1、注册电气工程师发输变电专业案例（设备选择）模拟试卷 1 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 专业案例真题上午卷一座远离发电厂与无穷大电源连接的变电站，其电气主接线如下图所示变电站位于海拔2000m 处，变电站设有两台 31500kVA(有 13 倍过负荷能力)，11010kV 主变压器，正常运行时电源 3 与电源 l 在 110kV1 号母线并网运行，110kV 、10kV 母线分裂运行。当一段母线失去电源时，分段断路器投入运行，电源 3 向 d1 点提供的最大三相短路电流为 4kA，电源 1 向 d2 点提供的最大三相短路电流为 3kA，电源
2、2向 d3 点提供的最大三相短路电流为 5kA。110kV 电源线路主保护均为光纤纵差保护，保护动作时间为 0s，架空线路 l 和电缆线路 1 两侧的后备保护均为方向过电流保护，方向指向线路的动作时间为 2s，方向指向 110kV 母线的动作时间为25s，主变配置的差动保护动作时间为 01s，110kV 侧过流保护动作时间为15s。110kV 断路器全分闸时间为 50ms。1 计算断路器 CBI 和 CB2 回路短路电流热效应值为下列哪组?（A）18kA 2S，18kA 2S（B） 2295kA 2S，32kA 2S（C） 408kA 2S，328kA 2S（D）408kA 2S，2295kA
3、 2S2 如 2 号主变 110kV 断路器与 110kV 侧套管间采用独立 CT，110kV 侧套管与独立CT 之间为软导线连接，该导线的短路电流热效应计算值应为下列哪项数值 ?（A）735kA 2S（B） 96kA 2S（C） 375kA 2S（D）735kA 2S3 若采用主变 10kV 侧串联电抗器的方式，将该变电所的 10kV 母线最大三相短路电流从 30kA 降到 20kA，请计算电抗器的额定电流和电抗百分数应为下列哪组数值?（A）17321A，307（B） 18187A，318（C） 22517A，39 5（D）23643A，4144 该变电站的 10kV 配电装置采用户内开关柜
4、，请计算确定 10kV 开关柜内部不同相导体之间净距应为下列哪项数值?（A）125mm（B） 12625mm（C） 1375mm（D）300mm5 假如该变电站 10kV 出线均为电缆，10kV 系统中性点采用低电阻接地方式，若按单相接地电流为 600A 考虑，请计算接地电阻的额定电压和电阻应为下列哪组数值?（A）577kV，96212（B） 577kV，166712（C） 606kV，962（D）606kV，16675 2012 专业案例真题上午卷某区域电网中现运行一座 500kV 变电所，根据负荷发展情况需要扩建，该变电所现状、本期及远景规模见表：6 500kV 线路均采用 4LGJ400
5、 导线，本期 4 回线路总长度为 303km，为限制工频过电压，其中一回线路上装有 120Mvar 并联电抗器；远景 8 回线路总长度为500km，线路充电功率按 118Mvarkm 计算。请问远景及本期工程该变电所35kV 侧配置的无功补偿低压电抗器容量应为下列哪组数值 ?（A）590Mvar ，240Mvar（B） 295Mvar，179Mvar（C） 175Mvar，59Mvar（D）116Mvar ，23Mvar7 该变电所现有 750MVA 主变阻抗电压百分比为 Uk12=14，本期扩建的21000MVA 主变阻抗电压百分比采用 Uk12=16，若 3 台主变压器并列运行，它们的负荷
6、分布为下列哪种情况?请计算并说明。（A）三台主变压器负荷均匀分布（B） 1000kVA 主变压器容量不能充分发挥作用，仅相当于 642MVA（C）三台主变压器按容量大小分布负荷（D）1000kVA 主变压器容量不能充分发挥作用，仅相当于 875MVA8 请计算本期扩建的两台 1000MVA 主变满载时，最大无功损耗为下列哪项数值?(不考虑变压器空载电流)（A）105Mvar（B） 160Mvar（C） 265Mvar（D）320Mvar9 该变电所 220kV 为户外配电装置，采用软母线(JLHA2 型钢芯铝合金铰线)，若远景 220kV 母线最大穿越功率为 1200MVA，在环境 35、海拔
7、高度低于 1000m的条件下，根据计算选择以下哪种导线经济、合理?（A）2900mm 2（B） 4500mm2（C） 4400mm2（D）4630mm 29 2011 专业案例真题上午卷某 110kV 变电所装有两台三卷变压器，额定容量为12012060MVA，额定电压为 1103510kV，阻抗为 U12=95、U 13=28、 U23=19。主变压器 110kV、35kV 侧均为架空进线，110kV 架空出线至2kin 之外的变电所(全线有避雷线)，35kV 和 10kV 为负荷线，10kV 母线上装设有并联电容器组，其电气主接线图如下图所示。10kV 配电装置距主变压器 1km，主变压器
8、 10kV 侧采用 3185 铜芯电缆接 10kV 母线，电缆单位长度电阻为0103km，电抗为 0069km。功率因数 cos=085。请回答下列问题(计算题按最接近数值选项)。10 请计算图中 110kV 母线氧化锌避雷器最大保护的电气距离为下列哪项数值 ?(主变压器除外)（A）165m（B） 223m（C） 230m（D）3 10m11 假设图中主变压器最大年利用小时数为 4000h，成本按 027 元kWh，经济电流密度取 0455，主变压器 110kV 侧架空导线采用铝绞线，按经济电流密度选择的导线截面积应为：（A）2400mm 2（B） 2500mm2（C） 2630mm2（D）2
9、800mm 212 请校验 10kV 配电装置至主变压器电缆末端的电压损失最接近下列哪项数值 ?（A）525（B） 78（C） 909（D）127713 假设 10kV 母线上电压损失为 5，为保证母线电压正常为 10kV，补偿的最大容性无功容量最接近下列哪项数值?（A）386Mvar（B） 461Mvar（C） 688Mvar（D）721Mvar14 图中，取基准容量 Sj=1000MVA，其 110kV 系统正序阻抗标幺值为 0012，当35kV 母线发生三相短路时，其归算至短路点的阻抗标幺值最接近下列哪项 ?（A）1964（B） 0798（C） 0408（D）039 914 2014 专
10、业案例真题下午卷某大型火力发电厂分期建设，一期为 4135MW 机组，二期为 2300MW 机组，高压厂用电电压为 6kV，低压厂用电电压为380220V，一期工程高压厂用电系统采用中性点不接地方式，二期工程高压厂用电系统采用中国行点低电阻接地方式，一、二期工程低压厂用电系统采用中性点直接接地方式。电厂 380220V 煤灰 A、B 段的计算负荷为：A 段 96945kVA，B段 82245kVA，两段重复负荷 67446kVA。15 若电厂 380220V 煤灰 A、B 段采用互为备用接线，其低压厂用工作变压器的计算负荷应为下列哪项数值?（A）89595kVA（B） 124160kVA（C）
11、 111744kVA（D）179190kVA16 若电厂 380220V 煤灰 A、B 两段采用明备用接线路，低压厂用备用变压器的额定容量应选下列哪项数值?（A）1000kVA（B） 1250kVA（C） 1600kVA（D）2000kVA17 该电厂内某段 380220V 母线上接有一台 55kW 电动机，电动机额定电流为110A，电动机的启动电流倍数为 7 倍，电动机回路的电力电缆长 150m，查曲线得出 100m 的同规格电缆的电动机回路单相短路电流为 23。0A，断路器过电流脱扣器整定电流的可靠系数为 135，请计算这台电动机单相短路时保护灵敏系数为下列哪项数值?（A）22 13（B）
12、 199 1（C） 1475（D）067818 该电厂中，135MW 机组 6kV 厂用电系统 4s 短路电流热效应为 2401kA。s。请计算并选择在下列制造厂提供的电流互感器额定短时热稳定电流及待续时间参数中，哪组数值最符合该电厂 6kV 厂用电要求?（A）80kA，1 s（B） 63kA，1 s（C） 45kA，1s（D）315kA，2s19 该电厂的部分电气接线示意图如下，若化水 380220V 段两台低压化水变A、B 分别由一、二期供电，为了保证互为备用正常切换的需要( 并联切换)。对于低压化水变 B，采用下列哪一种连接组合是合适的?并说明理由。（A）Dd0（B） Dyn1（C） Y
13、yn0（D）Dyn1119 2013 专业案例真题上午卷某工厂拟建一座 110kV 终端变电站，电压等级为11010kV，由两路独立的 110kV 电源供电。预计一级负荷 10MW，二级负荷35MW，三级负荷 10MW。站内设两台主变压器，接线组别为 YNd11。110kV 采用 SF6 断路器，110kV 母线正常运行方式为分列运行。10kV 侧采用单母线分段接线，每段母线上电缆出线 8 回，平常长度 4km。未补偿前工厂内负荷功率因数为86，当地电力部门要求功率因数达到 96。请回答下列问题。20 说明该变电站主变压器容量的选择原则和依据，并通过计算确定主变压器的计算容量和选择的变压器容量
14、最小值应为下列哪组数值?（A）计算值 34MVA，选 40MVA（B）计算值 45MVA，选 50MVA（C）计算值 47MVA，选 50MVA（D）计算值 53MVA，选 63MVA21 假如主变压器容量为 63MVA，U d=16，空载电流为 1。请计算确定全站在10kV 侧需要补偿的最大容性无功容量应为下列哪项数值 ?（A）8966kvar（B） 16500kvar（C） 34432kvar（D）37800kvar22 若该电站 10kV 系统中性点采用消弧线圈接地方式，试分析计算其安装位置和补偿容量计算值应为下列哪一选项?(请考虑出线和变电站两项因素。 )（A）在主变压器 10kV 中
15、性点接入消弧线圈，其计算容量为 249kVA（B）在主变压器 10kV 中性点接入消弧线圈，其计算容量为 289kVA（C）在 10kV 母线上接入接地变压器和消弧线圈，其计算容量为 249kVA（D）在 10kV 母线上接入接地变压器和消弧线圈，其计算容量为 289kVA22 2013 专业案例真题下午卷某火力发电厂工程建设 4600MW 机组，每台机组设一台分裂变压器作为高压厂用工作变压器，主厂房内设 2 段 10kV 高压厂用工作母线，全厂设 2 段 10kV 公用母线，为 4 台机组的公用负荷供电。公用段的电源引自主厂房 10kV 工作段配电装置。公用段的负荷计算见表，各机组顺序建成。
16、23 当公用段两段之间设母联，采用互为备用接线方式时，每段电源的计算负荷为下列哪项数值?（A）2121006kVA（B） 1553978kVA（C） 1077503kVA（D）1043503kVA24 当公用段两段不设母线，采用专用备用接线方式时，经过调整，公用 A 段计算负荷为 1077503kVA，公用 B 段计算负荷为 1100028kVA，分别由主厂房 4 台机组 10kV 段各提供一路电源，下表为主厂房各段计算负荷。此时下列哪组高压厂用工作变压器容量是合适的?请计算说明。（A）643333MVA（B） 644242MVA（C） 473333MVA（D）483333MVA25 若 10
17、kV 公用段两段之间不设母联，采用专用备用方式时，请确定下列表述中哪项是正确的? 并给出理由和依据。（A）公用段采用备用电源自动投入装置，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时宜采用快速串联断电切换（B）公用段采用备用电源手动切换，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时宜采用慢速串联切换（C）公用段采用备用电源自动投入装置，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时也可采用快速并列切换，另加电源自投后加速保护（D）公用段采用备用电源手动切换，正常时可采用经同期闭锁的并列切换，故障时采用慢速串联切换，另加母线残压闭锁注册电气工程师发输变电专业案例（设备选择）模拟试卷 1 答案与解析
18、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】 设备选择1 【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5013 条。 确定短路电流热效应计算时间，对电器宜采用后备保护动作时间加相应断路器的开断时间。 1)断路器 CBI 短路电流热效应，应按 110kV 1 号母线短路时，流过 CBl 的最大短路电流进行计算，断路器 CB1 电流由线路指向母线，动作时间为 25s，即 QCB1=It2t=42(25+005)=408kA 2s。 2)断路器 CB2 短路电流热效应，分两种情况考虑： 按 d2 点短路时，流过 CB2 的最大
19、短路电流，即电源 3 提供的短路电流 4kA 进行计算，此时断路器 CB2 的电流方向为由母线指向线路，动作时间为 2s，即 QCB2=It2t=42(20+005)=32 8kA 2S。 按 110kV 1 号母线短路时，流过 CB2 的最大短路电流，即电源 1 提供的短路电流 3kA 进行计算，此时断路器 CB2 的电流方向为由线路指向母线，动作时间为 25s ，即QCB1=It2t=32(25+005)=2295kA 2S。 取两者之大值，即 Q2=328kA 2S。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择2 【正确答案】 A【试题解析】 依据导体和电器选择设计技术规定(DL T 522
20、22005)第504 条、第 5013 条。 第 504 条：确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常运行方式，不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 第 5013 条：确定短路电流热效应计算时间，对导体(不包括电缆)，宜采用主保护动作时间加相应断路器开断时间。主保护有死区时，可采用能对该死区起作用的后备保护动作时间。 主变配置的差动保护，差动保护无死区，因此采用其主保护动作加相应断路器开断时间，短路电流采用正常运行方式，电源 2 至 d3 点的最大短路电流，则软导线的短路电流热效应： Q=I t2t=(4+3)2(01+005)=7 35 kA2S。 所以答案选 C。【知识模块】
21、 设备选择3 【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、第 1411 条及条文说明。 第 1421 条：普通限流电抗器的额定电流，主变压器或馈线回路按最大可能工作电流考虑。考虑变压器 13 倍过负荷能力，则：I e= =23 6425A 第 1411 条及条文说明之公式(1)：所以答案选 D。【知识模块】 设备选择4 【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1309 条及表 1309。 海拔超过 1000m 时，不同相导体之间的净距按每升高 100m 增大 1进行修正，即： S=
22、125+125( 1)=1375mm 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择5 【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1826 条。 电阻的额定电压：U R105 =606kV 电阻值：RN= =962 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择【知识模块】 设备选择6 【正确答案】 B【试题解析】 依据330750kV 变电站无功补偿装置设计技术规定(DL T 50142010)第 507 条及其条文说明，变电所 35kV 侧低压并联电抗器的补偿容量宜为主变压器容量的 30以下，即远景不得超过 4100030=1200(Mvar)，本期不得超
23、过 2100030=600(Mvar) ，据题意：远景：Q=5001 18 e=295Mvar1200Mvar本期：Q=3031 18 2=179Mvar600Mvar所以答案选 B。【知识模块】 设备选择7 【正确答案】 D【试题解析】 当并列运行的变压器的阻抗电压不等时，变压器所带负荷与阻抗大小成反比。【知识模块】 设备选择8 【正确答案】 D【试题解析】 根据电力工程电气设计手册(一次部分)P476 第 92 节中的式(92)。若不考虑变压器空载电流，且变压器最大负荷电流为其额定电流，则最大无功损耗： Q CBm= 10002=320(Mvar) 这也是变压器所需补偿的最大容性无功。 所
24、以答案选 D。【知识模块】 设备选择9 【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)P232 第 61 节中的表63。母线工作电流为： 查导体和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)附录表 D11 得环温综合校正系数为089，母线要求载流量为 31493089=3539(A)，查表 D4 得：2900mm 2导线载流量为 21443=28863539A，4500mm 2 导线载流量为4988=3952 3539A，4400mm 2 导线载流量为 4856=34243539A ，4630mm 2导线载流量为 41147=45883539A。 所以答案选 B。【知
25、识模块】 设备选择【知识模块】 设备选择10 【正确答案】 D【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)734 与表 12，本题 110kV 金属氧化物避雷器与主变压器之间的最大电气距离为 230m，对其他电器的最大距离增加 35，即 230135=310 5(m)。所以答案选 D。【知识模块】 设备选择11 【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)P2 32 中的表 63，主变压器 110kV 侧持续工作电流： I g=105 =06613(kA)=661 3(A) 又依据导体和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)附
26、录E，导体截面积： S= =1453(mm2) 又根据导体和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)第 716 节：当无合适规格导体时，导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择12 【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)P940 中的第 171 节，式(17 6)：所以答案选 B。【知识模块】 设备选择13 【正确答案】 C【试题解析】 依据电气工程电力设计手册 1第 92 节中的式(94)：Q cum，依题意，U m=95 kV，U m=05 kV，X 1=0069 ，则 Qcum=6884(Mvar)。所
27、以答案选 C。【知识模块】 设备选择14 【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)第四章中的表 42，变压器的标幺植为：本题短路点在 35kV 母线，故总的电抗标幺值为：所以答案选 C。【知识模块】 设备选择【知识模块】 设备选择15 【正确答案】 C【试题解析】 曩依据火力发电厂厂用电设计技术规定(DL T 51532002)第5 条及大中型火力发电厂设计规范(GB 50660 一 2011)1637 条： Se=SA+SBS 重复 =96945+82245 一 67446=1117 4(kVA) 火力发电厂厂用电设计技术规定(DLT 51532002)现已被火力发
28、电厂厂用电设计技术规程 (DLT 51532014)替代。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择16 【正确答案】 B【试题解析】 依据大中型火力发电厂设计规范(GB 506602011)第 1637条： S e=(1+10)S max=1196945=1066395kVA，取 1250kVA 所以答案选B。【知识模块】 设备选择17 【正确答案】 C【试题解析】 依据火力发电厂厂用电设计技术规定(DL T 51532002)附录Q3： I DZKIQ=1357110=10395(A)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 (DLT 515
29、32014)替代。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择18 【正确答案】 B【试题解析】 依据 DLT 52222005 导体和选择规定附录 F6：Q=I 2t综上，取 63kA、1 s 合适。 所以答案选B。【知识模块】 设备选择19 【正确答案】 C【试题解析】 以 220kV 母线为 0 点。从#1 主变低压侧 11 点，到#1 高变 6kV 母线 1 点，到化水变 A 低压侧为 0 点。#5 主变低压侧为 11 点，到#5 高厂变 6kV 母线为 0 点，化水变 B 只能为 0 点。因低压母线为 380V、220V，需要引出中性点，选取 Yyn0。所以答案选 C。【知识模块】 设备
30、选择【知识模块】 设备选择20 【正确答案】 C【试题解析】 依据35kV110kV 变电站设计规范(GB 500592011)第313 条：装有两台及以上变压器的变电站，当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量(包括过负荷能力)应满足全部一、二级负荷用电的要求。 一、二级负荷功率合计：P j=P1+P2=10+35=45(MW) 主变压器计算容量： Sj= =46878MW47MW【知识模块】 设备选择21 【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)P476 K(9 一 1)、K(92)及表 98。 对于直接供电的末端变电所，最大容性无功量应等于装置所在母线上的负
31、荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功量之和。 a母线上的负荷所需补偿的最大无功量：Qcfm =PfmQcfo=5503=165Mvar=16500kvar b主变压器所需补偿的最大无功量： c全站最大无功补偿容量：Q m=Qcfm +QcBm =16500+17937=34437(Mvar)。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择22 【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)P261262 式(632)、式(6 34)，表 646。 电缆线路的电容电流：I e1=01U eL=0110(48)=32(A) 变电所增加的电容电流
32、：I e2=Ic116=3216 =5 12(A) 单相接地短路时总电容电流：I e=Ie1+Ie2=32+512=3712(A) 消弧线圈的补偿容量： Q=KI e=28932(kvar) 由于主变压器的接线组别为YNd11，10kV 侧无中性点，因此需采用专用接地变压器。 所以答案选 D。【知识模块】 设备选择【知识模块】 设备选择23 【正确答案】 B【试题解析】 依据火力发电厂厂用电设计技术规定(DL T 51532002)第5114 条。 10kV 公用 A 段计算负荷：SA=385475+692028=1077503kVA 10kV 公用 B 段计算负荷：SB=351475+692
33、0 28=1043503kVA 10kV 公用 A 段与 B 段共有负荷：SC=1085+172774+105754+1800=5670 28kVA 规范要求，由同一厂用电源供电的互为备用的设备只计算运行部分，则该段电源计算负荷为：Sjs=1077503+1043503567028=1553978kVA 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 51532014)替代。 所以答案选 B。【知识模块】 设备选择24 【正确答案】 C【试题解析】 依据火力发电厂厂用电设计技术规定(DL T 51532002)附录G。 公用 A 段与公用
34、 B 段接入各机组计算容量较小的工作 B 段，计算如下。 1 号、2 号机组工作 B 段为公用 A 段供电： S1B=1414275+7630 81+1077503=3254859(kVA) S 2B=1414275+7692 9 7+1077503=326 1075(kVA) 3 号、4 号机组工作 B 段为公用 A 段供电： S3B=1393025+7630 8l+1100028=3256 134(kVA) S 4B=1393025+76 9297+1100028=32 6235(kVA) 各分裂绕组容量均小于 33MVA。 1 号变压器计算容量：S 1=2093 775+964756+3
35、25485989 1775732432=4689183(kVA) 2 号变压器计算容量：S 2=2093775+9 70972+32 6 107589 1775738148=4695899(kVA) 3 号变压器计算容量：S3=2055525+9647 56+325613489 1775732432=4652208(kVA) 4 号变压器计算容量：S 4=2055525+9709 72+32623 5934275738148=4616424(kVA) 各变压器容量均小于 47MVA，因此分裂变压器规格可选用 473333MVA 。 火力发电厂厂用电设计技术规定 (DL T 51532002)现
36、已被火力发电厂厂用电设计技术规程(DL T 51532014)替代。 所以答案选 C。【知识模块】 设备选择25 【正确答案】 A【试题解析】 依据火力发电厂厂用电设计技术规定(DL T 51532002)第451 条、第 1031 条。第 451 条：当备用电源采用明(专用)备用方式时，还应装设备用电源自动投入装置。第 1031 条：1正常切换，宜采用手动切换200MW 以上机组的高压厂用电源切换操作的合闸回路宜经同期继电器闭锁。2事故切换，125MW 及以上机组当断路器具有快速合闸性能时，宜采用快速串联断电切换。火力发电厂厂用电设计技术规定(DLT 5153 2002)现已被火力发电厂厂用电设计技术规程(DLT 51532014)替代。所以答案选 A。【知识模块】 设备选择
