2025年注冊(cè)電氣工程師發(fā)輸變電專業(yè)案例考試真題及答案一、單項(xiàng)選擇題1.在某220kV變電站中，主變壓器容量為180MVA，短路阻抗為12%。若系統(tǒng)短路容量為2000MVA，當(dāng)主變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算流過(guò)主變壓器高壓側(cè)的短路電流周期分量有效值最接近下列哪個(gè)值？()A.0.52kAB.0.65kAC.0.78kAD.0.91kA答案：B解析：首先，將主變壓器和系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)幺值計(jì)算。取基準(zhǔn)容量(S_{j}=100MVA)，基準(zhǔn)電壓(U_{j}=230kV)，基準(zhǔn)電流(I_{j}=Sj3Uj=1003×230≈0.251kA)。主變壓器的標(biāo)幺值電抗(X_{T}=Uk%100×SjSN=12100×100180≈0.067)，系統(tǒng)的標(biāo)幺值電抗(X_{s}=SjS2.某架空輸電線路采用LGJ-300/40導(dǎo)線，其計(jì)算外徑為23.94mm，三相水平排列，相間距離為5m。計(jì)算該線路的每相單位長(zhǎng)度電感最接近下列哪個(gè)值？()A.1.23mH/kmB.1.35mH/kmC.1.47mH/kmD.1.59mH/km答案：C解析：對(duì)于三相水平排列的架空線路，其幾何均距(D_{m}=3D12D23D13)，已知(D_{12}=D_{23}=5m)，(D_{13}=10m)，則(D_{m}=35×5×10≈6.3m)。導(dǎo)線的半徑(r=23.942×3.某發(fā)電廠有一臺(tái)容量為125MW的發(fā)電機(jī)，其額定電壓為10.5kV，功率因數(shù)為0.85。若發(fā)電機(jī)出口采用單母線分段接線，每段母線接一臺(tái)主變壓器，主變壓器容量應(yīng)選擇下列哪個(gè)值最為合適？()A.125MVAB.150MVAC.180MVAD.200MVA答案：B解析：發(fā)電機(jī)的額定容量(S_{N}=PNcosφ=4.在某110kV變電站中，采用氧化鋅避雷器作為過(guò)電壓保護(hù)裝置。已知系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓為126kV，計(jì)算該避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓應(yīng)不低于下列哪個(gè)值？()A.79.7kVB.88.2kVC.94.5kVD.100.8kV答案：B解析：對(duì)于110kV系統(tǒng)，氧化鋅避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓(U_{c})一般取系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓的0.7倍，即(U_{c}=0.7×1265.某輸電線路采用分裂導(dǎo)線，每相由4根子導(dǎo)線組成，子導(dǎo)線半徑為10mm，分裂間距為400mm。計(jì)算該分裂導(dǎo)線的等值半徑最接近下列哪個(gè)值？()A.63.2mmB.79.4mmC.94.5mmD.100.0mm答案：B解析：對(duì)于每相(n=4)根子導(dǎo)線的分裂導(dǎo)線，其等值半徑(r_{eq}=nr×dn?1)，其中(r=6.某變電站的接地網(wǎng)采用水平接地極和垂直接地極聯(lián)合布置。已知水平接地極的總長(zhǎng)度為(L_{1}=500m)，垂直接地極的總長(zhǎng)度為(L_{2}=100m)，土壤電阻率為(ρ=200Ω?m)。計(jì)算該接地網(wǎng)的接地電阻最接近下列哪個(gè)值？()A.0.8ΩB.1.2ΩC.1.6ΩD.2.0Ω答案：C解析：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于水平接地極和垂直接地極聯(lián)合布置的接地網(wǎng)，接地電阻(R=ρ2πL1(lnL12h?d+AL2L1))，其中(h)為水平接地極埋設(shè)深度，取(h=0.8m)，(d)為水平接地極直徑，取(d=0.02m)，(A)為系數(shù)，取(A=7.某發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)采用高壓廠用變壓器供電。已知高壓廠用變壓器的容量為20MVA，變比為10.5/6.3kV，短路阻抗為8%。若廠用母線的最大三相短路容量為150MVA，計(jì)算高壓廠用變壓器低壓側(cè)母線的短路電流周期分量有效值最接近下列哪個(gè)值？()A.13.6kAB.15.2kAC.16.8kAD.18.4kA答案：A解析：取基準(zhǔn)容量(S_{j}=100MVA)，基準(zhǔn)電壓(U_{j}=6.3kV)，基準(zhǔn)電流(I_{j}=Sj3Uj=1003×6.3≈9.16kA)。高壓廠用變壓器的標(biāo)幺值電抗(X_{T}=Uk%100×SjSN=8100×10020=0.4)，廠用母線短路時(shí)系統(tǒng)的標(biāo)幺值電抗(X_{s}=SjSd=100150=8.某輸電線路的耐張段長(zhǎng)度為5km，采用LGJ-240/30導(dǎo)線，導(dǎo)線的彈性系數(shù)(E=76000MPa)，線膨脹系數(shù)(α=19.1×10{-6}/{°}C)。當(dāng)環(huán)境溫度從(20{°}C)升高到(40{°}C)時(shí)，計(jì)算導(dǎo)線的應(yīng)力變化量最接近下列哪個(gè)值？()A.-1.5MPaB.-2.0MPaC.-2.5MPaD.-3.0MPa答案：B解析：根據(jù)導(dǎo)線應(yīng)力與溫度的關(guān)系公式(σ{2}=σ{1}-Eα(T2?T1)1+γ2l224σ12)，在本題中，假設(shè)初始應(yīng)力(σ{1})已知（一般可根據(jù)設(shè)計(jì)條件確定，這里簡(jiǎn)化計(jì)算，不考慮初始應(yīng)力的具體值對(duì)結(jié)果的影響），只計(jì)算應(yīng)力變化量(Δσ=-Eα(T2?T1)1+9.某變電站的直流系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池組供電。已知蓄電池組的容量為200Ah，充電末期的充電電流為0.1C（C為蓄電池的額定容量）。若充電設(shè)備的充電模塊額定電流為10A，計(jì)算需要的充電模塊數(shù)量最少為下列哪個(gè)值？()A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)答案：B解析：充電末期的充電電流(I=0.1C=0.1×200=20A)。每個(gè)充電模塊額定電流為(10A)，則需要的充電模塊數(shù)量(n=IIe10.某輸電線路的絕緣子串采用XP-70型絕緣子，每串由13片絕緣子組成。已知該絕緣子的泄漏距離為400mm，計(jì)算該絕緣子串的爬電比距最接近下列哪個(gè)值？()A.2.5cm/kVB.2.8cm/kVC.3.1cm/kVD.3.4cm/kV答案：B解析：對(duì)于110kV輸電線路，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(U_{n}=110kV)。絕緣子串的總泄漏距離(L=13×400=5200mm=520cm)。爬電比距(λ=LUn=二、多項(xiàng)選擇題1.在發(fā)輸變電系統(tǒng)中，下列哪些措施可以提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？()A.采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置B.增加輸電線路的串聯(lián)電容補(bǔ)償度C.采用快速切除故障的保護(hù)裝置D.提高發(fā)電機(jī)的輸出功率答案：ABC解析：采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置可以在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而提高發(fā)電機(jī)的電勢(shì)，增強(qiáng)系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，選項(xiàng)A正確；增加輸電線路的串聯(lián)電容補(bǔ)償度可以減小線路的電抗，提高功率極限，進(jìn)而提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，選項(xiàng)B正確；采用快速切除故障的保護(hù)裝置可以減少故障對(duì)系統(tǒng)的影響時(shí)間，使系統(tǒng)更快地恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，有助于提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，選項(xiàng)C正確；提高發(fā)電機(jī)的輸出功率可能會(huì)使系統(tǒng)接近或超過(guò)功率極限，降低系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.關(guān)于變電站的接地設(shè)計(jì)，下列說(shuō)法正確的有()A.接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿足系統(tǒng)短路時(shí)的熱穩(wěn)定要求B.垂直接地極的長(zhǎng)度一般不宜小于2.5mC.接地網(wǎng)應(yīng)采用熱鍍鋅鋼材以提高其耐腐蝕性D.變電站的接地網(wǎng)應(yīng)與建筑物的防雷接地裝置分開(kāi)設(shè)置答案：ABC解析：接地網(wǎng)的接地電阻在系統(tǒng)短路時(shí)需要滿足熱穩(wěn)定要求，以保證在短路電流通過(guò)時(shí)接地網(wǎng)不會(huì)因過(guò)熱而損壞，選項(xiàng)A正確；垂直接地極的長(zhǎng)度一般不宜小于2.5m，這樣可以更好地降低接地電阻，選項(xiàng)B正確；采用熱鍍鋅鋼材可以提高接地網(wǎng)的耐腐蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命，選項(xiàng)C正確；變電站的接地網(wǎng)通常應(yīng)與建筑物的防雷接地裝置共用，以避免不同接地裝置之間可能產(chǎn)生的電位差，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于架空輸電線路導(dǎo)線選型的說(shuō)法中，正確的有()A.應(yīng)根據(jù)線路的輸送容量、電壓等級(jí)和環(huán)境條件等因素選擇導(dǎo)線截面B.對(duì)于重冰區(qū)的線路，應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度較高的導(dǎo)線C.為了降低線路損耗，應(yīng)優(yōu)先選擇電阻率較小的導(dǎo)線D.導(dǎo)線的型號(hào)和規(guī)格一旦確定，在整個(gè)線路設(shè)計(jì)中不得更改答案：ABC解析：導(dǎo)線截面的選擇需要綜合考慮線路的輸送容量、電壓等級(jí)和環(huán)境條件等因素，以滿足線路的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，選項(xiàng)A正確；在重冰區(qū)，導(dǎo)線需要承受較大的冰荷載，因此應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度較高的導(dǎo)線，選項(xiàng)B正確；電阻率較小的導(dǎo)線可以降低線路的電阻，從而減少線路損耗，選項(xiàng)C正確；在實(shí)際線路設(shè)計(jì)中，如果發(fā)現(xiàn)原選定的導(dǎo)線型號(hào)和規(guī)格不能滿足某些要求，如出現(xiàn)新的環(huán)境條件變化或輸送容量調(diào)整等情況，是可以進(jìn)行更改的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.發(fā)輸變電系統(tǒng)中的過(guò)電壓保護(hù)措施包括()A.安裝避雷器B.采用并聯(lián)電抗器C.合理選擇斷路器的合閘電阻D.加強(qiáng)設(shè)備的絕緣水平答案：ABCD解析：安裝避雷器可以限制雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓，保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)電壓損壞，選項(xiàng)A正確；采用并聯(lián)電抗器可以補(bǔ)償線路的電容效應(yīng)，限制工頻過(guò)電壓，選項(xiàng)B正確；合理選擇斷路器的合閘電阻可以降低操作過(guò)電壓的幅值，選項(xiàng)C正確；加強(qiáng)設(shè)備的絕緣水平可以提高設(shè)備承受過(guò)電壓的能力，是一種重要的過(guò)電壓保護(hù)措施，選項(xiàng)D正確。5.關(guān)于發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)接地方式，下列說(shuō)法正確的有()A.中性點(diǎn)不接地方式適用于小型發(fā)電機(jī)B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式可以補(bǔ)償接地電容電流C.中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式可以限制接地故障電流D.不同的中性點(diǎn)接地方式對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)配置沒(méi)有影響答案：ABC解析：中性點(diǎn)不接地方式適用于小型發(fā)電機(jī)，因?yàn)樾⌒桶l(fā)電機(jī)的電容電流較小，采用不接地方式可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，選項(xiàng)A正確；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式可以通過(guò)消弧線圈產(chǎn)生的電感電流補(bǔ)償接地電容電流，使接地點(diǎn)的電流減小，有利于電弧的熄滅，選項(xiàng)B正確；中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式可以限制接地故障電流的大小，同時(shí)為保護(hù)裝置提供足夠的動(dòng)作電流，選項(xiàng)C正確；不同的中性點(diǎn)接地方式會(huì)影響發(fā)電機(jī)的接地故障電流大小和分布，從而對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)配置產(chǎn)生影響，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、案例分析題1.某220kV變電站，主接線為雙母線接線，配置有兩臺(tái)主變壓器，容量均為180MVA，短路阻抗為12%。系統(tǒng)短路容量為2500MVA?，F(xiàn)已知1號(hào)主變壓器低壓側(cè)母線發(fā)生三相短路故障，試完成以下計(jì)算：（1）計(jì)算系統(tǒng)和主變壓器的標(biāo)幺值電抗（取基準(zhǔn)容量(S_{j}=100MVA)，基準(zhǔn)電壓(U_{j}=230kV)）。(1).系統(tǒng)的標(biāo)幺值電抗(X_{s*}=SjSd(2).主變壓器的標(biāo)幺值電抗(X_{T*}=Uk%100×SjSN（2）計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值和實(shí)際值。(1).總標(biāo)幺值電抗(X_{∑*}=X_{s}+X_{T}=0.04+0.067=0.107)。短路電流標(biāo)幺值(I_{d*}=1X∑*(2).基準(zhǔn)電流(I_{j}=Sj3Uj=1003（3）分析該短路故障對(duì)變電站其他設(shè)備的影響，并提出相應(yīng)的保護(hù)措施。(1).影響：短路故障會(huì)使短路點(diǎn)附近的設(shè)備承受巨大的短路電流沖擊，可能導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱、損壞；短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力可能使設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)受損；短路還會(huì)引起系統(tǒng)電壓下降，影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。(2).保護(hù)措施：配置過(guò)電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)短路電流超過(guò)整定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，跳開(kāi)相應(yīng)的斷路器，切除故障設(shè)備；設(shè)置差動(dòng)保護(hù)，用于快速、準(zhǔn)確地判斷故障位置并動(dòng)作；采用母線保護(hù)，確保母線故障時(shí)能及時(shí)隔離故障母線；安裝避雷器等過(guò)電壓保護(hù)裝置，防止短路故障引發(fā)的過(guò)電壓對(duì)設(shè)備造成損害。2.某架空輸電線路，采用LGJ-400/50導(dǎo)線，三相水平排列，相間距離為6m，線路長(zhǎng)度為100km。已知導(dǎo)線的計(jì)算外徑為27.63mm，試完成以下計(jì)算和分析：（1）計(jì)算該線路的每相單位長(zhǎng)度電感和電容。(1).幾何均距(D_{m}=3D12D23D13=36×6×12≈7.56m)，導(dǎo)線半徑(r=27.632(2).每相單位長(zhǎng)度電容(C=0.0241lgDmr=（2）若該線路輸送的有功功率為200MW，功率因數(shù)為0.9，計(jì)算線路的電壓損耗和功率損耗。(1).先計(jì)算線路的電流(I=P3Ucosφ)，假設(shè)線路額定電壓(U=220kV)，則(I=200×1063×220×103×0.9≈580A)。線路電阻(R=r_{0}l)，(r_{0})為導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻，查手冊(cè)可得(r_{0}≈0.073Ω/km)，則(R=0.073×100=7.3Ω)，線路電抗(X=X_{0}l=1.42(2).功率損耗(ΔP=3I^{2}R=3×(