1、注册电气工程师发输变电专业案例（导体及电缆的设计选择）模拟试卷 3 及答案与解析一、案例分析题每题的备选答案中，只有一个是符合题目要求的。0 某发电厂机组容量为 600MW，高压厂用变压器为低压分裂绕组变压器，高压厂用电压为 66kV，66kV 断路器采用真空断路器，66kV 母线短路电流结果为I“B=2092kA，I“ D=16 78kA，计算时间为 t=015s。 66kV 电缆采用交联聚乙烯绝缘电缆。1 短路热效应为下列何项?（A）Q=0195I“ B2+022I“ B2I“ D2+009I“ D2（B） Q=021I“ B2+023I“ B2I“ D2+009I“ D2（C） Q=02
2、6I“ B2+024I“ B2I“ D2+009I“ D2（D）Q=0245I“ B2+022I“ B2I“ D2+009I“ D22 满足短路热稳定要求的(铝芯电缆)最小截面为何值?（A）1716mm 2（B） 1823mm 2（C） 1766mm 2（D）167mm 23 选择交联聚乙烯绝缘电缆缆芯最小截面积为何值?（A）150mm 2（B） 120mm2（C） 185mm2（D）90mm 23 2013 专业案例真题下午卷某 220kV 变电站位于 级污秽区，海拔高度为600m，220kV2 回电源进线，2 回负荷出线，每回出线各带负荷 120MVA，采用单母线分段接线，2 台电压等级为
3、 22011010kV，容量为 240MVA 主变，负载率为 65，母线采用管形铝镁合金，户外布置。220kV 电源进线配置了变比为20005A 的电流互感器，其主保护动作时间为 0 1s，后备保护动作时间为 2s，断路器全分闸时间为 40ms，最大运行方式时，220kV 母线三相短路电流为 30kA，站用变压器容量为 2 台 400kVA。请回答下列问题。4 在环境温度为+35 、导体最高允许温度为+800的条件下，按照持续工作电流选择 220kV 管形母线的最小规格应为下列哪项数值 ?（A）60 54mm（B） 8072mm（C） 10090mm（D）100 100mm5 假设该站 220
4、kV 管母线截面系数为 414cm 2，自重产生的垂直弯矩为550Nm，集中荷载产生的最大弯矩为 360Nm，短路电动力产生的弯矩为1400Nm，内过电压风速产生的水平弯矩为 200Nm，请计算 220kV 母线短路时管母线所承受的应力应为下列哪项数值?（A）1841Ncm 2（B） 4447Ncm 2（C） 4621Ncm 2（D）5447Ncm 26 请核算 220kV 电源进线电流互感器 5s 热稳定电流倍数应为下列哪项数值?（A）25（B） 94（C） 958（D）2357 若该变电站低压侧出线采用 10kV 三芯交联聚乙烯铠装电缆 (铜芯)，出线回路额定电流为 260A，电缆敷设在户
5、内梯架上，每层 8 根电缆无间隙 2 层叠放，电缆导体最高工作温度为 90，户外环境温度为 35，请计算选择电缆的最小截面应为下列哪项数值?（A）95mm 2（B） 150mm2（C） 185mm2（D）300mm 28 请计算该站用于站用变压器保护的高压熔断器熔体的额定电流，判断下列哪项是正确的，并说明理由。(系数取 13。)（A）熔管 25A，熔体 30A（B）熔管 50A，熔体 30A（C）熔管 30A，熔体 32A（D）熔管 50A，熔体 32A8 2014 专业案例真题上午卷某风电场地处海拔 1000m 以下，升压站的 220kV 主接线采用单母线接线，两台主变压器容量均为 80MV
6、A，主变压器短路阻抗13，220kV 配电装置采用屋外敞开式布置，其电气主接线简图如下：9 主变压器选用双绕组有载调压变压器，变比为 230812535kV ，变压器铁芯为三相三柱式，由于 35kV 中性点采用低电阻接地方式，因此变压器绕组连接采用全星形连接，接线组别为 YNyn0，220kV 母线间隔的金属氧化物避雷器至主变压器间的最大电气距离为 80m，请问接线图中有几处设计错误 (同样的错误按 1处计)，并分别说明原因。（A）1 处（B） 2 处（C） 3 处（D）4 处10 图中 220kV 架空线路的导线为 LGJ 一 40030，每公里电抗 0417，线路长40km，线路对侧变电站
7、 220kV 系统短路容量为 5000MVA，计算当风电场 35kV 侧发生相短路时，由系统提供的短路电流(有效值)最接近下列哪项数值?（A）72 9kA（B） 1173kA（C） 57kA（D）804A11 若风电场的 220kV 配电装置改用 GIS，其出现套管与架空线路的连接处，设置一组金属氧化物避雷器，计算该组避雷器的持续运行电压和额定电压应为下列哪项数值?（A）1455kV，189kV（B） 127kV，165kV（C） 1397kV，1815kV（D）1134kV，1436kV12 若风电场设置两台 80MVA 主变压器，每台变压器的油量为 40t，变压器油密度为 084tm 3，
8、在设计有油水分离措施的总事故储油池时，按火力发电厂与变电站设计防火规范(GB50229)的要求，其容量应选下列哪项数值?（A）9524m 3（B） 4762m 3（C） 2857m 3（D）952m 313 假设该风电场迁至海拔 3600m 处，改用 220kV 户外 GIS，三相套管在同一高程，请校核 GIS 出线套管之间最小水平净距应取下列哪项数值?（A）22068mm（B） 24068ram（C） 2280mm（D）2534mm13 2012 专业知识真题上午卷某风电场升压站的：110kV 主接线采用变压器线路组接线，一台主变压器容量为 100MVA，主变压器短路阻抗为 105，110k
9、V 配电装置采用屋外敞开式，升压站地处海拔 1000m 以下，站区属多雷区。14 该站 110kV 侧主接线简图如图 1 所示，请问接线图中有几处设计错误 ?并简要说明原因。（A）1 处（B） 2 处（C） 3 处（D）4 处15 图(2)为风压站的断面图，该站的土壤电阻率 ID 一 500m，请问图中布置上有几处设计错误? 并简要说明原因。（A）1 处（B） 2 处（C） 3 处（D）4 处16 假设该站属级污秽区，请计算变压器门形架构上的绝缘子串应为多少片(悬式绝缘子为 XWP 一 7 型，单片泄露距离为 40cm)。（A）7 片（B） 8 片（C） 9 片（D）10 片17 若进行该风电
10、场升压站 110kV 母线侧单相短路电流计算，取 Sj=100MVA，经过计算网络的化简，各序计算总阻抗如下：X1=01623，X 2=01623，X 0=012，请按照电力工程电气设计手册(一次部分) ，计算单相短路电流的周期分量起始有效值最接近下列哪项?（A）3387kA（B） 1129kA（C） 1956kA（D）1694kA18 该风电场的 110kV 配电装置接地均压网采用镀锌钢材，试求其最小截面，计算假定条件如下：流过接地线的短路电流稳定值 Ijd=385kA，短路等效持续时间t=05s。（A）3889mm 2（B） 3025mm 2（C） 4463mm 2（D）2269mm 21
11、8 2011 专业知识真题上午卷某发电厂(或变电所)的 220kV 配电装置，地处海拔高度 3000m，盐密为 018mgcm 2 的地区，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)19 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 ?（A）4300mm（B） 4680mm（C） 5125mm（D）5375mm20 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?（A）165kV、12702kV（B） 1725kV、13279kV（C
12、） 1815kV、13972kV（D）189kV、14549kV21 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?（A）18914kV（B） 20369kV（C） 3276kV（D）3528kV22 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，当需要保护的设备距离为 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?（A）5m（B） 6m（C） 25m（D）26m23 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 ?（A）5000mm（B） 5750mm（C） 6050mm（D）6300mm23 500
13、kV 配电装置采用软母线，导线直径为 50mm，其局部断面图如图所示( 母线挂线点高度为 20m。导线弧垂尺寸：跨线为 3500mm，母线弧垂为 2000mm)。请根据以下各题要求分析(或计算)回答问题。24 试计算出线构架梁高度 H1 的最小值。（A）26606cm（B） 27075cm（C） 26908cm（D）27503cm25 假定 500kV 配电装置间隔宽度为 30m，图中 H1=28m，试通过计算确定图中 H2的最小值。（A）35m（B） 36m（C） 37m（D）38m26 请确定图中的 X1，X 2，X 3，X 4，X 5 值(单位为 mm)为多少，并说明其校验条件值。（A）
14、X 1=3800、X 2=4300、X 3=4550、X 4=4550、X 5=7500（B） X1=3800、X 2=4550、X 3=4550、X 4=4550、X 5=7500（C） X1=3800、X 2=4550、X 3=5800、X 4=4300、X 5=7500（D）X 1=3800、X 2=4550、X 3=4300、X 4=4550、X 5=7500注册电气工程师发输变电专业案例（导体及电缆的设计选择）模拟试卷 3 答案与解析一、案例分析题每题的备选答案中，只有一个是符合题目要求的。【知识模块】 导体及电缆的设计选择1 【正确答案】 B【试题解析】 依据火力发电厂厂用电设计技
15、术规定(DL 51532002)附录 M表 M1，T B(S)=006。 依据火力发电厂厂用电设计技术规定 (DL 51532002)附录 M 表 M3(t(s)=015，T B(S)=006) ，得Qt=021I“ B2+023I“ B2I“ D2+009I“ D2。 火力发电厂厂用电设计技术规定(DLT 51532002)现已被火力发电厂厂用电设计技术规程 (DL T 515320 14)替代。 所以答案选 B【知识模块】 导体及电缆的设计选择2 【正确答案】 A【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)P936 第 171 节三(二)中的式(17 3) ： s 103 或依据导体
16、和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)第 718 条中的式(718)： 依据电力工程电气设计手册(一次部分) P937 第 171 节三( 二)中的表(1712)： C=82 把已知条件代入，可得 Q t=021I“ D2+023I“ BI“ D+009I“ D2=197985548198(kA 2s) 故 s103=1716(mm 2) 所以答案选 A【知识模块】 导体及电缆的设计选择3 【正确答案】 C【试题解析】 根据(2)的结论，选 185mm2。所以答案选 C【知识模块】 导体及电缆的设计选择【知识模块】 导体及电缆的设计选择4 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力工程
17、电气设计手册(电气一次部分)P232 中的表 63，主接线及功率流动方向如图所示。持续工作电流为：由导体和电器选择设计技术规定)(DL T 52222005)附录 D 中的表 D11 可知，综合校正系数为087。 计算电流为 Ig=Ig087=1 70kA2054A ，选择管形母线规格为10090。 所以答案选 C。【知识模块】 导体及电缆的设计选择5 【正确答案】 B【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(电气一次部分)P344 中的式(841)和式(8 42)， 短路时母线所受的最大弯矩： M d=184067(Nm) 短路时母线所受的最大应力： d= =444 609(Ncm 2) 所以
18、答案选 B。【知识模块】 导体及电缆的设计选择6 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(电气一次部分)P249 中的式(612)和导体和电器选择设计技术规定(DLT 5222 2005)第 50131 条。 继电保护和安全自动装置技术规程(GBT 142852006)第 491 一 a)条：220kV500kV 电力网中，线路或电力设备的后备保护采用近后备方式。因此，2 20kV 母线主保护应视为有死区，建议选用后备保护时间计算。 短路电流热效应：Qd=Ik2t=302(2+004)=1836(kA 2)。 电流互感器 5s 热稳定电流倍数： K r=103=958 所以答案
19、选 C。【知识模块】 导体及电缆的设计选择7 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力工程电缆设计规范(GB 502172007)附录 D。根据表D01，温度校正系数 k1=105；根据表 D06，敷设方式校正系数k2=065；铝芯与铜芯电缆校正系数后 k3=129。 出线回路计算电流(折算为铝芯)：I= =29531(A)，选择 185mm2 电缆。 所以答案选 C。【知识模块】 导体及电缆的设计选择8 【正确答案】 D【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(电气一次部分)P246 中的式(66)，按题意条件，2 台 400kVA 的所用变压器应为 10 04kV，高压侧应为 10kV。 高压
20、熔断器熔体额定电流：I nR=KIbgm=13105 =315(A)，选择32A。 由导体和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)第 1705 条：高压熔断器熔管额定电流应大于或等于熔体额定电流，即熔体额定电流32A，选择 50A。 所以答案选 D。【知识模块】 导体及电缆的设计选择【知识模块】 电气设备布置9 【正确答案】 D【试题解析】 依据高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)第517 条、第 518 条。第 517 条：66kV 及以上的配电装置，断路器两侧的隔离开关靠断路器侧，线路隔离开关靠线路侧，变压器进线开关的变压器侧，应配置接地开关。图中线路隔离开关靠
21、线路侧缺少接地开关，为错误一。第 518 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。图中母线缺少接地开关，为错误二。电力变压器选用导则(GBT 174682008) 第 49 条。第 49 条：尽量不选用全星形接法的变压器，如必须选用(除配电变压器外)应考虑设置单独的三角形接线的稳定绕组。图中无稳定绕组，为错误三。35kV 中性点采用低电阻接地方式，但图中无接地电阻，为错误四。所以答案选 D。【知识模块】 电气设备布置10 【正确答案】 A【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(电气一次部分。 设Sj=100MVA，U j=230kV，则 Ij=02
22、51kA。 系统电抗标幺值：X*s= =002 线路电抗标幺值：X *L=XL =00315 变压器电抗标幺值：X *T= =01625 三相短路电流标幺值：I*k= =4673 35kV 母线最大三相短路电流有名值：Ik=I*kIj=4673156=729kA 所以答案选 A。【知识模块】 电气设备布置11 【正确答案】 A【试题解析】 依据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第 534 条及表 3。 持续运行电压：U m =1455kV 额定电压：07 5Um=075252=189kV 所以答案选 A。【知识模块】 电气设备布置12 【正确答案】 C【试题解析】
23、依据火力发电厂与变电站设计防火规范(GB 5022 92006)第667 条。 第 667 条：当设置有油水分离措施的总事故储油池时，其容量宜按最大一个油箱 容量的 60确定。 即：V=0640084=28 57m 3 所以答案选 C。【知识模块】 电气设备布置13 【正确答案】 D【试题解析】 依据高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)第811 条及表 811、附录 B。 根据表 811 中不同相的带电部分之间(A 2值)距离为 2000，其 A1 值为 1800。 根据附录 B 图 B1，可查得海拔 3600m 的 A1值约为 2280mm。 附录 B 注解：A 2 值可按
24、图之比例递增，则A2=2000 =2533mm。 所以答案选 D。【知识模块】 电气设备布置【知识模块】 电气设备布置14 【正确答案】 B【试题解析】 (1)线路侧无接地开关：高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)，线路侧应配置接地开关。(2)线路电压互感器安装位置错误：依据电力工程电气设计手册(一次部分)P72，110kV 线路侧一般不装设避雷器，变压器低压侧的一相上宜设置 1 台避雷器高压配电装置设计技术规程(DLT 53522006)512 一般按面对出线，从左到右，相序为 ABC。所以答案选 B。【知识模块】 电气设备布置15 【正确答案】 B【试题解析】 (1)高压
25、配电装置设计技术规程(DL T 53522006)第 811条，对 110kV 中性点直接接地系统，设备运输时，其设备外廓至无遮栏带电部分之间的距离不得小于 B1=1650mm，图中只有 1400mm，错误。 (2)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DLT 6201997)第 718 条，当土壤电阻率大于350m 时，不允许在变压器门形构架上装设避雷针，而图中装设了，错误。所以答案选 B。【知识模块】 电气设备布置16 【正确答案】 C【试题解析】 依据导体与电气选择设计技术规定(DL T 52222005)第2109 条及条文解释、第 21013 条、附录表 C2： 考虑零值绝缘子，对于耐
26、张串零值片数应加 2 片，得总片数 63+2=83( 片)，取 9 片。 所以答案选 C。【知识模块】 电气设备布置17 【正确答案】 A【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)第 47 节中的公式(442)。S j=100MVA，U j=115kV，则 Ij=0502kA ；110kV 母线侧单相短路电流：所以答案选 A。【知识模块】 电气设备布置18 【正确答案】 A【试题解析】 依据交流电气装置的接地(DL T 6211997)附录 C 公式及规定，据题意，查表 C1 得 C=70，则接地线最小截面： Sg= =3889(mm 2) 按 C2 要求，接地极(接地均压网)的截面积
27、不宜小于接地线的 75，故接地均压网镀锌钢材最小截面为：388975 =29 17。 所以答案选 A。【知识模块】 电气设备布置【知识模块】 电气设备布置19 【正确答案】 B【试题解析】 依据高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)811及表 811，220kV 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 A，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。所以答案选B。【知识模块】 电气设备布置20 【正确答案】 D【试题解析】 依据交流电气装
28、置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)534 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Um 、075U m，即 2521732=14549(kV) 、075252=189(kV) 。所以答案选 D。【知识模块】 电气设备布置21 【正确答案】 A【试题解析】 依据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第 411b)条：对范围 I 中的 110kV 及 220kV 系统，工频过电压一般不超过13pu=13U m =132521732=18914(kV)。所以答案选 D。【知识模块】 电气设备布置22 【正确答案】 B【试题解析】 依
29、据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)521，由题意，知： h x=10m、r x18m，先假设 h30m，则 P=1，显然hx05h，根据式(6)，得：h =2533(m)，因为避雷针安装在构架上，构架高 20m，所以需增设的避雷针最低高度为 6m。所以答案选 B。【知识模块】 电气设备布置23 【正确答案】 D【试题解析】 依据题意，本变电所地区盐密 018mgcm 2，所以本变电所污秽级。级 220kV 变电所爬电比距为 25cmkV，得爬电距离L=25225=6300(mm)。所以答案选 D。【知识模块】 电气设备布置【知识模块】 电气设备布置24 【正确答案
30、】 B【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)P704 附录 102 中的式(附 10 一 49)。 H 12000200+455+350+100+52=2707 5(cm) B 1 取值依据电力工程电气设计手册(一次部分)P567 第 101 节中的表 101。 所以答案选 B。【知识模块】 电气设备布置25 【正确答案】 C【试题解析】 依据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第 525 条中的式(10) 。 求出避雷线保护范围边缘最低点 O 点的高度，再验证导线高度 H1=28m 是否在保护范围内，所以本题根据答案提供的数据采用试算法计算。题目中给出配
31、电装置间隔宽度 30m，按图中布置的情况看，避雷线用于保护高压场地，故两避雷线间的距离 D=30m。 设 h=36m，则满足条件。所以答案选 C。【知识模块】 电气设备布置26 【正确答案】 A【试题解析】 依据高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)第811 条或依据电力工程电气设计手册(一次部分)P566 第 101 节。 本题图中所示为 500kV 配电装置，依据高压配电装置设计技术规程(DL T 53522006)中的表 811，图中 X1 标示的是“带电部分至接地部分之间的距离”，故X1=A1=3800； X2 标示的是 “不同相的带电部分之间的距离”，故 X2=A2=4300；X 3标示的是“交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间的距离”，故X3=B1=4550；X 4 标示的是“带电作业时带电部分至接地部分之间的距离”，故X4=B1=4550；X 5 标示的是“无遮拦裸导体至地面之间的距离”，故 X5=C=7500。 所以答案选 A。【知识模块】 电气设备布置
