1、2011年注冊電氣工程師考試案例解析（下）專業案例題（共40題，考生從中選擇25題作答，每題2分）題1-5：某110/10kV變電所，兩臺主變，兩回110kV電源進線，110kV內橋接線，10kV為單母線分段接線（分列運行），電氣主接線見下圖。110kV橋開關和10kV分段開關均裝設備用電源自動投入裝置。系統1和系統2均為無窮大系統。架空線路1長70公里，架空線路2長30公里。該變電所主變壓器負載率不超過60%，系統基準容量為100MVA。請回答下列問題：1. 如該變電所供電的負荷：一級負荷9000kVA、二級負荷8000kVA、三級負荷10000kVA。請計算主變壓器容量應為下列哪項數值？（

2、A） 10200kVA（B） 16200kVA（C） 17000kVA（D） 27000kVA答案：C解答過程：根據35110kV變電所設計規范GB50059-19923.1.3：兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器容量不應小于60%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。全部負荷的60%為：16200kVA；一、二級負荷為：9000+8000=17000kVA，所以主變壓器容量至少為17000kVA。2. 假設主變壓器容量為31500kVA，電抗百分比，110kV架空送電線路電抗0.4/km。請計算10kV 1#母線最大三相短路電流接近下列哪項數值？（A） 10.07kA（

3、B） 12.97kA（C） 13.86kA（D） 21.33kA答案：C解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1第四章，第4-2節：=100MVA，則線路1：線路2：變壓器：線路阻抗標幺值：因主變10kV側分列運行，因此短路點d1阻抗標幺值為：則：，3. 若在主變壓器10kV側串聯電抗器以限制10kV短路電流，該電抗器的額定電流應選擇下列哪項數值最合理？為什么？（A） 變壓器10kV側額定電流的60%（B） 變壓器10kV側額定電流的105%（C） 變壓器10kV側額定電流的120%（D） 變壓器10kV側額定電流的130%答案：D解答過程：根據導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005

4、14.2.1：電抗器的額定電流應滿足主變壓器回路的最大可能工作電流。4. 如主變壓器10kV回路串聯3000A電抗器限制短路電流，若需將10kV母線短路電流從25kA限制到20kA以下，請計算并選擇該電抗器的電抗百分值為下列哪項？（A） 3%（B） 4%（C） 6%（D） 8%答案：B解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1P253，第6-6節，式（6-14）5. 請問該變電所發生下列哪種情況時，110kV橋開關自動投入？為什么？（A） 主變差動保護動作（B） 主變110kV側過流保護動作（C） 110kV線路無短路電流，線路失壓保護動作跳閘（D） 110kV線路斷路器手動分閘答案：C解答過程：根

5、據電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范GB/T50062-2008，ABD均為繼電保護正確動作，不應啟動備自投。題6-10：一座遠離發電廠的城市地下變電所，設有110/10kV、50MVA主變壓器兩臺，110kV線路2回，內橋接線，10kV出線多回，單母線分段接線。110kV母線最大三相短路電流31.5kA，10kV母線最大三相短路電流20kA。110kV配電裝置為戶內GIS，10kV戶內配電裝置為成套開關柜。地下建筑共三層，地下一層的布置如簡圖。請按各小題假設條件回答下列問題：6. 本變電所有兩臺50MVA變壓器，若變壓器過負荷能力為1.3倍，請計算最大的設計負荷為下列哪一項數值？（A） 5

6、0MVA（B） 65MVA（C） 71MVA（D） 83MVA答案：B解答過程：根據35220kV城市地下變電站設計規定DL/T5216-2005：裝有2臺及以上變壓器的地下變電站，當斷開1臺主變壓器時，其余主變壓器的容量（包括過負荷能力）應滿足全部負荷用電要求。變壓器容量為50MVA，則變電所最大負荷可能為50MVA×1.3=65MVA。7. 如本變電所中10kV戶內配電裝置的通風設計溫度為30，主變壓器10kV側母線選用矩形鋁母線，按1.3倍過負荷工作電流考慮，矩形鋁母線最小規格及安裝方式應選擇下列哪一種？（A） 3×（125×8）豎放（B） 3×（

7、125×10）平放（C） 3×（125×10）豎放（D） 4×（125×10）平放答案：C解答過程：主變10kV側工作電流：依據導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005附錄D，表D.11，30時屋內矩形導體載流量綜合校正系數為0.94，因此，矩形導體的載流量至少應滿足/0.94=3992A。根據本規定表D.9，C和D選項滿足要求，因D增加投資，且不是最小規格，因此，選C。8. 本變電所中10kV戶內配電裝置某間隔內的分支母線是80×8鋁排，相間距離30cm，母線支持絕緣子間跨距120cm。請計算一跨母線相間的最大短路電動力

8、最接近下列哪項數值？（-振動系數取1）（A） 104.08N（B） 1040.8N（C） 1794.5N（D） 179.45N答案：C解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1P338，式（8-8），又依據導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005附錄F，9. 本變電所的110kV GIS配電室內接地線的布置如簡圖。如110kV母線最大單相接地故障電流為5kA，由GIS引向室內環形接地母線的接地線截面熱穩定校驗電流最小可取下列哪項數值？依據是什么？（A） 5kA（B） 3.5kA（C） 2.5kA（D） 1.75kA答案：D解答過程：根據交流電氣裝置的接地DL/T621-19976.2.1

9、4，本題取35%×5=1.75kA。10. 本變電所的主控通信室內裝有計算機監控系統和微機保護裝置，主控通信室內的接地布置如簡圖，圖中有錯誤，請指出圖中的錯誤是哪一條？依據是什么？（A） 主控通信室內的環形接地母線與主接地網應一點相聯（B） 主控通信室內的環形接地母線不得與主接地網相聯（C） 零電位接地銅排不得與環形接地母線相聯（D） 零電位接地銅排與環形接地母線兩點相聯答案：D解答過程：。題11-15：某125MW火電機組低壓廠變回路從6kV廠用工作段母線引接，該母線短路電流周期分量起始值為28kA。低壓廠變為油浸自冷式三相變壓器，參數為：=1000kVA，=6.3/0.4kV，阻

10、抗電壓=4.5%，接線組別Dyn11，額定負載的短路損耗=10kW。DL1為6kV真空斷路器，開斷時間為60ms；DL2為0.4kV空氣斷路器。該變壓器高壓側至6kV開關柜用電纜連接；低壓側0.4kV至開關柜用硬導體連接，該段硬導體每相阻抗為；中性點直接接地。低壓廠變設主保護和后備保護，主保護動作時間為20ms，后備保護動作時間為300ms。低壓廠變回路接線及布置見下圖，請解答下列各小題（計算題按最接近數值選項）：11. 若0.4kV開關柜內電阻忽略，計算空氣斷路器DL2的PC母線側短路時，流過該斷路器的三相短路電流周期分量起始值最接近下列哪項數值？（變壓器相關阻抗按照電力工程電氣設計手冊1計

11、算）（A） 32.08kA（B） 30.30kA（C） 27.00kA（D） 29.61kA答案：B解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1第4-10節：系統阻抗：系統短路容量系統阻抗變壓器阻抗：電阻電壓百分值電抗電壓百分值硬導體：，變壓器短路電流周期分量起始有效值：電動機反饋電流周期分量起始值：所以答案為33.71kA。12. 已知環境溫度40，電纜熱穩定系數C=140，試計算該變壓器回路6kV交聯聚乙烯銅芯電纜的最小截面為：（A） 3×120（B） 3×95（C） 3×70（D） 3×50答案：A解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1第6-1節，變壓器回路

12、持續工作電流為：根據電力工程電纜設計規范GB50217-20073.7.2，電纜應滿足100%持續工作電流，因環境溫度為40，根據本規范表D.0.1，載流量校正系數為1.0。又根據附錄E，該電纜熱穩定為13. 若該PC上接有一臺90kW電動機，額定電流168A，啟動電流倍數6.5倍，回路采用鋁芯電纜，截面3×150，長度150m；保護擬采用斷路器本身的短路瞬時脫扣器。請按照單相短路電流計算曲線，計算保護靈敏系數，并說明是否滿足單相接地短路保護的靈敏性要求？（A） 靈敏系數4.76，滿足要求（B） 靈敏系數4.12，滿足要求（C） 靈敏系數1.74，不滿足要求（D） 靈敏系數1.16，

13、不滿足要求答案：D解答過程：根據火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002附錄P，；14. 下列變壓器保護配置方案符合規程的為哪項？為什么？（A） 電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地+溫度（B） 縱聯差動+電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地（C） 電流速斷+過電流+單相接地+溫度（D） 電流速斷+瓦斯+過電流+單相接地答案：D解答過程：根據火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002第9.5.1條，干式變壓器才需要配置溫度保護。15. 請根據變壓器布置圖，在下列選項中選出正確的H、L、M、N值，并說明理由。（A） H2500mm，L600mm，M600mm，N800mm（B）

14、 H2300mm，L600mm，M600mm，N800mm（C） H2300mm，L800mm，M800mm，N1000mm（D） H1900mm，L800mm，M1000mm，N1200mm答案：A解答過程：（為什么H不是2300）根據火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002第8.2.4條及表8.2.4，可知L、M600mm，N800mm，又根據高壓配電裝置設計技術規程DL/T5352-2006第8.1.3條及表8.1.3，可知H2500mm。題16-20：某2×300MW火電廠，每臺機組裝設3組蓄電池，其中2組110V蓄電池對控制負荷供電。每臺機組的220V直流系統

15、間設有聯絡線。蓄電池選用閥控式密封鉛酸蓄電池（貧液）（單體2V），浮充電壓取2.23V，均衡充電電壓取2.3V。110V系統蓄電池組選為52只，220V系統蓄電池組選為103只。現已知每臺機組直流負荷如下：UPS120kVA動力初期電氣控制、保護電源15kW控制經常熱控控制經常負荷15kW控制經常熱控控制事故初期沖擊負荷5kW控制沖擊熱控動力總電源20kW（負荷系數取0.6）動力經常、初期直流長明燈3kW動力經常、初期汽機氫側直流備用泵（啟動電流倍數按2計）4kW動力初期汽機空側直流備用泵（啟動電流倍數按2計）10kW動力初期汽機直流事故潤滑油泵（啟動電流倍數按2計）22kW動力初期6kV廠用

16、低電壓跳閘40kW控制初期400V低電壓跳閘25kW控制初期廠用電源恢復時高壓廠用斷路器合閘3kW動力隨機勵磁控制1kW控制經常變壓器冷卻器控制電源1kW控制經常請根據上述條件計算下列各題（保留二位小數）16. 請計算110V、220V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓為下列哪組數值？（A） 1.75V、1.83V（B） 1.75V、1.87V（C） 1.8V、1.83V（D） 1.8V、1.87V答案：D解答過程：根據電力工程直流系統設計技術規程DL/T5044-2004第7.1.3條及4.2.4條：110V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓：220V單體蓄電池的事故放電末期終止電壓：17. 請

17、計算110V蓄電池組的正常負荷電流最接近下列哪項數值？（A） 92.73A（B） 169.09A（C） 174.55A（D） 188.19A答案：C解答過程：根據電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-20045.2.3、5.2.4條，本題控制負荷內的經常負荷如上表，負荷統計為15×0.6+15×0.6+1×0.6+1×0.6=19.2kW，所以正常負荷電流為174.55A。18. 請計算220V蓄電池組事故放電初期01min的事故放電電流最接近下列哪項數值？（A） 663.62A（B） 677.28A（C） 690.01A（D） 854.55A答

18、案：B解答過程：根據電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-20045.2.3、5.2.4條，本題動力負荷內的初期負荷如上表，負荷統計為120×0.6+3×1+（8+20）×0.8+22×2×0.9+20×0.6=149kW，所以初期負荷電流為677.28A。19. 如該電廠220V蓄電池組選用1600Ah，配置單個模塊為25A的一組高頻開關電源，請計算需要的模塊數為下列哪項？（A） 6（B） 8（C） 10（D） 12答案：D解答過程：根據電力工程直流系統設計技術規定DL/T5044-20045.2.3、5.2.4條，本題動力

19、負荷內的經常負荷如上表，負荷統計為3×1+20×0.6=15kW，所以正常負荷電流為68.1A。根據本規定附錄C，取2，所以答案選12。20. 如該電廠220V蓄電池組選用1600Ah，蓄電池出口與直流配電柜連接的電纜長度為25米，求該電纜的截面應為下列哪項數值？（已知：銅電阻系數）（A） 141.61（B） 184（C） 283.23（D） 368答案：D解答過程：需加入01min沖擊電流比較根據電力工程直流系統設計技術規程DL/T5044-2004第7.3.2條及附錄D，按回路允許電壓降：題21-25：某500kV變電所中有750MVA、500/220/35kV主變壓器

20、兩臺。35kV母線分列運行、最大三相短路容量為2000MVA，是不接地系統。擬在35kV側安裝幾組并聯電容器組。請按各小題假定條件回答下列問題。21. 如本變電所每臺主變壓器35kV母線上各接有100Mvar電容器組，請計算電容器組投入運行后母線電壓升高值為：（A） 13.13kV（B） 7kV（C） 3.5kV（D） 1.75kV答案：D解答過程：根據并聯電容器裝置設計規范GB50227-2008第5.2.2條及條文說明，并聯電容器裝置投入電網后引起的電壓升高值可按下式計算：22. 如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由單臺500kvar電容器組或334kvar電容器串、并聯組合而成，

21、采用雙星形接線，每相的串聯段是2，請計算下列哪一種組合符合規程規定、且單組容量較大？并說明理由。（A） 每串串聯段500kvar，7臺并聯（B） 每串串聯段500kvar，8臺并聯（C） 每串串聯段334kvar，10臺并聯（D） 每串串聯段334kvar，11臺并聯答案：D解答過程：根據并聯電容器裝置設計規范GB50227-20084.1.2條：每個串聯段的電容器并聯總容量不應超過3900kvar，排除B。D項的容量最大。23. 如本變電所安裝的四組三相35kV電容器組。每組串5%的電抗器，每臺變壓器裝兩組，下列哪一種電容器組需考慮對35kV母線短路容量的助增作用？并說明理由（A） 3500

22、0kvar（B） 40000kvar（C） 45000kvar（D） 60000kvar答案：D解答過程：根據并聯電容器裝置設計規范GB50227-2008第5.1.1條及條文說明：在電容器組的總容量與安裝點的母線短路容量之比超過5%時，需考慮助增作用。即QSd*5%=2000*5%=100000kvar，因每臺主變裝2組，故選D。24. 如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由48臺500kvar電容器串、并聯組合而成，每相容量24000kvar，如圖的幾種接線方式中，哪一種是可采用的？并說明理由。（500kvar電容器內有內熔絲）（A） 單星形接線，每相4并4串（B） 單星形接線，每相

23、8并2串（C） 單星形接線，每相4并4串，橋差接線（D） 雙星形接線，每星每相4并2串答案：D解答過程：根據并聯電容器裝置設計規范GB50227-2008第4.1.2條，可以排除A、B、C。25. 假設站內避雷針的獨立接地裝置采用水平接地極，水平接地極采用直徑為10mm的圓鋼，埋深0.8m，土壤電阻率100.m，要求接地電阻不大于10。請計算當接地裝置采用下列哪種形狀時，能滿足接地電阻不大于10的要求？答案：B解答過程：根據交流電氣裝置的接地DL/T621-1997附錄A，A2：圓形水平接地極接地電阻：L=d=7.85，A=0.48，十字形水平接地極接地電阻：L=4d=12，A=0.89，方形

24、水平接地極接地電阻：L=4d=20，A=1，星形水平接地極接地電阻：L=3d=9，A=0，題26-30：某新建電廠一期安裝兩臺300MW機組，機組采用發電機變壓器組單元接線接入廠內220kV配電裝置，220kV采用雙母線接線，有二回負荷線和二回聯絡線。按照最終規劃容量計算的220kV母線三相短路電流（起始周期分量有效值）為30kA，動穩定電流 81kA；高壓廠用變壓器為一臺50/25-25MVA的分裂變，半穿越電抗，高壓廠用母線電壓為6.3kV。請按各小題假設條件回答下列問題。26. 本工程選用了220kV SF6短路器，其熱穩定電流為40kA、3s，負荷線的短路持續時間2s。試計算此回路斷路

25、器承受的最大熱效應是下列哪項值？（不考慮周期分量有效值電流衰減）（A） 1800（B） 1872（C） 1890（D） 1980答案：C解答過程：27. 發電機額定電壓20kV，中性點采用消弧線圈接地，20kV系統每相對地電容0.45，消弧線圈的補償容量應選擇下列哪項數值？（過補償系數K取1.35，欠補償系數K取0.8）（A） 26.1kVA（B） 45.17kVA（C） 76.22kVA（D） 78.24kVA答案：B解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1第3-4節，式3-1，根據導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-200518.1.6，本系統宜采用欠補償方式，根據本規定18.1.4，

26、補償容量：28. 每臺機6.3kV母線分為A、B二段，每段接有6kV電動機總容量為18MW，當母線發生三相短路時，其電流周期分量的起始值為下列哪項數值？（設系統阻抗為0，取5.5）（A） 27.76kA（B） 30.84kA（C） 39.66kA（D） 42.74kA答案：D解答過程：根據火力發電廠廠用電設計技術規定DL/T5153-2002附錄M：，29. 發電機額定功率因數為0.85，最大持續輸出容量為額定容量的1.08倍，高壓工作變壓器的計算容量按選擇工作變壓器容量的方法計算出的負荷為46MVA，按估算廠用電率的原則和方法確定的廠用電計算負荷為42MVA，試計算并選擇主變壓器容量最小是下

27、列哪項數值？（A） 311MVA（B） 315MVA（C） 335MVA（D） 339MVA答案：C解答過程：根據火力發電廠設計技術規程DL5000-200013.1.5條：發電機最大連續容量S=1.08P/0.85=381.2MVA，扣除一臺廠用工作變壓器的計算負荷，本題應選擇46MVA，所以主變容量應選擇335MVA。30. 假定220kV高壓廠用公用/備用變壓器容量為50/25-25MVA，其220kV架空導線宜選用下列哪一種規格？（經濟電流密度按0.4）（A） LGJ-185（B） LGJ-240（C） LGJ-300（D） LGJ-400答案：C解答過程：根據電力工程電氣設計手冊1第

28、6-1節，表6-3，廠用變壓器持續工作電流為：根據導體和電器選擇設計技術規定DL/T5222-2005附錄E，又根據本規定7.1.6：當無合適規格導體時，導體面積可按經濟電流密度計算截面的相鄰下一檔選取，故選C。題31-35：110kV架空送電線路架設雙地線，采用具有代表性的酒杯塔，塔的全高為33m，雙地線對邊相導線的保護角為10°，導地線高度差為3.5m，地線平均高度為20m，導線平均高度為15m，導線為LGJ-500/35（直徑d=30mm）鋼芯鋁絞線，兩邊相間距=10.0m，中邊相間距=5m，塔頭空氣間隙的50%放電電壓為800kV。31. 每相的平均電抗值x1為下列哪項？（提

29、示：頻率為50Hz）（A） 0.380/km（B） 0.423/km（C） 0.394/km（D） 0.420/km答案：C解答過程：根據電力工程高壓送電線路設計手冊第二版第二章，第一節，式（2-1-2），由題意，f=50Hz，=1，r=d/2=15mm=0.015m，32. 設相導線電抗x1=0.4/km，電納b1=，雷擊導線時，其耐雷水平為下列哪項值？（保留2位小數）（A） 8.00kA（B） 8.77kA（C） 8.12kA（D） 9.75kA答案：B解答過程：根據電力工程高壓送電線路設計手冊第二版第二章，第七節，式（2-7-39），由題意知，=800kV，z為波阻抗，根據本手冊第二章，

30、第一節，式（2-1-41）33. 若線路位于我國的一般雷電地區（雷電日為40）的山地，且雷擊桿塔和導線時的耐雷水平分別為75kA和10kA，雷擊次數為25次/100km.a，建弧率=0.8，線路的跳閘率為下列哪項值？（按交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合DL/T620-1997計算，保留三位小數）（A） 1.176次/100km.a（B） 0.809次/100km.a（C） 0.735次/100km.a（D） 0.603次/100km.a答案：C解答過程：h取平均高度還是桿塔高度？根據電力工程個高壓送電線路設計手冊第二版第二章，第七節，式（2-7-45）根據式（2-7-1），因本題線路位于山區

31、，根據式（2-7-12），根據表（2-7-2），擊桿率g=1/4，=0，N=2534. 為了使線路的繞擊概率不大于0.20%，若為平原地區線路，地線對邊相導線的保護角應控制在多少度以內？（A） 9.75°（B） 17.98°（C） 23.10°（D） 14.73°答案：C解答過程：h取平均高度還是桿塔高度？根據電力工程個高壓送電線路設計手冊第二版第二章，第七節，式（2-7-11），35. 高土壤電阻率地區，提高線路雷擊塔頂時的耐雷水平，簡單易行的有效措施是：（A） 減小對邊相導線的保護角（B） 降低桿塔接地電阻（C） 增加導線絕緣子串的絕緣子片數（D） 地線直接接地答案：D解答過程：題36-40：某單回路500kV架空送電線路，采用4分裂LGJ-400/35導線。導線的基本參數如下表：導