2010年注册电气工程师发输变电专业考试专业案例第二天上午考试试题及答案.doc

2010年注册电气工程师考试案例解析（上）题1-5 某220kv变电所，原有2台120mva主变，主变侧电压为220/110/35kv，220kv为户外管母中型布置，管母线规格为100/90；220kv、110kv为双母线接线，35kv为单母线分段接线，根据负荷增长的要求，计划将现有2台主变更换为180mva（远景按3180mva考虑）1、根据系统计算结果，220kv母线短路电流已达35ka，在对该管型母线进行短路下机械强度计算时，请判断须按下列哪项考虑，并说根据。ca 自重、引下线重、最大风速b 自重、引下线重、最大风速和覆冰c 自重、引下线重、短路电动力和50%最大风速且不小于15m/s风速d 引下线重、自重、相应震级的地震力和25%最大风速解答：根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第7.3.5条及表7.3.5，可知答案为c；或根据电力工程电气设计手册电气一次部分表8-17，答案也为c。2、已知现有220kv配电装置为铝镁系（ldre）管母线，在计及日照（环境温度35，海拔1000米以下）条件下，若远景220kv母线最大穿越功率为800mva，通过计算判断下列哪个正确？ba 现有母线长期允许载流量2234a，不需要更换b 现有母线长期允许载流量1944a，需要更换c 现有母线长期允许载流量1966a，需要更换d 现有母线长期允许载流量2360a，不需要更换解答：根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第7.1.5条、表d.2及d.11，ldre管母线规格100/90，最高允许温度为+80的载流量，海拔1000米以下，实际环境温度35的综合校正系数k为0.87，修正后。已知母线的最大传越功率，则母线持续工作电流为，所以需要更换。3、变电所扩建后，35kv出线规模增加，若该35kv系统总的单相接地故障电容电流为22.2a，且允许短时单相接地运行，计算35kv中性点应选择下列哪种接线方式？da 35kv中性点不接地，不需装设消弧线圈b 35kv中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：450kvac 35kv中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：800kvad 35kv中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：630kva解答根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 dl/t 620-1997第3.1.2条，可知系统应采用消弧线圈接地方式；又根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第18.1.4条、式18.1.4，补偿容量为，根据18.1.6条，可知本系统应采用过补偿方式，系数k取1.35，得补偿容量，取630kva4、该变电所选择220kv母线三相短路电流为38ka，若180mva主变阻抗为，。110kv、35kv侧均为开环且无电源，请计算该变电所110kv母线最大三相短路电流为（，）da 5.65kab 8.96kac 10.49kad 14.67ka解答根据电力工程电气设计手册电气一次部分第四章“短路电流计算”，第4-10式，从已知系统短路容量，可求出系统的组合电抗标么值：；又根据电力工程电气设计手册电气一次部分第四章“短路电流计算”，表4-2，变压器的标么值为：本题短路点在110kv母线，35kv侧开环且无电源，故总的电抗标么值为：显然，本题的系统侧可视为无穷大系统。根据电力工程电气设计手册电气一次部分第四章“短路电流计算”，第4.4节公式4-20： 则。5、该变电所现有35kv，4组7.5mvar并联电容器，更换为2台180mva主变后，请根据规程说明下列电容器配置中，哪项是错的。ba 容量不满足要求，增加2组7.5mvar电容器b 容量可以满足要求c 容量不满足要求，更换为6组10mvar电容器d 容量不满足要求，更换为6组15mvar电容器解答根据并联电容器装置设计规范gb50227-2008条文说明第3.0.2条，电容器容量按主变容量的10%30%确定。即：现有容量，所以还需要的补偿容量范围为：，所以选b。题6-10 建设在海拔2000米、污秽等级为级的220kv屋外配电装置，采用双母线接线，有2回进线，2回出线，均为架空线路。220kv为有效接地系统，其主接线如图：6、请根据计算母线氧化锌避雷器保护电气设备的最大距离（除主变外）。da 165mb 195mc 223md 263m解答根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合dl/t 620-1997第7.3.4条，b）款及表12：金属氧化物避雷器与主变压器间的最大电气距离可参照表12确定。对其他电器的最大距离可相应增加35%。即，选d7、图中电气设备的外绝缘当在海拔1000m以下试验时，其耐受电压为：ba 相对地雷电冲击电压耐压950kv，相对地工频耐受电压395kvb 相对地雷电冲击电压耐压1055kv，相对地工频耐受电压438.5kvc 相对地雷电冲击电压耐压1050kv，相对地工频耐受电压460kvd 相对地雷电冲击电压耐压1175kv，相对地工频耐受电压510kv解答根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第6.0.8条规定，对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘应予校验。当海拔高度在4000m以下时，其试验电压应乘以系数k，系数k的计算公式如下：本例系数k为根据该规程附录b表b.1或交流电气装置的过电压保护和绝缘配合dl/t 620-1997表19，得：220kv系统相对地雷电冲击电压耐压950kv，相对地工频耐受电压395kv，再乘以系数k，可得选项b为正确答案。8、假设图中变压器容量为240mva，最大负荷利用小时数t=5000小时，成本电价为0.2元/kwh，主变220kv侧架空线采用铝绞线，按经济电流密度选择截面为：ca 2400mm2b 2500mm2c 2630mm2d 2800mm2解答根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005图e.6，根据最大负荷利用小时数t=5000小时，成本电价为0.2元/kwh，主变220kv架空线采用铝绞线这些信息，得经济电流密度为0.46amm2，根据电力工程电气设计手册电气一次部分表6-3，主变回路持续工作电流为1.05倍变压器额定电流，可得在根据式8-2的又根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第7.1.6条，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。9、配电装置内母线耐张绝缘子采用xpw-160（每片的几何爬电距离为450mm），爬电距离有效系数为1，请计算按工频电压的爬电距离选择每串的片数为：da 14b 15c 16d 18解答根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合dl/t 620-1997第10.2.1条或电力工程电气设计手册电气一次部分第6-7节第四部分，由工频电压爬电距离要求的线路每串绝缘子片数应符合下式要求：；又由高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准 gb/t16434-1996表2，可知级污秽区220kv变电所爬电比距=2.5cm/kv，所以。又由110500kv架空送电线路设计技术规程 dl/t5092-1999第9.0.4条，通过污秽地区的送电线路，耐张绝缘子串的片数按9.0.3选择以达到9.0.2条规定的片数时，可不再比悬垂绝缘子串增加。第9.0.5条，在海拔高度为10003500m的地区，绝缘子串的片数，如无运行经验时，可按下式确定，即又根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第21.0.9条第3款，选择悬式绝缘子应考虑绝缘子的老化，每串绝缘子要预留零值绝缘子。220kv耐张串预留2片，所以本例每串绝缘子的片数为18。10、图中变压器中性点氧化锌避雷器持续运行电压和额定电压为哪个？ba 持续运行电压0.13um，额定电压为0.17umb 持续运行电压0.45um，额定电压为0.57umc 持续运行电压0.64um，额定电压为0.8umd 持续运行电压0.58um，额定电压为0.72um解答根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合dl/t 620-1997第5.3.4条和表3，氧化锌避雷器持续运行电压和额定电压为0.45um和0.57um。题11-15 某220kv变电所，所址环境温度35，大气污秽级，海拔1000m，所内的220kv设备用普通敞开式电器，户外中型布置，220kv配电装置为双母线，母线三相短路电流25ka，其中一回接线如图，最大输送功率200mva，回答下列问题。11、此回路断路器、隔离开关持续电流为：ba 52.487ab 524.87ac 787.3ad 909a解答根据电力工程电气设计手册电气一次部分第6-1节表6-3，回路持续工作电流为线路最大负荷电流，即。又根据本节二、技术条件 2.电流，选用的电器额定电流ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流ig，即12、如果此回路是系统联络线，采用lw12-220 sf6单断口磁柱式断路器，请计算磁套对地爬电距离和断口间爬电距离不低于哪项？ca 500cm 550cmb 630cm 630cmc 630cm 756cmd 756cm 756cm解答根据高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准 gb/t16434-1996表2，得：=2.5cm/kv，磁套对地绝缘爬电距离，根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-20059.2.13条，当断路器起联络作用时，其断口的公称爬电比距与对地公称爬电比距之比，应选取较大的数值，一般不低于1.2。即断口间爬电距离为1.2l=1.2630=756cm。13、如某回路220kv母线隔离开关选定额定电流为1000a，它应具备切母线环流能力是：当开合电压300v，开合次数100次，其开断电流应为哪项？ca 500ab 600ac 800a d 1000a解答根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005第11.0.9条及条文说明，一般隔离开关的关断电流为0.8ie，即0.8ie=0.81000a=800a。14、如220kv的母线隔离开关选用单柱垂直开启式，则在分闸状态下动静触头的最小电气距离不小于：ca 1800mmb 2000mmc 2550mmd 3800mm解答根据高压配电装置设计技术规程 dl/t 5352-2006第7.3.3条规定，单柱垂直开启式隔离开关在分闸状态下，动静触头间的最小电气距离不应小于配电装置的最小安全净距b1值。根据表8.1.1得b1=2550mm。15、220kv变电所远离发电厂，220kv母线三相短路电流为25ka，220kv配电设备某一回路电流互感器的一次额定电流为1200a，请计算电流互感器的动稳定倍数应大于：ba 53b 38c 21d 14.7解答根据导体与电器选择技术规定 dl/t5222-2005附录f.4.1及表f.4.1，得冲击电流根据本规程第15.0.1条及条文说明，动稳定倍数题16-20 某220kv变电所，总占地面积为12000m2（其中接地网的面积为10000m2），220kv为有效接地系统，土壤电阻率为100m，接地短路电流为10ka，接地故障电流持续时间为2s，工程中采用钢接地线作为全所主接地网及电气设备的接地（钢材的热稳定系数取70）。试根据上述条件计算下列各题：16、220kv系统发生单相接地时，其接地装置的接触点位差和跨步点位差不应超过下列哪组数据：ca 55v、70vb 110v、140vc 135v、173vd 191v、244v解答根据交流电气装置的接地 dl/t 621-1997第3.4条、a）款：110kv及以上有效接地系统和635kv低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时，发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值：17、在不考虑腐蚀的情况下，按热稳定计算电气设备的接地线选择下列哪种规格是较合适的？（短路的等效持续时间为1.2s）aa 404mm2b 406mm2c 504mm2d 506mm2解答根据交流电气装置的接地 dl/t 621-1997附录c，c1款：根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求：。18、计算一般情况下，变电所电气装置保护接地的接地电阻不大下列哪项数值：aa 0.2b 0.5c 1d 2解答根据交流电气装置的接地 dl/t 621-1997第5.1.1条，第a）款：有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合下列要求：1）一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式要求。19、采用简易计算方法，计算该变电所采用复合式接地网，其接地电阻为：ba 0.2b 0.5c 1d 4解答根据交流电气装置的接地 dl/t 621-1997附录a，表a2，复合式接地网接地电阻的简易计算式为：20、如变电所采用独立避雷针，作为直接防雷保护装置其接地电阻值不大于：aa 10b 15c 20d 25解答根据交流电气装置的接地 dl/t 621-1997，第5.1.2条：独立避雷针（含悬挂独立避雷线的架构）的接地电阻。在土壤电阻率不大于500m的地区不应大于10。题21-25 某500kv架空线送电线路设双地线，具有代表性的铁塔为酒杯塔，塔的全高为45m，导线为4分裂lgj-500/45（直径d=30mm）钢芯铝绞线，采用28片xp-160（h=155）悬垂绝缘子串，线间距离为12m，地线为gj-100型镀锌钢绞线（直径d=15mm），地线对边相导线的保护角为100，地线平均高度为30m。请解答下列各题。21、若地线的自波阻抗为540，两地线的互波阻抗为70，两地线与边导线的互波阻抗分别为55和100，计算两地线共同对该边导线的几何耦合系数应为下列哪项数值？ca