：S 2 =电源 2=负荷 L 3 +负荷 L 4 +变压器 T 1 =100+150+150=400MVA 220kV 母线通流最大值： (2).若主变 10kV 侧最大负荷电流为 2500A，母线上最大三相短路电流为 32kA，为了将其限制到 15kA 以下，拟在主变 10kV 侧接入串联电抗器，下列电抗器参数中，哪组最为经济合理?_（分数：2.00）A.Ie=2000A，Xk%=8B.Ie=2500A，Xk%=5C.Ie=2500A，
34、Xk%=10 D.Ie=3500A，Xk%=14解析：导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)第 14.2.1-1 条。 第 14.2.1-1 条：普通限流电抗器的额定电流应按主变压器或馈线回路的最大可能工作电流选择，即2500A。 电力工程电气设计手册(电气一次部分)P253 式(6-14)。 限流电抗器电抗百分值： (3).该站 220kV 为户外敞开式布置，请查找下图 220kV 主接线中的设备配置和接线有几处错误，并说明理由。(注：同一类的错误算一处，如：所有出线没有配电流互感器，算一处错误)_ （分数：2.00）A.1 处B.2 处C.3 处D.4 处 解析：高压配电
35、装置设计技术规程(DL/T 5352006)。 第 5.1.8 条：对屋外配电装置，为保证电气设备和母线的检修安全，每段母线上应装设接地开关或接地器。(错误 1，图中缺少接地开关) 电力工程电气设计手册(电力一次部分)P72“避雷器的配置”第 1 条和第 14 条。第 1 条：配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。第 14 条：110220kV 线路侧一般不装设避雷器。(错误 2) 电力工程电气设计手册(电力一次部分)P71“电流互感器的配置”第 1 条。第 1 条：凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。(错误 3，图中母联回
36、路电流互感器在断路器一侧，存在保护死区)(4).该变电站的 220kV 母线配置有母线完全差动电流保护装置，请计算起动元件动作电流定值的灵敏系数。(可靠系数均取 1.5，不设中间继电器)_（分数：2.00）A.3.46 B.4.0C.5.77D.26.4解析：电力工程电气设计手册电气二次部分P588 式(28-75)、式(28-76)、式(28-77)。 (1)按躲过外部发生故障时的最大不平衡电流整定： I DZ1 =K k I bpmax =1.50.13010 3 =4500A (2)按躲过二次回路断线故障电流整定： I DZj =K k I fhmax =1.51955=2992.5A
37、起动元件和选择元件的动作电流选取较大的一个，即 4500A。 (3)整定后，需按系统最小运行方式下，校验母线发生故障时保护装置的灵敏度，要求起动元件和选择元件的最小灵敏度系数大于 2。 某沿海区域电网内现有一座燃煤电厂，安装有四台 300MW 机组，另外规划建设 100MW 风电场合 40MW 光伏电站，分别通过一回 110kV 和一回 35kV 线路接入电网，系统接线如下图。燃煤机组 220kV 母线采用双母线接线，母线短路参数：I“=28.7kA，I =25.2kA；k 1 处发生三相短路时，线路 L 1 侧提供的短路电流周期分量初始值 I k =5.2kA。 （分数：10.00）(1).
38、当 k 1 发生三相短路时，请计算短路冲击电流应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.75.08kA B.77.1kAC.60.7kAD.69.3kA解析：导体与电器选择设计技术规程(DL/T 52222005)附录 F.4“三相短路电流的冲击电流和全电流计算”。 短路点 k 1 位于发电厂升压变压器高压侧(220kV)母线处，根据表 F.4.1，K ch =1.85 短路冲击电流： (2).若 220kV 线路 L 1 、L 2 均采用 2LGJQ-400 导线，导线的电抗值为 0.3/km(S j =100MVA，U j =230kV)，当 k 2 发生三相短路时，不计及线路电阻，计算通
39、过断路器 DL 2 的短路电流周期分量的起始有效值应为下列哪项数值?(假定忽略风电场机组，燃煤电厂 220kV 母线短路参数不变)_（分数：2.00）A.4.98kA B.5.2kAC.7.45KAD.9.92kA解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P120P121 式(4-10)、P129 式(4-20)。 k.点发生单相短路时，由于负荷侧线路 L 1 和 L 2 的参数完全相同，因此负荷侧提供的短路电流应存在关系：I fh =I L11 +I L12 =2I L11 =25.2=10.4kA，忽略风电场机组，4 台发电机组提供的短路电流总和为 I k1 =I“-I fh =28.7-
40、10.4=18.3kA，等效短路网络如下图，则 发电机侧等效系统电抗标幺值： 线路电抗标幺值： 电源至 k 2 短路点等效电抗标幺值： 当 k 2 点短路时，等效短路网络如图，因此存在关系 I k2 =I L21 +2I L22 =2I L21 =2I L22 ，通过断路器DL 2 的短路电流为 I L21 ，则： (3).当 k 1 处发生三相短路且故障清除后，风电场功率应快速恢复，请确定风电场功率恢复变化率，至少不小于下列哪项数值时才能满足规程要求?_（分数：2.00）A.15MW/sB.12MW/sC.10MW/s D.8MW/s解析：风电场接入电力系统技术规定(GB/T 1996320
41、11)第 9.3 条。第 9.3 条：对电力系统故障期间没有切除的风电场，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少 10%额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。 风电场功率恢复变化率：=10%P WG =10%100=10MW/s(4).在光伏电站主变高压侧装设电流互感器，请确定测量用电流互感器一次额定电流应选择下列哪项数值?_（分数：2.00）A.400AB.600AC.800AD.1200A 解析：光伏发电站设计规范(GB 507972012)第 9.2.2-4 条。 第 9.2.2-4 条：接入 1035kV 电压等级公用电网的光伏发电站，功率因数应能在超前 0.
42、98 和滞后 0.98的范围内连续可调。 电力工程电气设计手册(电气一次部分)P232 表 6-3。 变压器回路持续工作电流： (5).当电网发生单相接地短路故障时，请分析说明下列对风电场低电压穿越的表述中，哪种情况是满足规程要求的?_（分数：2.00）A.风电场并网点 110kV 母线电压跌落至 85kV，1.5s 后风机从电网中切除B.短路故障 1.8s 后，并网点母线电压恢复至 0.9p.u.，此时风机可以脱网运行C.风电场并网点 110kV 母线相电压跌落至 35kV，风机连续运行 1.6s 后从电网中切除 D.风电场主变高压侧相电压跌落至 65kV，1.8s 后风机从电网中切除解析：
43、风电场接入电力系统技术规定(GB/T 199632011)第 9.1 条。 风电场低电压穿越要求如图所示： 某风电场 220kV 升压站地处海拔 1000m 以下，设置一台主变压器，以变压器一线路组接线一回出线至220kV 系统，主变压器为双绕组有载调压电力变压器，容量为 125MvA，站内架空导线采用 LGJ-300/25，其计算截面积为 333.3mm 2 ，220kV 配电装置为中型布置，采用普通敞开式设备，其变压器及 220kV 配电装置区平面布置图如下。主变压器进线跨(变压器门构至进线门构)长度 16.5m，变压器及配电装置区土壤电阻率 =400m，35kV 配电室主变侧外墙为无门窗
44、的实体防火墙。 （分数：12.00）(1).请在配电装置布置图中找出有几处设计错误?井说明理由。_（分数：2.00）A.1 处B.2 处C.3 处 D.4 处解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P579“2.屋外配电装置部分”。 (1)选用出现架构宽度时，应使出线对架构横梁垂直线的偏角 不大于下列数值： 35kV5；110kV20；220kV10；330kV10；500kV10。如出线偏角大于上列数值，则需采取出线悬挂点偏移等措施，并对其跳线的安全净距进行校验。 (2)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范(GB/T 500642014)第 5.4.8-1 条： 变压器门型架构上安装
45、避雷针或避雷线应符合下列要求：除大坝与厂方紧邻的水力发电厂外，当土壤电阻率大于 350m 时，在变压器门型架构上，不得装设避雷针、避雷线。 (3)导体与电器选择设计技术规程(DL/T 5222-2005)第 7.5.3 条之条文说明，共箱封闭母线主要用于单机容量为 200MW 及以上的发电厂的厂用回路。也可参考电力工程电气设计手册(电气一次部分)P364“有关共箱母线的特点和使用范围”。(2).该升压站主变压器的油重 50t，设备外廓长度 9m，设备外廓宽度 5m，卵石层的间隙率为 0.25，油的平均比重 0.9t/m 3 ，贮油池中设备的基础面积为 17m 2 ，问贮油池的最小深度应为下列哪
46、项数值?_（分数：2.00）A.0.58mB.0.74m C.0.99mD.1.03m解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P572 式(10-1)。 贮油池面积：S 1 =(9+2)(5+2)=77m 贮油池深度： (3).若主变压器进线跨耐张绝缘子串采用 14 片 X-4.5，假如该跨正常状态最大弧垂发生在最大荷载时，其弧垂为 2m，计算力矩为 6075.6Nm，导线应力为 9.114N/mm 2 ，给定的参数如下： 最高温度下，其计算力矩为 3572Nm，状态方程式中 A 为-1426.8N/mm 2 ，C m 为 42844N 3 /mm 6 ，求其最高温度下( m =70)的弧垂
47、最接近下列哪项数值?_（分数：2.00）A.1.96m B.2.176mC.3.33mD.3.7m解析：电力工程电气设计手册(电气一次部分)P388P389“求解导线状态方程”。 最高温度时，由式(8-89)： ，然后 采用内插法代入试算，可得 m =5.469N/mm 2 由式(8-88)： 由式(8-83)： (4).主变压器进线跨导线拉力计算时，导线的计算拉断力为 83410N，若该跨导线计算的应力(在弧垂最低点)见下表，求荷载长期作用时导线的安全系数为下列哪项数值?_ 状态 最低温度 最大荷载(有风有冰) 最大风速 带电检修 温度()-30 -5 -5 +30 应力(N/mm 2 )
48、5.784 9.114 8.329 14.57 （分数：2.00）A.27.45 B.30.5C.17.1D.43.3解析：高压配电装置设计技术规程(DL/T 53522006)第 7.1.8 条及条文说明。 表 7.1.8 之注 2：硬导体的安全系数对应于破坏应力，而非对应于屈服点应力。 最大荷载时的导线拉力：F=S=9.114333.31=3037.79N 导线的安全系数： (5).主变压器进线跨导线拉力计算时，导线计算的应力(在弧垂最低点)见下表，试计算荷载短期作用时悬式绝缘子 X-4.5 的安全系数为下列哪项数值?(悬式绝缘子 X-4.5 的 1h 机电试验载荷 45000N，悬式绝缘子X-4.5 的破坏负荷 60000N)_ 状态 最低温度 最大荷载(有风有冰) 最大风速 带电检修 温度()-30 -5 -5 +30 应力(N/mm 2 ) 5.784 9.114 8.329 14.57 （分数：2.00）A.9.27 B.23.34C.16.21D.14.81解析：高
