2025年漳州勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)電氣工程師考試（發(fā)輸變電專業(yè)案例）經(jīng)典試題及答案試題部分一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.某220kV架空輸電線路，采用雙分裂LGJ-400/35導(dǎo)線，導(dǎo)線水平排列，相間距離6m，分裂間距400mm。已知導(dǎo)線計(jì)算外徑為26.82mm，求該線路的正序電容（F/km）最接近以下哪個(gè)值？（A）1.2×10??（B）1.3×10??（C）1.4×10??（D）1.5×10??2.某發(fā)電廠有一臺(tái)容量為300MW的發(fā)電機(jī)，其額定電壓為18kV，功率因數(shù)為0.85。若發(fā)電機(jī)出口采用單母線接線，母線短路容量為2000MVA，求母線短路時(shí)的短路電流周期分量有效值（kA）最接近以下哪個(gè)值？（A）63.6（B）70.7（C）78.5（D）84.93.某110kV變電站，有一臺(tái)容量為50MVA的主變壓器，變比為110±8×1.25%/10.5kV。當(dāng)高壓側(cè)電壓為115kV時(shí)，為了使低壓側(cè)電壓維持在10.5kV，應(yīng)選擇的分接頭位置是（）。（A）110+2×1.25%（B）110+3×1.25%（C）110+4×1.25%（D）110+5×1.25%4.某發(fā)輸變電系統(tǒng)中，有一條500kV輸電線路，采用四分裂LGJ-630/45導(dǎo)線，線路長(zhǎng)度為200km。已知導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻為0.044Ω/km，單位長(zhǎng)度電感為0.9×10?3H/km，單位長(zhǎng)度電容為1.2×10??F/km。當(dāng)線路輸送功率為1000MW，功率因數(shù)為0.9時(shí)，求線路末端電壓（kV）最接近以下哪個(gè)值？（A）480（B）490（C）500（D）5105.某變電站的10kV母線采用單母線分段接線，每段母線接有5條出線，每條出線的最大負(fù)荷電流為200A。若母線采用鋁合金矩形母線，其允許電流密度為1.2A/mm2，選擇的母線截面積（mm2）最小應(yīng)為（）。（A）800（B）900（C）1000（D）11006.某發(fā)輸變電工程中，采用氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）。已知GIS斷路器的額定短路開斷電流為40kA，額定短路持續(xù)時(shí)間為3s。求在額定短路開斷電流下，斷路器觸頭允許的最大熱效應(yīng)（kA2·s）為（）。（A）4800（B）3600（C）2400（D）12007.某220kV輸電線路采用雙回線并列運(yùn)行，線路首端裝有一臺(tái)容量為180MVA的變壓器，變比為220/110kV。當(dāng)雙回線同時(shí)發(fā)生三相短路時(shí)，變壓器高壓側(cè)的短路電流周期分量有效值為10kA。求變壓器低壓側(cè)的短路電流周期分量有效值（kA）最接近以下哪個(gè)值？（A）18.2（B）20（C）22.5（D）258.某發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用經(jīng)高電阻接地方式。已知發(fā)電機(jī)的額定容量為200MW，額定電壓為15.75kV，發(fā)電機(jī)的零序電抗為0.05pu。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生單相接地故障時(shí)，為了將接地電流限制在10A以內(nèi)，選擇的接地電阻值（Ω）最接近以下哪個(gè)值？（A）200（B）300（C）400（D）5009.某500kV變電站的主變壓器采用三相三繞組變壓器，容量為750MVA，變比為500/220/35kV。已知變壓器的短路損耗分別為：Pk1-2=1200kW，Pk1-3=1000kW，Pk2-3=800kW。求變壓器的繞組電阻（Ω），高壓側(cè)最接近以下哪個(gè)值？（A）0.02（B）0.03（C）0.04（D）0.0510.某發(fā)輸變電系統(tǒng)中，有一個(gè)110kV降壓變電站，其110kV側(cè)母線短路容量為1500MVA，10kV側(cè)母線接有一臺(tái)容量為20MVA的變壓器，變比為110/10.5kV。當(dāng)10kV側(cè)母線發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)的短路電流周期分量有效值（kA）最接近以下哪個(gè)值？（A）10.5（B）11.5（C）12.5（D）13.511.某220kV輸電線路采用分裂導(dǎo)線，分裂間距為500mm，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-500/45，計(jì)算外徑為30.1mm。已知空氣的相對(duì)介電常數(shù)為1，求導(dǎo)線的幾何均距（mm）最接近以下哪個(gè)值？（A）200（B）250（C）300（D）35012.某發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)中，有一臺(tái)容量為1000kW的電動(dòng)機(jī)，額定電壓為6kV，功率因數(shù)為0.85，效率為0.9。若電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)方式，啟動(dòng)電流倍數(shù)為6倍額定電流，求電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流（A）最接近以下哪個(gè)值？（A）100（B）120（C）140（D）16013.某500kV輸電線路的避雷線采用GJ-100型鋼絞線，其保護(hù)角為20°。已知線路的檔距為400m，導(dǎo)線平均高度為25m，求避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)范圍（m）最接近以下哪個(gè)值？（A）10（B）15（C）20（D）2514.某變電站的35kV母線采用單母線接線，母線接有一臺(tái)容量為10MVA的變壓器，變比為35/10.5kV。當(dāng)35kV母線發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流周期分量有效值為5kA。求變壓器低壓側(cè)的短路電流周期分量有效值（kA）最接近以下哪個(gè)值？（A）15（B）17（C）19（D）2115.某發(fā)輸變電工程中，采用氧化鋅避雷器來保護(hù)電氣設(shè)備。已知避雷器的額定電壓為10kV，持續(xù)運(yùn)行電壓為8kV，標(biāo)稱放電電流下的殘壓為25kV。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過電壓時(shí)，避雷器動(dòng)作，求避雷器在標(biāo)稱放電電流下的保護(hù)裕度（kV）為（）。（A）5（B）10（C）15（D）2016.某220kV輸電線路的導(dǎo)線采用LGJ-300/25型，導(dǎo)線的彈性系數(shù)為70000MPa，線膨脹系數(shù)為19×10??/℃。當(dāng)環(huán)境溫度從20℃升高到40℃時(shí)，導(dǎo)線的應(yīng)力變化（MPa）最接近以下哪個(gè)值？（A）-2.66（B）-3.34（C）-4.02（D）-4.717.某發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。已知發(fā)電機(jī)的額定容量為300MW，額定電壓為20kV，勵(lì)磁系統(tǒng)的頂值電壓倍數(shù)為2。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生強(qiáng)勵(lì)時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)的頂值電壓（kV）為（）。（A）2（B）4（C）6（D）818.某110kV變電站的主變壓器采用油浸式變壓器，其油重為10t。為了防止變壓器油泄漏引發(fā)火災(zāi)，設(shè)置了儲(chǔ)油池。儲(chǔ)油池的容積（m3）最小應(yīng)為（）。（A）10（B）12（C）14（D）1619.某發(fā)輸變電系統(tǒng)中，有一條330kV輸電線路，采用雙分裂導(dǎo)線。已知導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電容為1.1×10??F/km，線路長(zhǎng)度為150km。求線路的充電功率（Mvar）最接近以下哪個(gè)值？（A）20（B）25（C）30（D）3520.某變電站的10kV開關(guān)柜內(nèi)，采用真空斷路器。已知斷路器的額定電流為1250A，額定短路開斷電流為31.5kA。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，斷路器能夠可靠開斷短路電流的最大短路電流有效值（kA）為（）。（A）31.5（B）35（C）40（D）45二、案例分析題（每題10分，共60分）1.某220kV變電站，主變壓器采用三相雙繞組變壓器，容量為180MVA，變比為220±8×1.25%/110kV。變電站220kV側(cè)母線短路容量為10000MVA，110kV側(cè)母線接有若干條出線，總負(fù)荷為150MVA，功率因數(shù)為0.9。（1）計(jì)算主變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值（以100MVA為基準(zhǔn)容量）。（2）當(dāng)220kV側(cè)母線發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算110kV側(cè)母線的殘壓標(biāo)幺值。（3）若要將110kV側(cè)母線電壓維持在110kV，在220kV側(cè)電壓為230kV時(shí)，應(yīng)選擇主變壓器的哪個(gè)分接頭？2.某發(fā)電廠有兩臺(tái)容量為300MW的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)額定電壓為20kV，功率因數(shù)為0.85。發(fā)電機(jī)出口采用單母線接線，經(jīng)兩臺(tái)容量為360MVA、變比為20/220kV的主變壓器升壓后接入220kV電網(wǎng)。發(fā)電廠廠用電率為5%。（1）計(jì)算發(fā)電機(jī)的額定電流。（2）計(jì)算主變壓器的額定變比。（3）若每臺(tái)發(fā)電機(jī)的廠用電負(fù)荷為15MW，計(jì)算發(fā)電廠的總廠用電功率和上網(wǎng)功率。3.某500kV輸電線路，采用四分裂LGJ-630/45導(dǎo)線，線路長(zhǎng)度為300km。已知導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻為0.044Ω/km，單位長(zhǎng)度電感為0.9×10?3H/km，單位長(zhǎng)度電容為1.2×10??F/km。線路首端電壓為525kV，輸送功率為1500MW，功率因數(shù)為0.9。（1）計(jì)算線路的波阻抗和自然功率。（2）計(jì)算線路的電壓降落和電壓損耗。（3）分析線路末端電壓與首端電壓的關(guān)系，并說明原因。4.某變電站的110kV母線采用單母線分段接線，每段母線接有6條出線，每條出線的最大負(fù)荷電流為250A。母線采用鋁母線，允許電流密度為1.1A/mm2。母線短路時(shí)，短路電流周期分量有效值為15kA，短路持續(xù)時(shí)間為2s。（1）選擇合適的母線截面積。（2）計(jì)算母線在短路時(shí)的熱效應(yīng)。（3）若母線采用矩形截面，考慮動(dòng)穩(wěn)定要求，計(jì)算母線的相間距離（假設(shè)母線三相水平排列）。5.某發(fā)輸變電系統(tǒng)中，有一個(gè)220kV降壓變電站，主變壓器采用三相三繞組變壓器，容量為240MVA，變比為220/110/35kV。已知變壓器的短路損耗分別為：Pk1-2=1500kW，Pk1-3=1200kW，Pk2-3=900kW。變壓器的空載損耗為200kW，空載電流為0.8%。（1）計(jì)算變壓器的繞組電阻和電抗（以100MVA為基準(zhǔn)容量）。（2）當(dāng)220kV側(cè)母線電壓為230kV，110kV側(cè)母線負(fù)荷為100MVA，功率因數(shù)為0.9，35kV側(cè)母線負(fù)荷為50MVA，功率因數(shù)為0.85時(shí)，計(jì)算變壓器的功率損耗。（3）分析變壓器的運(yùn)行效率與負(fù)荷的關(guān)系。6.某330kV輸電線路，采用雙分裂導(dǎo)線，線路長(zhǎng)度為200km。線路首端裝有一臺(tái)容量為240MVA的變壓器，變比為330/110kV。線路末端接有一個(gè)負(fù)荷中心，負(fù)荷為200MVA，功率因數(shù)為0.9。已知線路單位長(zhǎng)度電阻為0.05Ω/km，單位長(zhǎng)度電感為1.0×10?3H/km，單位長(zhǎng)度電容為1.0×10??F/km。（1）計(jì)算線路的充電功率。（2）當(dāng)線路輸送功率為200MVA時(shí)，計(jì)算線路的電壓降落和電壓損耗。（3）為了提高線路的輸送能力和電壓質(zhì)量，可采取哪些措施？答案部分一、單項(xiàng)選擇題答案1.答案：B解析：首先計(jì)算導(dǎo)線的幾何均距，對(duì)于雙分裂導(dǎo)線，幾何均距\(D_{eq}=\sqrt[3]{D_{ab}D_{bc}D_{ca}}\)（\(D_{ab}=D_{bc}=6m\)，\(D_{ca}=12m\)），\(D_{eq}=\sqrt[3]{6\times6\times12}\approx7.56m\)。分裂導(dǎo)線的等效半徑\(r_{eq}=\sqrt{r\timesd}\)（\(r=26.82\div2=13.41mm=0.01341m\)，\(d=0.4m\)），\(r_{eq}=\sqrt{0.01341\times0.4}\approx0.073m\)。根據(jù)正序電容公式\(C_{1}=\frac{2\pi\varepsilon_{0}}{\ln\frac{D_{eq}}{r_{eq}}}\)（\(\varepsilon_{0}=8.85\times10^{-12}F/m\)），可得\(C_{1}=\frac{2\pi\times8.85\times10^{-12}}{\ln\frac{7.56}{0.073}}\approx1.3\times10^{-6}F/km\)。2.答案：B解析：先計(jì)算發(fā)電機(jī)的額定電流\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{300\times10^{6}}{\sqrt{3}\times18\times10^{3}}\approx9622.5A\)。短路電流周期分量有效值\(I_{k}=\frac{S_{k}}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{2000\times10^{6}}{\sqrt{3}\times18\times10^{3}}\approx70.7kA\)。3.答案：C解析：根據(jù)變壓器變比公式\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{U_{1N}}{U_{2N}}\)，設(shè)分接頭電壓為\(U_{1t}\)，則\(\frac{115}{10.5}=\frac{U_{1t}}{10.5}\)，\(U_{1t}=115\times\frac{10.5}{10.5}=115kV\)。主變壓器分接頭電壓為\(U_{1t}=110(1+n\times1.25\%)\)，\(110(1+n\times1.25\%)=115\)，解得\(n\approx4\)，所以應(yīng)選擇\(110+4\times1.25\%\)分接頭。4.答案：B解析：先計(jì)算線路參數(shù)，\(R=0.044\times200=8.8\Omega\)，\(L=0.9\times10^{-3}\times200=0.18H\)，\(C=1.2\times10^{-6}\times200=2.4\times10^{-4}F\)。輸送功率\(P=1000MW\)，\(Q=\sqrt{S^{2}-P^{2}}=\sqrt{(\frac{1000}{0.9})^{2}-1000^{2}}\approx484.3Mvar\)。線路首端電壓\(U_{1}=500kV\)，根據(jù)電壓降落公式\(\DeltaU=\frac{PR+QX}{U_{1}}\)，\(X=\omegaL=314\times0.18=56.52\Omega\)，\(\DeltaU=\frac{1000\times8.8+484.3\times56.52}{500}\approx10.4kV\)，\(U_{2}=U_{1}-\DeltaU=500-10.4\approx490kV\)。5.答案：C解析：每段母線的最大負(fù)荷電流\(I=5\times200=1000A\)。根據(jù)\(S=\frac{I}{J}\)（\(J=1.2A/mm^{2}\)），可得\(S=\frac{1000}{1.2}\approx833.3mm^{2}\)，所以選擇的母線截面積最小應(yīng)為\(1000mm^{2}\)。6.答案：A解析：根據(jù)熱效應(yīng)公式\(Q=I^{2}t\)（\(I=40kA\)，\(t=3s\)），可得\(Q=40^{2}\times3=4800kA^{2}\cdots\)。7.答案：C解析：根據(jù)變壓器變比關(guān)系\(\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{U_{2}}{U_{1}}\)，\(I_{2}=I_{1}\times\frac{U_{1}}{U_{2}}=10\times\frac{220}{110}=20kA\)，再考慮變壓器容量關(guān)系，\(I_{2}^{\prime}=I_{2}\times\frac{S_{2}}{S_{1}}=20\times\frac{180}{160}=22.5kA\)。8.答案：B解析：發(fā)電機(jī)的額定電流\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{200\times10^{6}}{\sqrt{3}\times15.75\times10^{3}}\approx7350A\)。零序電流\(I_{0}=\frac{U_{N}}{\sqrt{3}(R_{n}+X_{0})}\)，\(X_{0}=0.05\times\frac{U_{N}^{2}}{S_{N}}\times1000=\frac{0.05\times15.75^{2}}{200}\times1000\approx6.2\Omega\)，\(R_{n}=\frac{U_{N}}{\sqrt{3}I_{0}}-X_{0}=\frac{15.75\times10^{3}}{\sqrt{3}\times10}-6.2\approx300\Omega\)。9.答案：C解析：根據(jù)短路損耗公式\(P_{k}=I_{N}^{2}R\)，先計(jì)算高壓側(cè)額定電流\(I_{N1}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N1}}=\frac{750\times10^{6}}{\sqrt{3}\times500\times10^{3}}\approx866A\)。\(R_{1}=\frac{P_{k1-2}+P_{k1-3}-P_{k2-3}}{2I_{N1}^{2}}\)，\(P_{k1-2}=1200kW\)，\(P_{k1-3}=1000kW\)，\(P_{k2-3}=800kW\)，\(R_{1}=\frac{1200+1000-800}{2\times866^{2}}\times10^{3}\approx0.04\Omega\)。10.答案：C解析：先計(jì)算110kV側(cè)母線的短路電流標(biāo)幺值\(I_{k}=\frac{S_{k}}{\sqrt{3}U_{N1}}\times\frac{U_{N2}}{S_{N}}=\frac{1500\times10^{6}}{\sqrt{3}\times110\times10^{3}}\times\frac{10.5\times10^{3}}{20\times10^{6}}\approx0.43\)。短路電流周期分量有效值\(I_{k}=I_{k}\times\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N2}}=0.43\times\frac{20\times10^{6}}{\sqrt{3}\times10.5\times10^{3}}\approx12.5kA\)。11.答案：B解析：對(duì)于分裂導(dǎo)線，幾何均距\(D_{m}=\sqrt[3]{D_{ab}D_{bc}D_{ca}}\)（假設(shè)三相導(dǎo)線水平排列，\(D_{ab}=D_{bc}=d\)，\(D_{ca}=2d\)），這里\(d\)為相間距離，本題未提及相間距離，一般取\(d=5m\)，\(D_{m}=\sqrt