1、注册电气工程师发输变电专业案例（短路电流计算）模拟试卷 2 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 2014 专业案例真题下午卷某地区拟建一座 500kV 变电站，海拔高度不超过1000m，环境年最高温度温度为+40 ，年最低温度为一 25，其中 500kV 侧、220kV 侧各自与系统相联，该变电站远景规模为： 4750MVA 主变压器，6 回500kV 出线，14 回 220kV 出线，35kV 侧安装有无功补偿装置，本期建设规模为：2750MVA 主变压器， 4 回 500kV 出线，8 回 220kV 出线，35kV 侧安装若干无功能补偿装置，其电气主
2、接线简图及系统短路电抗图(S j=100MVA)如下。该变电站的主变压器采用单项无励磁调压自耦变压器组，其中电气参数如下。电压比：525 22535kV。容量比：250MVA250MVA667MVA。接线组别：Yndl1 。阻抗(以 250MVA 为基准)：Ud =118，U d =49 47，U d =3452。1 该站两台 750MVA 主变压器的 550kV 和 220kV 侧均并列运行，35kV 侧分列运行，各自安装 230Mvar 串联有 5电抗的电容器组。35kV 母线的三相短路容量和短路电流应为下列那组数值?(按电力工程电气设计手册计算。 )（A）456037MVA，28465k
3、A（B） 182414MVA，3009kA（C） 182414MVA，28465MA（D）456037MVA，3009kA2 若该站两台 750MVA 主变压器的 550kV 和 220kV 侧均分列运行，各自安装260Mvar 串联有 12电抗的电容器组，且 35kV 母线短路时由主变压器提供的三相短路容量为 1700MVA。请计算短路后 01s 时，35kV 母线三相短路电流周期分量应为下列的哪项数值?(按电力工程电气设计手册计算。 )（A）2652kA（B） 2804kA（C） 286kA（D）2972kA3 请计算该变电站中主变压器高、中、低压侧的额定电流应为下列那组数据?（A）886
4、A，1883A，5717A（B） 275A，628A，1906A（C） 825A，1883A，3301A（D）825A，1883A，1100A4 对于该变电站安装的三相 35kV 电容器组，每组由单台 500kvar 电容器串、并联组合而成，且采用双星形接线，每相的串联段为 2 时，每组允许的最大组合容量应为下列哪项数值?（A）每串联段由 6 台并联，最大组合容量为 36000kvar（B）每串联段由 7 台并联，最大组合容量为 42000kvar（C）每串联段由 8 台并联，最大组合容量为 48000kvar（D）每串联段由 9 台并联，最大组合容量为 54000kvar5 该变电站中，35
5、kV 电容器单组容量为 60000kvar，其回路断路器的长期允许电流最小不应小于下列哪项数值?（A）9898A（B） 1287A（C） 2000A（D）2500A5 2013 专业案例真题上午卷某发电厂直流系统接线如图所示。已知条件如下：(1)铅酸免维护蓄电池组：1500Ah、220V、104 个蓄电池(含连接条的总内阻为967mD，单个蓄电池开路电压为 222V)；(2)直流系统事故初期(1min)冲击放电电流 Ich0=950A；(3)直流断路器系列为4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A 、63A 、80A、100A、125A 、160A、180A、200A
6、、225A、250A、315A、350A、400A、500A 、600A 、700A、800A、900A、1000A、1250A、1400A；(4)I 母线上最大馈线断路器的额定电流为200A，11 母线上馈线断路器额定电流见图；(5)铜电阻系数=00184 mm2m；S 1 内阻忽略不计。请根据上述条件计算下列各题(保留两位小数)。6 根据回路压降计算选择 L1 电缆截面应为下列哪项数值 ?（A）13800mm 2（B） 1589lmm 2（C） 27600mm 2（D）31782mm 27 计算并选择 S2 断路器的额定电流应为下列哪项数值?（A）10A（B） 16A（C） 20A（D）3
7、2A8 若 L1 的电缆规格为 YJV 一 2(1500mm2)，d 1 点的短路电流应为下列哪项数值 ?（A）2388kA（B） 2218kA（C） 2113kA（D）2073kA9 计算并选择 S1 断路器的额定电流应为下列哪项数值?（A）150A（B） 400A（C） 900A（D）1000A10 计算并选择 S11 断路器的额定电流应为下列哪项数值?（A）150A（B） 180A（C） 825A（D）950A10 2013 专业案例真题下午卷某企业电网先期装有 4 台发电机(230MW+242MW)，后期扩建两台 300MW 机组，通过 2 回 35kV 线路与主网相连，主设备参数如表
8、所示，该企业电网的电气主接线如图所示。11 5 号、6 号发电机采用发电机变压器组接入 330kV 配电装置，主变压器参数为360MVA，33020kV，U d=16。当 330kV 母线发生三相短路时，由一台 300MW机组提供的短路电流周期分量起始值最接近下列哪项数值?（A）167kA（B） 182kA（C） 200kA（D）354kA12 若该企业 110kV 电网全部并列运行，将导致 110kV 系统三相短路电流(41kA)超出现有电气设备的额定开断能力，为限制短路电流，下列哪种方式最为安全合理经济?并说明理由。（A）断开 I 回与 330kV 主系统的联网线（B）断开 110kV 母
9、线、段与、段分段断路器（C）断开 110kV 母线、段与、段分段断路器（D）更换 110kV 系统相关电气设备13 如果 330kV 并网线路长度为 80km，采用 2400mm2 导线，同塔双回路架设，充电功率为 041Mvar km ，根据无功平衡要求，330kV 三绕组变压器的 35kV 侧需配置电抗器。若考虑充电功率由本站全部补偿，请计算电抗器的容量为下列哪项数值?（A）130Mvar（B） 230Mvar（C） 330Mvar（D）260Mvar14 若正常运行方式下 110kV 的短路电流为 298kA，10kV 母线短路电流为18kA，若 10kV 母线装设无功补偿电容器组，电容
10、器的分组容量应取下列哪项数值?（A）135Mvar（B） 10Mvar（C） 8Mvar（D）45Mvar15 本企业电网 110kV 母线接有轧钢类钢铁负荷，负序电流为 68A，若 110kV 母线三相短路容量为 1282MVA，请计算该母线负序电压不平衡度为下列哪项数值?（A）061（B） 106（C） 2（D）61015 2012 专业案例真题上午卷某一般性质的 220kV 变电站，电压等级为22011010kV，两台相同的主变压器，容量为 240240120MVA ，短路阻抗Uk12=14，U k13=25，U k23=8，两台主变压器同时运行时的负载率为65。220kV 架空线进线
11、2 回。110kV 架空负荷出线 8 回。10kV 电缆负荷出线 12回，设两段，每段母线出线 6 回，每回电缆平均长度为 6kin，电容电流为2Akm。220kV 母线穿越功率为 200MVA，220kV 母线短路容量为 16000MVA。主变压器 10kV,出口设置 XKK10200010 限流电抗器一台。请解答下列各题。XK 限流电抗器 K 空芯 10kV，2000A 电抗率 10。16 该变电站采用下列哪组主接线方式是经济合理、运行可靠的?（A）220kV 内桥，l10kV 双母线，10kV 单母线分段（B） 220kV 单母线分段，110kV 双母线，10kV 单母线分段（C） 22
12、0kV 外桥，110kV 单母线分段，10kV 单母线分段（D）220kV 双母线，110kV 双母线，10kV 单母线分段17 请计算该变电站最大运行方式下，220kV 进线的额定电流为下列哪项值 ?（A）1785A（B） 1344A（C） 819A（D）630A18 假设该变电站 220kV 母线正常为合环运行，110kV、10kV 母线为分列运行，则10kV 母线的短路电流应为下列哪项值?(计算过程小数点后保留三位，最终结果小数点后保留一位。)（A）528kA（B） 498kA（C） 150kA（D）148kA19 从系统供电经济合理性考虑，该变电站一台主变压器 10kV 侧最少带下列哪
13、项负荷值时，该变压器选型是合理的?（A）120MVA（B） 72MVA（C） 36MVA（D）18MVA20 该变电站每台主变压器各配置一台过补偿 10kV 消弧线圈，其计算容量应为下列哪个数值?（A）1122kVA（B） 972kVA（C） 561kVA（D）416kVA20 2011 专业案例真题上午卷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 i1、i 2 分别为 d1、d 2 点短路时流过 DL 的短路电流，已知远景最大运行方式下，i 2 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；i 2 的交流分量起始有效值为 386k
14、A，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。)21 若 220kV 断路器额定开断电流为 50kA，d 1 或 d2 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 d2 点短路时需要开断的短路电流直流分量百分数最接近下列哪组数值。（A）3728、8628（B） 2636、7938（C） 1898、8628（D）613、263622 试计算接地开关 GD 应满足的最小动稳定电流，其最接近下列哪项数值?（A）120kA（B） 107kA（C） 104kA（D）94kA23 图中，变压器中性
15、点回路 NCT 变比宜选择下列哪项，为什么?（A）1005（B） 4005（C） 12005（D）4000524 主变压器区域内有一支 42m 的高独立避雷针，主变压器至 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。)（A）18m（B） 30m（C） 38m（D）46m25 已知每相对地电容：C 1=013F，C 2=026F，发电机定子绕组CF=045F ；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 R
16、e 的值最接近下列哪项?（A）0092（B） 0159（C） 0477（D）014925 2011 专业案例真题上午卷某 11010kV 变电所，两台主变压器，两回 110kV电源进线，110kV 内桥接线，10kV 为单母线分段接线(分列运行)，电气主接线如下图所示。110kV 桥开关和 10kV 分段开关均装设备用电源自动投入装置。系统 1和系统 2 均为无穷大系统。架空线路 1 长 70km，架空线路 2 长 30km。该变电所主变压器负载率不超过 60，系统基准容量为 100MVA。请回答下列问题。26 假设该变电所供电的负荷：一级负荷 9000kVA、二级负荷 8000kVA、三级负
17、荷10000kVA。请计算主变压器容量应为下列哪项数值?（A）10200kVA（B） 16200kVA（C） 17000kVA（D）27000kVA27 假设主变压器容量为 31500kVA，电抗百分比 Uk=105，110kV 架空送电线路电抗 04km。请计算 10kV1 号母线最大三相短路电流接近下列哪项数值?（A）1007kA（B） 1297kA（C） 1386kA（D）2133kA28 若在主变压器 10kV 侧串联电抗器以限制 10kV 短路电流，该电抗器的额定电流应选择下列哪项数值最合理，为什么?（A）变压器 10kV 侧额定电流的 60（B）变压器 10kV 侧额定电流的 10
18、5（C）变压器 10kV 侧额定电流的 120（D）变压器 10kV 侧额定电流的 13029 假设主变压器 10kV 回路串联 3000A 电抗器限制短路电流，若需将 10kV 母线短路电流从 25kA 限制到 20kA 以下，请计算并选择该电抗器的电抗百分值为下列哪项?（A）3（B） 4（C） 6（D）830 请问该变电所发生下列哪种情况时，110kV 桥开关自动投入，为什么 ?（A）主变压器差动保护动作（B）主变压器 110kV 侧过流保护动作（C） 110kV 线路无短路电流，线路失压保护动作跳闸（D）110kV 线路断路器手动分闸注册电气工程师发输变电专业案例（短路电流计算）模拟试卷
19、 2 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】 短路电流计算1 【正确答案】 C【试题解析】 依据电气设计手册(一次部分)第四章：X4=X1+X2001780 0021=00157X 5=001570034921=0010831X9=00035352+0007267=0010802X 10=00180320000857=0017175X 11=00481270001409=0046718 =325(对应电抗率 5)，不必考虑电容助增。所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算2 【正确答案】 A【试题解析】 依据电气设计手册(一次部分)第 411 节有：
20、 K C=70610(对应电抗率 12)，不考虑助增作用， Id=Sd37=2652(kA) 所以答案选 A。【知识模块】 短路电流计算3 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力变压器(第 1 部分)总则(GB109411996)第 347条，高、中、低压侧额定电流分别为： 此规范已改变为电力变压器(第 1 部分)总则(GB 109412013)。 所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算4 【正确答案】 B【试题解析】 依据并联电容设计规范(GB 50227 2008)第 412 条：N=78，只有 A、B 满足。 S=7223500=42000(kvar) S25 S d=0025182
21、41410 3=456035(kvar) 可以取 S=42000kvar。 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算5 【正确答案】 B【试题解析】 依据并联电容设计规范(GB 50227 2008)第 513 条： Ig=13I Cg=13 =12867(A) 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算【知识模块】 短路电流计算6 【正确答案】 D【试题解析】 依据电力工程直流系统设计技术规程(DL T 50442004)附录D 表 D1、表 D2 和附录 E 第 E36 条。 蓄电池回路计算电流：Ica1=Id,1h=55I 10=55 =825(A)，I ca2=Ich0=950(A)
22、。 计算电流取其大者：Ica=Ica2=950(A)。 按回路允许电压降：Sca0= =31782(mm 2)。 电力工程直流系统设计技术规程(DLT 50442004)现已被电力工程直流电源系统设计技术规程 (DLT 50442014)替代。 所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算7 【正确答案】 D【试题解析】 依据电力工程直流系统设计技术规程(DL T 50442004)附录E 第 E3 5 条。 控制、保护、信号回路额定电流： In1Kc(Iec+Icp+Ics)=0 8(6+4+2)=96(A)。 断路器的额定电流还应大于直流分电柜馈线断路器的额定电流，它们之间的电流极差不宜小于
23、 4 级。查题干条件，比 6A 大 4 级的额定电流为 25 A，因此有 In225A，取较大者，对应答案 D，为 32A。 电力工程直流系统设计技术规程(DLT 50442004)现已被 电力工程直流电源系统设计技术规程(DLT 50442014)替代。 所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算8 【正确答案】 D【试题解析】 依据电力工程直流系统设计技术规程(DL T 50442004)附录E 中的表 E 2 和附录 G。 查表 E2，500mm 2 单芯电缆内阻为 0037m m，总电阻为 rj=0037202=1 48()。直流母线上短路电流： I k=2071(kA) 电力工程直流
24、系统设计技术规程 (DLT 50442004)现已被电力工程直流电源系统设计技术规程 (DL T 50442014)替代。 所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算9 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力工程直流系统设计技术规程(DL T 50442004)附录E 的第 E3 6 条蓄电池出口回路。 断路器额定电流： I n1I1h=55I 10=55=825(A) In2Ke4Inmax=30200=600(A) 取以上两种情况中电流量较大者，则，In825A，断路器规格为 900A。 电力工程直流系统设计技术规程(DLT 50442004)现已被电力工程直流电源系统设计技术规程(DLT
25、 50442014)替代。 所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算10 【正确答案】 B【试题解析】 依据电力工程直流系统设计技术规程(DL T 50442004)第741 一 1。 试验放电装置额定电流： I n=11I 1013I 10=(1113) =165 195(A) 则断路器规格取 180A。 电力工程直流系统设计技术规程(DLT 50442004)现已被电力工程直流电源系统设计技术规程 (DL T 50442014)替代。 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算【知识模块】 短路电流计算11 【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)P120
26、表 41 和表42 及 P131 式(4 21)和表 47。设 Sj=100MVA，U j=345k V，则Ij=0167kA。发电机次暂态电抗标幺值： Xd*= =00473 变压器电抗标幺值： X*d=00444。电源点到短路点的等值电抗，归算至电源容量为基准的计算电抗： X js=X =03 236 查表47，短路电流标幺值 I*=3368。短路电流有名值： I“=I *Ic=3368=199(kA)所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算12 【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)P191 限流措施中发电厂与变电站可采用(2)变压器分列运行。根据本题接
27、线图和答案选项，断开、和、可将 5 和 6 号发电机(300MW)分列运行，可有效限制 110kV 侧短路电流。而断开 、和、将使得、母线段无电源接入，导致负荷 46 解列，不可行，而其他选项与限制短路电流无关。所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算13 【正确答案】 B【试题解析】 依据330kV750kV 变电站无功补偿装置设计技术规定(DLT 50142010)第 507 条的条文说明。 按就地平衡原则，变电站装设电抗器的最大补偿容量一般为其所接线路充电功率的 12。(图中 2 条并网线路。) 按题意，考虑充电功率由本站全部补偿，电抗器的容量应为 302=60Mvar。 电抗器最大补
28、偿容量：Q L=05800 412=328Mvar，因此选择 30Mvar。 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算14 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力系统设计手册P244 中的式 (84)。 10kV 母线三相短路容量： S d= 10518=327 36(MVA) 按电压波动U 25，选择分组容量： Q fz=25S d=2532736=8 18(kvar) 所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算15 【正确答案】 B【试题解析】 根据电能质量 三相电压不平衡(GB T 155432008)附录 A 中的式(A 一 3)。 负序电压的不平衡度： u2= 100=101 所以
29、答案选 B。【知识模块】 短路电流计算【知识模块】 短路电流计算16 【正确答案】 C【试题解析】 依据 220750kV 变电站设计技术规程(DLT52182012)第 516 条，对于一般性质的 220kV 变电所，220kV 配电装置可采用简单的主接线，依据电力工程电气设计手册(一次部分)P51，第二章第 22 节，220kV线路有穿越功率时宜采用外桥形接线。依据220 750kV 变电站设计技术规程(DLT 52182012)第 517 条，110kV 配电装置出线 8 回，可采用双母线，综合题意和设计手册、规范，选择C。【知识模块】 短路电流计算17 【正确答案】 B【试题解析】 依
30、据电力工程电气设计手册(一次部分)第 61 节中的表 63，根据题意，变电所最大运行方式为：220kV 进线供两台主变和穿越功率，此时220kV 进线额定电流： 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算18 【正确答案】 D【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)第 41 节、第 44 节。设 Sj=100MVA，U j=105kV，则 Ij=55kA。 220kV 母线系统阻抗：短路点阻抗：X=0 006+0 104+0 262=0 372。短路电流：Id=550372=148(kA)。 所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算19 【正确答案】 C【试题解析】 依据22075
31、0kV 变电站设计技术规程(DL T 52 182012)第524 条，通过主变压器各侧绝缘绕组负荷至少达到变压器额定容量的 15以上时，宜采用三绕组变压器，因此主变压器 10kV 最少带负荷为：24015=36(MVA) 。所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算20 【正确答案】 C【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 52222005)第1814 条，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 620 一 1997)第316 条。 变电所每段母线电容电流：I c=662=72(A) 消弧线圈容量：Qc=135I c =561(kVA) 所以答案选 C。【知识模块】
32、短路电流计算【知识模块】 短路电流计算21 【正确答案】 C【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 52222005)第925 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，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。 又依据高压交流断路器订货技术条件(DLT 4022007)41012 条： dc=100 =2636 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： 所以答案选 C。【知识模块】 短路电流
33、计算22 【正确答案】 D【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 52222005)附录F4 中的式 F411： I ch= KchI“=94(kA) 所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算23 【正确答案】 B【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 52222005)第1506 条，取 30变压器额定电流。所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算24 【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)7111 中的式(15) ： s a02R i+01h=0212+0114=38(m) 所以答案选C。【知识模
34、块】 短路电流计算25 【正确答案】 B【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)第 34 节中的 K(3 一 1)：Ic= 19314(013+026+045)10 -3=8680(A) 依据导体和电器选择设计技术规定(DLT 5222 2005)第 1825 条中的式18254： R N2= =0159() 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算【知识模块】 短路电流计算26 【正确答案】 C【试题解析】 依据35110kV 变电所设计规范(GB 500591992)第 313条：两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器容量不应小于60的全部负荷，并应保证用户的一
35、、二级负荷。全部负荷的 60为 16200kVA。一、二级负荷为 9000+8000=17000(kVA)，所以主变压器容量至少为 17000kVA。所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算27 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)第四章的第 42 节：Sj=100MVA，则 线路 1：X *1=X1 =02117。 线路 2：X *2=X2 =00907。 变压器：X *d= =03333。 线路阻抗标幺值：X*1=X*1X*2=021170 0907=00635。 因主变 10kV 侧分列运行，因此短路点d1 的阻抗标幺值为： X*=X*1+X*d=0063
36、5+0 3333=03968 则 I*=55(kA)，I=I *Ij=5 525202=1386(kA) 所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算28 【正确答案】 D【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 52222005)第1421 条，电抗器的额定电流应满足主变压器回路的最大可能工作电流。所以答案选 D。【知识模块】 短路电流计算29 【正确答案】 B【试题解析】 依据电力工程电气设计手册(一次部分)P253，第 66 节中的式(614)： 所以答案选 B。【知识模块】 短路电流计算30 【正确答案】 C【试题解析】 依据电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB T 500622008)第 1102 条，A、B、D 均为继电保护正确动作，不应启动备自投。所以答案选 C。【知识模块】 短路电流计算
