2025年安徽銅陵勘察設(shè)計(jì)注冊電氣工程師考試（發(fā)輸變電專業(yè)案例）經(jīng)典試題及答案試題一1.題目：某220kV架空輸電線路，采用雙分裂LGJ-400/35導(dǎo)線，導(dǎo)線直徑為26.82mm，分裂間距為400mm，三相導(dǎo)線水平排列，相間距離為6m。試計(jì)算該線路的正序電容（單位：F/km）。2.已知條件及相關(guān)公式-對于雙分裂導(dǎo)線，其等效半徑\(r_{eq}=\sqrt{r\cdotd_{s}}\)，其中\(zhòng)(r\)為每根子導(dǎo)線半徑，\(d_{s}\)為分裂間距。-正序電容計(jì)算公式\(C_{1}=\frac{2\pi\varepsilon_{0}}{\ln\frac{D_{m}}{r_{eq}}}\)，\(\varepsilon_{0}=8.85\times10^{-12}F/m\)，\(D_{m}=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{13}}\)（\(D_{12}\)、\(D_{23}\)、\(D_{13}\)為相間距離）。3.計(jì)算過程-每根子導(dǎo)線半徑\(r=\frac{26.82}{2}\times10^{-3}=13.41\times10^{-3}m\)。-等效半徑\(r_{eq}=\sqrt{r\cdotd_{s}}=\sqrt{13.41\times10^{-3}\times0.4}\approx7.34\times10^{-2}m\)。-相間距離\(D_{12}=D_{23}=6m\)，\(D_{13}=12m\)，則\(D_{m}=\sqrt[3]{6\times6\times12}\approx7.56m\)。-正序電容\(C_{1}=\frac{2\pi\times8.85\times10^{-12}}{\ln\frac{7.56}{7.34\times10^{-2}}}\approx1.2\times10^{-8}F/m=1.2\times10^{-5}F/km\)。試題二1.題目：某發(fā)電廠有一臺容量為125MW的發(fā)電機(jī)，額定電壓為10.5kV，功率因數(shù)為0.85。發(fā)電機(jī)采用單元接線方式接入220kV系統(tǒng)，主變壓器容量為150MVA，變比為220/10.5kV。若發(fā)電機(jī)出口發(fā)生三相短路，試計(jì)算短路點(diǎn)的次暫態(tài)電流（單位：kA）。2.已知條件及相關(guān)公式-發(fā)電機(jī)的額定電流\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}\)。-次暫態(tài)電流\(I''=\frac{I_{N}}{X_1hvhd31''}\)（假設(shè)發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗\(X_ldvxjrp''=0.12\)）。3.計(jì)算過程-發(fā)電機(jī)額定電流\(I_{N}=\frac{125\times10^{6}}{\sqrt{3}\times10.5\times10^{3}}\approx6873A=6.873kA\)。-次暫態(tài)電流\(I''=\frac{6.873}{0.12}\approx57.28kA\)。試題三1.題目：某110kV變電站，采用單母線分段接線，兩段母線分別接有兩臺主變壓器，容量均為50MVA，變比為110/10.5kV。10kV側(cè)母線最大運(yùn)行方式下的三相短路容量為300MVA，最小運(yùn)行方式下的三相短路容量為200MVA。試計(jì)算10kV側(cè)母線最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的短路電流（單位：kA）。2.已知條件及相關(guān)公式-短路電流\(I_{k}=\frac{S_{k}}{\sqrt{3}U_{N}}\)，其中\(zhòng)(S_{k}\)為短路容量，\(U_{N}\)為額定電壓。3.計(jì)算過程-最大運(yùn)行方式下短路電流\(I_{kmax}=\frac{300\times10^{6}}{\sqrt{3}\times10.5\times10^{3}}\approx16.5kA\)。-最小運(yùn)行方式下短路電流\(I_{kmin}=\frac{200\times10^{6}}{\sqrt{3}\times10.5\times10^{3}}\approx11kA\)。試題四1.題目：某220kV線路，長度為100km，采用LGJ-400導(dǎo)線，導(dǎo)線單位長度電阻\(r_{0}=0.08\Omega/km\)，單位長度電感\(zhòng)(L_{0}=1.336\times10^{-3}H/km\)，單位長度電容\(C_{0}=1.12\times10^{-8}F/km\)。試計(jì)算該線路的波阻抗和傳播速度。2.已知條件及相關(guān)公式-波阻抗\(Z_{c}=\sqrt{\frac{L_{0}}{C_{0}}}\)。-傳播速度\(v=\frac{1}{\sqrt{L_{0}C_{0}}}\)。3.計(jì)算過程-波阻抗\(Z_{c}=\sqrt{\frac{1.336\times10^{-3}}{1.12\times10^{-8}}}\approx345\Omega\)。-傳播速度\(v=\frac{1}{\sqrt{1.336\times10^{-3}\times1.12\times10^{-8}}}\approx2.99\times10^{8}m/s\approx3\times10^{8}m/s\)。試題五1.題目：某變電站的接地網(wǎng)采用水平接地極和垂直接地極組成，水平接地極采用-40×4扁鋼，長度為500m，垂直接地極采用\(\angle50\times5\)角鋼，長度為2.5m，共20根。土壤電阻率\(\rho=100\Omega\cdotm\)。試計(jì)算該接地網(wǎng)的接地電阻（單位：\(\Omega\)）。2.已知條件及相關(guān)公式-水平接地極接地電阻\(R_{h}=\frac{\rho}{2\piL}\left(\ln\frac{L^{2}}{hd}-A\right)\)，其中\(zhòng)(L\)為水平接地極總長度，\(h\)為水平接地極埋深（取\(0.8m\)），\(d\)為扁鋼等效直徑\(d=0.004m\)，\(A\)為形狀系數(shù)（對于矩形接地網(wǎng)\(A=0.61\)）。-垂直接地極接地電阻\(R_{v}=\frac{\rho}{2\pil}\ln\frac{4l}5n15lf5\)，其中\(zhòng)(l\)為垂直接地極長度，\(d\)為角鋼等效直徑（取\(0.05m\)）。-復(fù)合接地網(wǎng)接地電阻\(R=\frac{R_{h}R_{v}}{R_{h}+R_{v}}\)。3.計(jì)算過程-水平接地極接地電阻：\(R_{h}=\frac{100}{2\pi\times500}\left(\ln\frac{500^{2}}{0.8\times0.004}-0.61\right)\approx0.3\Omega\)。-垂直接地極接地電阻：\(R_{v}=\frac{100}{2\pi\times2.5}\ln\frac{4\times2.5}{0.05}\approx12.7\Omega\)。-復(fù)合接地網(wǎng)接地電阻：\(R=\frac{0.3\times12.7}{0.3+12.7}\approx0.3\Omega\)。試題六1.題目：某35kV架空線路，采用LGJ-120導(dǎo)線，線路長度為30km，輸送功率為10MW，功率因數(shù)為0.9。試計(jì)算線路的電壓損耗（單位：kV）。2.已知條件及相關(guān)公式-導(dǎo)線單位長度電阻\(r_{0}=0.27\Omega/km\)，單位長度電抗\(x_{0}=0.4\Omega/km\)。-電壓損耗\(\DeltaU=\frac{PR+QX}{U_{N}}\)，其中\(zhòng)(P\)為輸送有功功率，\(Q\)為輸送無功功率，\(R=r_{0}L\)，\(X=x_{0}L\)。3.計(jì)算過程-輸送無功功率\(Q=P\tan\varphi\)，\(\cos\varphi=0.9\)，則\(\tan\varphi=\sqrt{\frac{1}{\cos^{2}\varphi}-1}=\sqrt{\frac{1}{0.9^{2}}-1}\approx0.48\)，\(Q=10\times0.48=4.8Mvar\)。-線路電阻\(R=0.27\times30=8.1\Omega\)，線路電抗\(X=0.4\times30=12\Omega\)。-電壓損耗\(\DeltaU=\frac{10\times10^{6}\times8.1+4.8\times10^{6}\times12}{35\times10^{3}}\approx3.7kV\)。試題七1.題目：某發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)采用6kV單母線分段接線，每段母線接有一臺廠用變壓器，容量為10MVA，變比為110/6.3kV。已知廠用負(fù)荷的計(jì)算有功功率為5MW，計(jì)算無功功率為3Mvar。試計(jì)算廠用變壓器的負(fù)載率。2.已知條件及相關(guān)公式-負(fù)載率\(\beta=\frac{S}{S_{N}}\)，其中\(zhòng)(S=\sqrt{P^{2}+Q^{2}}\)，\(P\)為計(jì)算有功功率，\(Q\)為計(jì)算無功功率，\(S_{N}\)為變壓器額定容量。3.計(jì)算過程-計(jì)算視在功率\(S=\sqrt{5^{2}+3^{2}}=\sqrt{25+9}\approx5.83MVA\)。-負(fù)載率\(\beta=\frac{5.83}{10}=0.583=58.3\%\)。試題八1.題目：某220kV變電站的220kV母線采用雙母線接線，母線電壓互感器采用\(220/\sqrt{3}/0.1/\sqrt{3}/0.1/3kV\)的三相五柱式電壓互感器。已知母線電壓為220kV，試計(jì)算二次側(cè)相電壓和開口三角繞組輸出電壓（單位：V）。2.已知條件及相關(guān)公式-對于\(Y_{0}/Y_{0}/\triangle\)接線的電壓互感器，二次側(cè)相電壓\(U_{2\varphi}=\frac{U_{1\varphi}}{n_{y}}\)，開口三角繞組輸出電壓\(U_{\triangle}=\frac{U_{1}}{n_{\triangle}}\)，其中\(zhòng)(n_{y}=\frac{220/\sqrt{3}}{0.1/\sqrt{3}}=2200\)，\(n_{\triangle}=\frac{220}{0.1/3}=6600\)。3.計(jì)算過程-一次側(cè)相電壓\(U_{1\varphi}=\frac{220}{\sqrt{3}}kV\)，二次側(cè)相電壓\(U_{2\varphi}=\frac{220/\sqrt{3}}{2200}\times10^{3}=100V\)。-開口三角繞組輸出電壓\(U_{\triangle}=\frac{220}{6600}\times10^{3}=100V\)（正常運(yùn)行時(shí)開口三角繞組輸出電壓為0V，這里是按變比計(jì)算）。試題九1.題目：某輸電線路采用分裂導(dǎo)線，分裂數(shù)為4，每根子導(dǎo)線的自幾何均距為\(r=10mm\)，分裂間距為\(d=400mm\)。試計(jì)算該分裂導(dǎo)線的等效半徑（單位：mm）。2.已知條件及相關(guān)公式-對于\(n\)分裂導(dǎo)線，等效半徑\(r_{eq}=\sqrt[n]{r\cdotd_{12}\cdotd_{13}\cdotsd_{1n}}\)，對于4分裂導(dǎo)線\(d_{12}=d_{13}=d_{14}=d=400mm\)。3.計(jì)算過程-\(r_{eq}=\sqrt[4]{10\times400\times400\times400}\approx100mm\)。試題十1.題目：某變電站的直流系統(tǒng)采用220V鉛酸蓄電池組，容量為200Ah。已知蓄電池的終止電壓為1.8V/只，每只蓄