河北保定市2025年勘察設計注冊電氣工程師考試（發(fā)輸變電專業(yè)案例）經(jīng)典試題及答案河北保定市2025年勘察設計注冊電氣工程師考試（發(fā)輸變電專業(yè)案例）試題及答案一、單項選擇題1.某220kV架空輸電線路，采用LGJ-400/35導線，三相水平排列，線間距離為6m。已知導線的外徑為26.82mm，求該線路的幾何均距（）。A.6mB.6.3mC.7mD.7.5m答案：B解析：對于三相水平排列的線路，幾何均距\(D_{m}=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{13}}\)，其中\(zhòng)(D_{12}=D_{23}=6m\)，\(D_{13}=2\times6=12m\)。則\(D_{m}=\sqrt[3]{6\times6\times12}\approx6.3m\)。2.一臺容量為\(100MVA\)，變比為\(220\pm2\times2.5\%/11kV\)的三相雙繞組變壓器，其空載損耗\(P_{0}=100kW\)，短路損耗\(P_{k}=650kW\)。當變壓器在額定電壓下，二次側(cè)輸出功率為額定容量的\(80\%\)，功率因數(shù)為\(0.8\)時，變壓器的有功損耗為（）。A.120kWB.130kWC.140kWD.150kW答案：C解析：變壓器的有功損耗\(\DeltaP=\DeltaP_{0}+\DeltaP_{k}(\frac{S}{S_{N}})^2\)，其中\(zhòng)(\DeltaP_{0}\)為空載損耗，\(\DeltaP_{k}\)為短路損耗，\(S\)為實際運行容量，\(S_{N}\)為額定容量。已知\(\DeltaP_{0}=100kW\)，\(\DeltaP_{k}=650kW\)，\(S=0.8S_{N}\)，則\(\DeltaP=100+650\times(0.8)^2=100+416=140kW\)。3.某變電站有一臺\(110kV\)，\(50MVA\)的變壓器，其\(U_{k}\%=10.5\)。當變壓器二次側(cè)發(fā)生三相短路時，短路電流周期分量的起始值為（）（系統(tǒng)視為無窮大電源）。A.2.62kAB.2.82kAC.3.02kAD.3.22kA答案：B解析：首先計算變壓器的電抗標幺值\(X_{T}^=\frac{U_{k}\%}{100}\times\frac{S_{B}}{S_{N}}\)，取\(S_{B}=100MVA\)，\(U_{B}=110kV\)，\(S_{N}=50MVA\)，則\(X_{T}^=\frac{10.5}{100}\times\frac{100}{50}=0.21\)。短路電流周期分量的起始值標幺值\(I_{k}^=\frac{1}{X_{T}^}=\frac{1}{0.21}\approx4.76\)。\(I_{B}=\frac{S_{B}}{\sqrt{3}U_{B}}=\frac{100}{\sqrt{3}\times110}\approx0.525kA\)，則短路電流周期分量的起始值\(I_{k}=I_{k}^I_{B}=4.76\times0.525\approx2.82kA\)。4.某\(35kV\)架空線路，采用LGJ-120導線，已知導線的單位長度電阻\(r_{0}=0.27\Omega/km\)，單位長度電抗\(x_{0}=0.4\Omega/km\)，線路長度為\(50km\)。當線路輸送功率為\(10MW\)，功率因數(shù)為\(0.8\)時，線路的電壓損耗為（）。A.2.5kVB.3.0kVC.3.5kVD.4.0kV答案：C解析：先計算線路的電阻\(R=r_{0}l=0.27\times50=13.5\Omega\)，電抗\(X=x_{0}l=0.4\times50=20\Omega\)。輸送功率\(P=10MW\)，\(Q=\frac{P}{\cos\varphi}\sin\varphi=\frac{10}{0.8}\times\sqrt{1-0.8^2}=7.5Mvar\)。電壓損耗\(\DeltaU=\frac{PR+QX}{U_{N}}=\frac{10\times13.5+7.5\times20}{35}\approx3.5kV\)。5.某發(fā)電廠有一臺\(200MW\)的發(fā)電機，其額定電壓為\(15.75kV\)，額定功率因數(shù)為\(0.85\)。發(fā)電機的額定電流為（）。A.8.5kAB.9.0kAC.9.5kAD.10.0kA答案：C解析：根據(jù)公式\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}\)，其中\(zhòng)(S_{N}=\frac{P_{N}}{\cos\varphi}=\frac{200}{0.85}\approx235.29MVA\)，\(U_{N}=15.75kV\)，則\(I_{N}=\frac{235.29}{\sqrt{3}\times15.75}\approx9.5kA\)。二、多項選擇題1.下列關于電力系統(tǒng)中性點接地方式的說法中，正確的有（）。A.中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，非故障相電壓不變B.中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點電流較小C.中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)可以有效減少接地故障電流D.中性點直接接地系統(tǒng)供電可靠性較高答案：ABC解析：中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障相直接短路，非故障相電壓不變，A正確；中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點電流主要是電容電流，電流較小，B正確；中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流補償電容電流，可有效減少接地故障電流，C正確；中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，會形成短路，需切除故障線路，供電可靠性較低，D錯誤。2.影響架空輸電線路電暈的因素有（）。A.導線表面狀況B.氣象條件C.導線的半徑D.線路的電壓等級答案：ABCD解析：導線表面狀況越好，越不容易發(fā)生電暈；氣象條件惡劣（如雨天、霧天等）時，電暈更容易發(fā)生；導線半徑越大，表面電場強度越小，越不容易發(fā)生電暈；線路電壓等級越高，導線表面電場強度越大，越容易發(fā)生電暈。所以ABCD都正確。3.下列關于變壓器保護的說法中，正確的有（）。A.過電流保護可以作為變壓器的后備保護B.差動保護可以保護變壓器的內(nèi)部故障C.過負荷保護主要保護變壓器的過負荷情況D.瓦斯保護可以保護變壓器的油箱內(nèi)部故障答案：ABCD解析：過電流保護一般作為變壓器的后備保護，當主保護拒動時動作，A正確；差動保護能快速、靈敏地保護變壓器的內(nèi)部故障，B正確；過負荷保護用于監(jiān)測變壓器的過負荷情況，避免變壓器因長期過負荷而損壞，C正確；瓦斯保護對變壓器油箱內(nèi)部的故障，如繞組短路、鐵芯過熱等有很好的保護作用，D正確。4.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有（）。A.采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置B.減少線路的電抗C.提高輸電電壓等級D.增加發(fā)電機的有功輸出答案：ABC解析：采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置可以提高發(fā)電機的電動勢，從而提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，A正確；減少線路的電抗可以降低系統(tǒng)的電氣距離，提高靜態(tài)穩(wěn)定性，B正確；提高輸電電壓等級可以提高輸送功率極限，增強系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，C正確；增加發(fā)電機的有功輸出可能會使系統(tǒng)接近穩(wěn)定極限，降低靜態(tài)穩(wěn)定性，D錯誤。5.下列關于高壓斷路器的說法中，正確的有（）。A.高壓斷路器具有滅弧能力B.高壓斷路器可以切斷負荷電流C.高壓斷路器可以切斷短路電流D.高壓斷路器的操作機構(gòu)用于控制斷路器的分合閘答案：ABCD解析：高壓斷路器具備滅弧能力，能夠在切斷電流時熄滅電弧，A正確；它可以切斷正常的負荷電流，B正確；在系統(tǒng)發(fā)生短路時，也能可靠地切斷短路電流，C正確；操作機構(gòu)是高壓斷路器的重要組成部分，用于控制斷路器的分合閘操作，D正確。三、案例分析題案例一某\(220kV\)變電站，有兩臺主變壓器，容量均為\(180MVA\)，變比為\(220\pm2\times2.5\%/110kV\)。變電站\(220kV\)側(cè)母線短路容量為\(20000MVA\)，\(110kV\)側(cè)母線接有若干條出線。已知主變壓器的\(U_{k}\%=12\)。1.計算主變壓器的電抗標幺值（取\(S_{B}=100MVA\)，\(U_{B1}=220kV\)，\(U_{B2}=110kV\)）。答案：根據(jù)公式\(X_{T}^=\frac{U_{k}\%}{100}\times\frac{S_{B}}{S_{N}}\)，其中\(zhòng)(S_{N}=180MVA\)，\(U_{k}\%=12\)，\(S_{B}=100MVA\)，則\(X_{T}^=\frac{12}{100}\times\frac{100}{180}=\frac{2}{3}\approx0.67\)。2.計算\(220kV\)側(cè)母線的短路電抗標幺值。答案：短路電抗標幺值\(X_{s}^=\frac{S_{B}}{S_{k}}\)，其中\(zhòng)(S_{k}=20000MVA\)，\(S_{B}=100MVA\)，則\(X_{s}^=\frac{100}{20000}=0.005\)。3.當\(110kV\)側(cè)母線發(fā)生三相短路時，計算短路電流周期分量的起始值（標幺值和有名值）。答案：總電抗標幺值\(X_{\sum}^=X_{s}^+X_{T}^=0.005+0.67=0.675\)。短路電流周期分量的起始值標幺值\(I_{k}^=\frac{1}{X_{\sum}^}=\frac{1}{0.675}\approx1.48\)。\(I_{B2}=\frac{S_{B}}{\sqrt{3}U_{B2}}=\frac{100}{\sqrt{3}\times110}\approx0.525kA\)，則短路電流周期分量的起始值有名值\(I_{k}=I_{k}^I_{B2}=1.48\times0.525\approx0.78kA\)。案例二某發(fā)電廠有一臺\(300MW\)的發(fā)電機，額定電壓為\(20kV\)，額定功率因數(shù)為\(0.85\)。發(fā)電機采用單元接線方式接入\(500kV\)升壓變壓器，變壓器容量為\(360MVA\)，變比為\(500\pm2\times2.5\%/20kV\)，\(U_{k}\%=14\)。1.計算發(fā)電機的額定電流。答案：\(S_{N}=\frac{P_{N}}{\cos\varphi}=\frac{300}{0.85}\approx352.94MVA\)，\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{352.94}{\sqrt{3}\times20}\approx10.2kA\)。2.計算升壓變壓器的電抗標幺值（取\(S_{B}=100MVA\)，\(U_{B1}=500kV\)，\(U_{B2}=20kV\)）。答案：\(X_{T}^=\frac{U_{k}\%}{100}\times\frac{S_{B}}{S_{N}}=\frac{14}{100}\times\frac{100}{360}\approx0.039\)。3.當\(500kV\)側(cè)母線發(fā)生三相短路時，假設系統(tǒng)為無窮大電源，計算短路電流周期分量的起始值（標幺值和有名值）。答案：總電抗標幺值\(X_{\sum}^=X_{T}^=0.039\)。短路電流周期分量的起始值標幺值\(I_{k}^=\frac{1}{X_{\sum}^}=\frac{1}{0.039}\approx25.64\)。\(I_{B1}=\frac{S_{B}}{\sqrt{3}U_{B1}}=\frac{100}{\sqrt{3}\times500}\approx0.115kA\)，則短路電流周期分量的起始值有名值\(I_{k}=I_{k}^I_{B1}=25.64\times0.115\approx2.95kA\)。案例三某\(110kV\)架空輸電線路，長度為\(80km\)，采用LGJ-240導線，單位長度電阻\(r_{0}=0.132\Omega/km\)，單位長度電抗\(x_{0}=0.4\Omega/km\)。線路首端電壓為\(115kV\)，輸送功率為\(50MW\)，功率因數(shù)為\(0.9\)。1.計算線路的電阻和電抗。答案：電阻\(R=r_{0}l=0.132\times80=10.56\Omega\)，電抗\(X=x_{0}l=0.4\times80=32\Omega\)。2.計算線路首端輸送的無功功率。答案：\(Q=\frac{P}{\cos\v