2014年注冊電氣工程師（發輸變電）《專業案例考試（下）》真題及詳解

[案例題是4選1的方式，各小題前后之間沒有聯系，共40道小題，選作25道，每題分值為2分，上午卷50分，下午卷50分，試卷滿分100分。案例題一定要有分析（步驟和過程）、計算（要列出相應的公式）、依據（主要是規程、規范、手冊），如果是論述題要列出論點]

題1～4：某地區計劃建設一座40MW，并網型光伏電站，分成40個1MW發電單元，經過逆變、升壓、匯流后，由4條匯集線路接至35kV配電裝置，再經1臺主變壓器升壓至110kV，通過一回110kV線路接入電網。接線示意圖見下圖。

題1～4圖

1．電池組件安裝角度32°時，光伏組件效率為87.64%，低壓匯流及逆變器效率為96%，接受的水平太陽能總輻射量為1584kW·h/m2，綜合效率系數為0.7，計算該電站年發電量應為下列哪項數值？（　　）

A．55529MW·h

B．44352MW·h

C．60826MW·h

D．37315MW·h

【答案】B

【解析】根據《光伏發電站設計規范》（GB 50797—2012）第6.6.2條規定及式（6.6.2），光伏發電站上網電量為：

式中，為水平面太陽能總輻射量，kW·h/m2，峰值小時數；為上網發電量，kW·h；為標準條件下的輻照度，常數=1kW·h/m2；為組件安裝容量，kWp；為綜合效率系數。

因此，該電站上網發電量為：

2．本工程光伏電池組件選用250p多晶硅電池板，開路電壓35.9V，最大功率時電壓30.10V，開路電壓的溫度系數-0.32%/℃，環境溫度范圍：-35℃～85℃，電池片設計溫度為25℃，逆變器最大直流輸入電壓900V，計算光伏方陣中光伏組件串的電池串聯數應為下列哪項數值？（　　）

A．31

B．25

C．21

D．37

【答案】C

【解析】根據《光伏發電站設計規范》（GB 50797—2012）第6.4.2條規定及式（6.4.2-1），光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數宜保持一致，光伏組件串的電池串聯數應按下列公式計算：

式中，N為光伏組件的串聯數；為逆變器允許的最大直流輸入電壓；為光伏組件的開路電壓溫度系數；為光伏組件工作條件下的極限低溫。

因此，光伏組件串的電池串聯數為：

3．若該光伏電站1000kVA分裂升壓變短路阻抗為6.5%，40MVA（110/35kV）主變短路阻抗為10.5%，110kV并網線路長度為13km，采用300mm2架空線，電抗按0.31Ω/km考慮。在不考慮匯集線路及逆變器的無功調節能力，不計變壓器空載電流條件下，該站需要安裝的動態容性無功補償容量應為下列哪項數值？（　　）

A．7.1Mvar

B．4.5Mvar

C．5.8Mvar

D．7.3Mvar

【答案】C

【解析】根據《光伏發電站接入電力系統技術規定》（GB/T 19964—2012）第6.2.3條規定，容性無功容量能夠補償光伏發電站滿發時站內匯集線路、主變壓器的感性無功及光伏發電站送出線路的一半感性無功之和。

題干中要求不考慮匯集線路及逆變器的無功調節能力，則只需考慮主變壓器和線路的感性無功負荷。

根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P476式（9-2），不計變壓器空載電流，則I₀=0A。

①主變壓器感性無功為：

②線路感性無功為：

③光伏發電站需要補充的容性無功總量為：

【說明】也可參考《光伏發電站設計規范》（GB 50797—2012）第9.2.2條第5款規定，但需要注意的是，規范要求僅考慮主交壓器的全部感性無功，而不包括分裂升壓站的子變壓器的感性無功。

4．若該光伏電站并網點母線平均電壓為115kV，下列說法中哪種不滿足規范要求？為什么？（　  ）

A．當電網發生故障快速切斷后，不脫網連續運行的光伏電站自故障清除時刻開始，以至少30%額定功率/秒的功率變化率恢復到正常發電狀態

B．并網點母線電壓為127～137kV之間，光伏電站應至少連續運行10s

C．電網頻率升至50.6Hz時，光伏電站應立即終止向電網線路送電

D．并網點母線電壓突降至37kV時，光伏電站應至少保持不脫網連續運行1.1s

【答案】D

【解析】根據《光伏發電站接入電力系統技術規定》（GB/T 19964—2012）第8.1條規定及圖2（見題4圖）：87kV，約為0.76p.u.，光伏電站應至少保持不脫網連續運行約1.7s。

根據第8.3條規定，對電力系統故障期間沒有脫網的光伏發電站，其有功功率在故障清除后應快速恢復，自故障清除時刻開始，以至少30%額定功率/秒的功率變化率恢復至正常發電狀態。

根據第9.1條規定及表2，當運行的電壓范圍為1.1p.u.＜U_T＜1.2p.u.時，應至少持續運行10s（p.u.：光伏發電站并網點電壓）。

根據第9.3條規定及表3，當頻率范圍＞50.5Hz，立刻終止向電網線路送電，且不允許停運狀態的光伏發電站并網。

題4圖  光伏發電站的低電壓穿越能力要求

題5～9：某地區擬建一座500kV變電站，海拔高度不超過100m，環境年最高溫度＋40℃，年最低溫度-25℃，其500kV側、220kV側各自與系統相連。該站遠景規模為：4×750MVA主變壓器，6回500kV出線，14回220kV出線，35kV側安裝有無功補償裝置。本期建設規模為：2臺750MVA主變壓器，4回500kV出線，8回220kV出線，35kV側安裝若干無功補償裝置。其電氣主接線簡圖及系統短路電抗圖（S_j=100MVA）如下：

題5～9圖

該變電站的主變壓器采用單相無勵磁調壓自耦變壓器組，其電氣參數如下：

電壓比：。

容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA。

接線組別：YNad11。

阻抗（以750MVA為基準）：，，。

5．該站2臺750MVA主變壓器的550kV和220kV側均并列運行，35kV側分列運行，各自安裝2×30Mvar串聯有5%電抗的電容器組，請計算35kV母線的三相短路容量和短路電流應為下列哪組數值？（按電氣工程電氣設計手冊計算）（　　）

A．4560.37MVA，28.465kA

B．1824.14MVA，30.09kA

C．1824.14MVA，28.465kA

D．4560.37MVA，30.09kA

【答案】C

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P120～122表4-1、表4-2、表4-4和表4-5相關規定，具體計算如下：

①根據表4-4變壓器阻抗等值電抗計算公式：

S_j=100MVA，計算變壓器等值電抗標幺值：

等值電路圖如題5解圖（a）所示：

題5解圖（a）

①根據表4-5三角形變成等值星形：

②等值電路圖如題5解圖（b）所示：

題5解圖（b）

③等值電路如題5解圖（c）所示，系統等值電抗為：

題5解圖（c）

④根據式（4-20）求得短路電流和三相短路容量為：

根據《導體和電器選擇設計技術規定》（DL/T 5222—2005）附錄F第F.7.1條相關規定可知，對于采用5%～6%串聯電抗器的電容裝置：，因此，可不考慮電容器組對短路電流的影響。

6．若該站2臺750MVA主變壓器的550kV和220kV側均并列運行，35kV側分列運行，各自安裝2×60MVA串聯有12%電抗的電容器組，且35kV母線短路時由主變壓器提供的三相短路容量為1700MVA，請計算短路后0.1s時，35kV母線三相短路電流周期分量應為下列哪項數值？（按《電氣工程電氣設計手冊》計算，假定）（　　）

A．26.52kA

B．28.04kA

C．28.60kA

D．29.72kA

【答案】A

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P159“一般原則”內容，對于采用12%～13%串聯電抗器的電容器裝置，若，可不考慮并聯電容器裝置對短路的影響。因為

因此不考慮并聯電容器對短路電流的助增效應。

三相短路電流周期分量為：

【說明】若考慮并聯電容器對短路電流的助增效應，查圖4-22，根據，，，查得，因此，短路電流為：，短路電流增量很小，且無此答案，可忽略。本題也可參考《導體和電器選擇設計技術規定》（DL/T 5222—2005）附錄F第F.7條規定的相關內容。

7．請計算該變電站中主變壓器高壓、中壓、低壓側的額定電流應為下列哪組數值？（　　）

A．866A，1883A，5717A

B．275A，628A，1906A

C．825A，1883A，3301A

D．825A，1883A，1100A

【答案】C

【解析】根據變壓器容量計算公式：S=UI和已知電壓比，可得：

①高壓側額定電流為：

②中壓側額定電流為：

③低壓側額定電流為：

8．如該變電站安裝的三相35kV電容器組，每相由單臺500kvar電容器串、并聯組合而成，且采用雙星形接線，每相的串聯段為2時，計算每組允許的最大組合容量應為下列哪項數值？（　　）

A．每串聯段由6臺并聯，最大組合容量36000kvar

B．每串聯段由7臺并聯，最大組合容量42000kvar

C．每串聯段由8臺并聯，最大組合容量38000kvar

D．每串聯段由9臺并聯，最大組合容量54000kvar

【答案】B

【解析】根據《并聯電容器裝置設計規范》（GB 50227—2008）第4.1.2條第3款規定，每個串聯段的電容器并聯總容量不應超過3900kvar。

因此：①每個串聯段并聯的最大數量為：，取7個。

②允許的最大組合容量為：。

9．如該變電站中，35kV電容器單組容量為60000kvar，計算其網絡斷路器的長期允許電流最小不應小于下列哪項數值？（　　）

A．989.8A

B．1287A

C．2000A

D．2500A

【答案】B

【解析】根據《并聯電容器裝置設計規范》（GB 50227—2008）第5.1.3條規定，并聯電容器裝置總回路和分組回路的電器導體選擇時，回路工作電流應按穩態過電流最大值確定，過電流倍數應為回路額定電流的1.3倍。因此，回路長期允許電流為：。

題10～13：某發電廠的發電機經主變壓器接入屋外220kV升壓站，主變壓器布置在主廠房外，海拔高度3000m，220kV配電裝置為雙母線分相中型布置，母線采用支持式管型，間隔縱向跨線采用LGJ-800架空軟導線，220kV母線最大三相短路電流38kA，最大單相短路電流36kA。

10．220kV配電裝置中，計算確定下列經高海拔修正的安全凈距值中哪項是正確的？（　　）

A．：為2180mm

B．：為2380mm

C．：為3088mm

D．：為5208mm

【答案】A

【解析】根據《高壓配電裝置設計技術規程》（DL/T 5352—2006）第8.1.1條規定，屋外配電裝置的最小安全凈距宜以金屬氧化物避雷器的保護水平為基礎確定，其屋外配電裝置的最小安全凈距不應小于表8.1.1（見題10表1）所列數值。第8.1.3條規定，屋內配電裝置的安全凈距不應小于表8.1.3（見題10表2）所列數值。及附錄B圖B.1（見題10圖）可知：

①220kV系統屋外配電裝置，值為1800mm，海拔3600m，查附錄B，則值修正為2180mm

②根據附錄B圖B.1注解：值可按本圖之比例遞增：=（2180÷1800）×2000=2422.2mm

③其他各值按的增量修正，即：B₁=（2180-1800）+2550=2930mm，C=（2180-1800）+4300=4680mm。

題10表1  屋外配電裝置的最小安全凈距（mm）

題10表2  屋內配電裝置的最小安全凈距（mm）

題10圖  海拔大于1000m時A值的修正

11．220kV配電裝置中，二組母線相鄰的邊相之間單位長度的平均互感抗為，為檢修安全（檢修時另一組母線發生單相接地故障），在每條母線上安裝了兩組接地刀閘，請計算兩組接地刀閘之間的允許最大間距應為下列哪項數值？（切除母線單相接地短路時間0.5s）（　　）

A．53.59m

B．59.85m

C．63.27m

D．87m

【答案】C

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P574式（10-3）和式（10-6）最大感應電壓為：

母線允許瞬時電磁感應電壓為：

兩接地刀閘或接地器之間的距離為：

12．220kV配電裝置采用在架構上安裝避雷針作為直擊雷保護，避雷針高35m，被保護物高15m，其中有兩支避雷針之間直線距離60m，請計算避雷針對被保護物高度的保護半徑r_a和兩支避雷針對被保護物高度的聯合保護范圍的最小寬度b_x應為下列哪組數值？（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）第5.2.1條規定，單支避雷針的保護范圍為：①避雷針在地面上的保護半徑，應按下式計算： ，式中，r為保護半徑，m；h為避雷針或避雷線的高度，當h＞120m時，可取其等于120m；P為高度影響系數，h≤30m，P=1；30m＜h≤120m，P=，h＞120m，P=0.5。②當≥0.5h時，保護半徑應按下式確定：。③當＜0.5h時，保護半徑應按下式確定：

根據第5.2.2條規定，兩支等高避雷針的保護范圍：①兩針外側的保護范圍應按單支避雷針的計算方法確定。②兩針間的保護范圍應按通過兩針頂點及保護范圍上部邊緣最低點O的圓弧確定，圓弧的半徑為。O點為假想避雷針的頂點，其高度應按下式計算：。③兩針間水平面上保護范圍的一側最小寬度應按圖5.2 .2-2確定。當大于時，應取等于。④兩針間距離與針高之比D/h不宜大于5。

因此，各算子為：

，，，，

由，可知，被保護物高度水平面上的保護范圍為：

根據圖5.2.2-2（a），可查得：。

因此，兩支避雷針對被保護物高度的聯合保護范圍的最小寬度為：

13．220kV配電裝置間隔的縱向跨線采用LGJ-800架空軟導線（自重2.69kgf/m，直徑38mm），為計算縱向跨線的拉力，需計算導線各種狀態下的單位荷重，如覆冰時設計風速為10m/s，覆冰厚度5mm。請計算導線覆冰時自重、冰重與風壓的合成荷重應為下列哪項數值？（　　）

A．3.035kgf/m

B．3.044kgf/m

C．3.318kgf/m

D．3.658kgf/m

【答案】C

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P386式（8-59）、式（8-60）和式（8-62）可知：

①導線自重為：q₁=2.69kgf/m。

②導線冰重為：

③導線的自重及冰重為：

④導線覆冰時所受風壓為：

⑤導線覆冰時合成荷重為：

【說明】也可參考《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179表3-2-3計算。

題14～19：某調峰電廠安裝有2臺單機容量為300MW機組，以220kV電壓接入電力系統，3回220kV架空出線的送出能力滿足n-1要求，220kV升壓站為雙母線接線，管母中型布置。單元機組接線如下圖所示：

題14～19圖

發電機額定電壓為19kV，發電機與變壓器之間裝設發電機出口斷路器GCB，發電機中性點為高阻接地，高壓廠用工作變壓器接于主變壓器低壓側與發電機出口斷路器之間，高壓廠用電額定電壓為6kV，6kV系統中性點為高阻接地。

14．若發電機的最高運行電壓為其額定電壓的1.05倍，高壓廠變高壓側最高電壓為20kV，請計算無間隙金屬氧化物避雷器A1、A2的額定電壓最接近下列哪組數值？（　　）

A．14.36kV，16kV

B．19.95kV，20kV

C．19.95kV，22kV

D．24.94kV，27.60kV

【答案】D

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T 620—1997）第5.3.4條規定，避雷器的持續運行電壓和額定電壓應不低于表3（見題14表）所列數值：

題14表  無間隙金屬氧化物避雷器持續運行電壓和額定電壓

①發電機中性點為高阻接地，發電機的最高運行電壓為其額定電壓的1.05倍，則=1.05×19=19.95kV。因此，避雷器A1額定電壓為：

②避雷器A2額定電壓為：

15．為防止諧振及間歇性電弧接地過電壓，高壓廠變6kV側中性點采用高阻接地方式，接入電阻器R2，若6kV系統最大運行方式下每組對地電容值為1.46μF，請計算電阻器R2的阻值不宜大于下列哪項數值？（　　）

A．2181Ω

B．1260Ω

C．727Ω

D．0.727Ω

【答案】C

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P80式（3-1），單相接地電容電流為：

根據《火力發電廠廠用電設計技術規程》（DL/T 5153—2014）附錄C式（C.0.2-1），高壓廠用電系統中性點接地電阻的接地方式中，若電阻器直接接入系統中性點，則要求電阻器耐壓高、阻值大但電流小。高電阻接地方式的電阻值為：

16．220kV升壓站電氣平面布置圖如下，若從I母線避雷器到0號高壓備變的電氣距離為175m，試計算并說明，在送出線路n-1運行工況下，下列哪種說法是正確的？（均采用氧化鋅避雷器，忽略各設備垂直方向引線長度）（　　）

題16圖

A．3臺變壓器高壓側均可不裝設避雷器

B．3臺變壓器高壓側都必須裝設避雷器

C．僅1號主變高壓側需要裝設避雷器

D．僅0號備變高壓側需要裝設避雷器

【答案】C

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）第5.4.13條第6款規定及表5.4.13-1（見題16表），從I母線避雷器到0號高壓備變的電氣距離為175m；由鏡像關系可知，I母線避雷器與2號主變的電氣距離亦為175m，而其與1號主變的電氣距離為：175＋2×13=201m。架空出線3回，n-1運行工況，即2回出線時，根據表5.4.13-1的要求，金屬氧化物避雷器至主變壓器的最大電氣距離為195m，因此僅1號主變壓器距離不滿足要求，需加裝避雷器。

題16表  MOA至主變壓器間的最大電氣距離（m）

17．主變與220kV配電裝置之間設有一支35m高的獨立避雷針P（其位置見平面布置圖），用于保護2號主變，由于受地下設施限制，避雷器布置位置只能在橫向直線L上移動，L距主變中心點O點的距離為18m，當O點的保護高度達15m時，即可滿足保護要求。若避雷針的沖擊接地電阻為15?，2號主變220kV架空引線的相間距為4m時，請計算確定避雷針與主變220kV引線邊相間的距離S應為下列哪項數值？（忽略避雷針水平尺寸及導線的弧垂和風偏，主變220kV引線高度取14m。）（　　）

題17圖

A．3m≤S≤5m

B．4.4m≤S≤6.62m

C．3.8m≤S≤18.6m

D．5m≤S≤20.9m

【答案】B

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）第5.2.1條規定可知，獨立避雷針35m，因此，高度影響系數為：。通過判斷被保護物的高度和避雷針高度的一半來計算在被保護物高度水平面上的保護半徑。因此計算過程如下：

①各算子為：，，，。

由，可知：

根據勾股定理，可得：

②避雷針與主變220kV引線邊相最大距離為：S=10.62-4=6.62m

③根據第5.4.11條式（5.4.11-1），獨立避雷針與配電裝置之間的空氣中距離，應符合：

【說明】本題忽略了第5.4.11條5款中S_a不宜小于5m的要求。

18．若平面布置圖中避雷針P的獨立接地裝置由2根長12m、截面100×10mm的鍍鋅扁鐵交叉焊接成十字形水平接地極構成，埋深2m，該處土壤電阻率為150Ω·m。請計算該獨立接地裝置接地電阻值最接近下列哪項數值？（　　）

A．9.5Ω

B．4.0Ω

C．2.6Ω

D．16Ω

【答案】A

【解析】根據《交流電氣裝置的接地設計規范》（GB/T 50065—2011）附錄A第4.0.2條規定，均勻土壤中不同形狀水平接地極的接地電阻其計算公式為：

式中，為水平接地極的接地電阻，；L為水平接地極的總長度，m；h，水平接地極的埋設深度，m；d為水平接地極的直徑或等效直徑，m；A為水平接地極的形狀系數，可按表A.0.2（見題18表）的規定采用。

題18表  水平接地極的形狀系數

因此，該獨立接地裝置接地電阻為：

19．若該調峰電廠的6kV配電裝置室內地表面土壤電阻率=1000?·m，表層衰減系數C_s=0.95，其接地裝置的接觸電位差最大不應超過下列哪項數值？（　　）

A．240V

B．97.5V

C．335.5V

D．474V

【答案】B

【解析】根據《交流電氣裝置的接地設計規范》（GB/T 50065—2011）第4.2.2條第2款規定，6kV～66kV不接地、諧振接地、諧振-低電阻接地和高電阻接地的系統，發生單相接地故障后，當不迅速切除故障時，發電廠和變電站接地裝置的接觸電位差不應超過下式計算所得的值：

因此，6kV接地裝置的接觸電位差為：

題20～25：布置在海拔1500m地區的某電廠330kV升壓站，采用雙母線接線，其主變進線斷面如圖所示。已知升壓站內采用標稱放電電流10kA，操作雷擊殘壓峰值為618kV、雷電沖擊殘壓峰值為727kV的避雷器做絕緣配合，其海拔空氣修正系數為1.13。

題20～25圖

20．若在標準氣象條件下，要求導體對接地構架的空氣間隙d（m）和50%正極性操作沖擊電壓波放電電壓（kV）之間滿足，配電裝置中，在無風偏時正極性操作沖擊電壓波要求的導體與架構之間的最小空氣間隙應為下列哪項數值？（　　）

A．2.5m

B．2.6m

C．2.8m

D．2.9m

【答案】C

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）第6.3.2條第3款規定，，無風偏間隙時取1.27。

由題意可知：，則

進行海拔修正：。

21．若在標準氣象條件下，要求導體之間的空氣間隙d（m）和相間50%操作沖擊電壓波放電電壓（kV）

之間滿足： ，計算該330kV配電裝置中，相間操作沖擊電壓波要求的最小空氣間隙應為下列何值？（　  ）

A．2.8m

B．2.9m

C．3.0m

D．3.2m

【答案】D

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）中第6.3.3條第2款規定，

由題意知，因此

進行海拔修正：

22．假設330kV配電裝置中，雷電沖擊電壓波要求的導體對接地構架的最小空氣間隙為2.55m，計算雷電沖擊電壓波要求的相間最小空氣間隙應為下列哪項數值？（　　）

A．2.8m

B．2.7m

C．2.6m

D．2.5m

【答案】A

【解析】根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范》（GB/T 50064—2014）第6.3.3條第3款規定，變電站的雷電過電壓相間空氣間隙可取相應對地間隙的1.1倍。

因此，可得相間最小空氣間隙為：d=1.1×2.55=2.8m。

23．假設配電裝置中導體與架空之間的最小空氣間隙值（按高海拔修正后）為2.7m，圖中導體與地面之間的最小距離（X）應為下列哪項數值？（　　）

A．5.2m

B．5.0m

C．4.5m

D．4.3m

【答案】A

【解析】根據《高壓配電裝置設計技術規程》（DL/T 5352—2006）第8.1.1條規定，導體與構架之間即為帶電部分至接地部分之間，其最小距離根據表8.1.1，應為A₁值。導體與地面之間即為無遮欄裸導體至地面之間，其最小距離應為C值。

根據條文說明可知，A值是基本帶電距離C=A₁＋2300mm＋200mm，因為一般運行人員舉手后總高度不超過2300mm，另外考慮了屋外配電裝置施工誤差200mm。因此C值為：C=A₁＋2300＋200=2700＋2300＋200=52000mm=5.2m

24．假設配電裝置中導體與構架之間的最小空氣間隙值（按高海拔修正后）為2.7m，圖中設備搬運時，其設備外廓至導體之間的最小距離（Y）應為下列何值？（　　）

A．2.60m

B．3.25m

C．3.45m

D．4.50m

【答案】C

【解析】根據《高壓配電裝置設計技術規程》（DL/T 5352—2006）第8.1.1條規定及表8.1.1及條文說明，導體與構架之間即為帶電部分至接地部分之間，根據表8.1.1，其最小距離應為A₁值，導體與設備外廓之間即為無遮攔帶電部分至設備外廓之間，其最小距離應為B₁值。

根據條文說明第8.1.1條第3款規定可知，A值是基本帶電距離，B₁=A₁＋750mm，因為一般運行人員手臂誤入柵欄時手臂長不大于750mm，設備運輸或移動時擺動也不會大于此值。交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分，檢修人員在導體上下活動范圍也為此值。因此，B₁值為：

25．假設圖中主變330kV側架空導線采用鋁絞線，按經濟電流密度選擇，進線側導體應為下列哪種規格？（升壓主變壓器容量為360MVA，最大負荷利用小時數T=5000）（　　）

A．2×400mm2

B．2×500mm2

C．2×630mm2

D．2×800mm2

【答案】A

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P336圖8-1，當最大負荷利用小時數T=5000h時，對應的經濟電流密度J=0.79。因此可計算出：

①變壓器回路持續供電電流為：

②根據式（8-2）得經濟截面為：

取2×400mm2。

【說明】當無合格規格的導體時，導體截面可取小于經濟電流密度的計算截面。由于題干沒有明確電價，不建議參考《導體和電器選擇設計技術規定》（DL/T 5222—2005）附錄E第E.2.2條相關內容解答。

題26～30：某大型火電發電廠分別建設，一期為4×135MW，二期為2×300MW機組。高壓廠用電電壓為6kV，低壓廠用電電壓為380/220V。一期工程高壓廠用電系統采用中性點不接地方式，二期工程高壓廠用電系統采用中性點低電阻接地方式。一、二期工程低壓廠用電系統采用中性點直接接地方式，電廠380/220V煤灰A、B段的計算負荷為：A段969.45kVA、B段822.45kVA，兩段重復負荷674.46kVA。

26．若電廠380/220V煤灰A、B段采用互為備用接線，其低壓廠用工作變壓器的計算負荷應為下列哪項數值？（　　）

A．895.95kVA

B．1241.60kVA

C．1117.44kVA

D．1791.90kVA

【答案】C

【解析】本題中的互為備用即為暗備用，根據《大中型火力發電廠設計規范》（GB 50660—2011）第16.3.7條第3款規定，采用專用備用（明備用）方式的低壓廠用變壓器的容量宜留有10%的裕度。暗備用的變壓器可以不考慮另留10%的裕度，因為在變壓器容量選擇時已經按帶所有負荷考慮，其正常運行時只帶額定容量一半或以下的負荷，故可以不再考慮另留10%的裕度。

因此，低壓廠用工作變壓器的計算負荷為：S=969.45＋822.45-674.46=1117.44kVA。

27．若電廠380/220V煤灰A、B兩段采用明備用接線，低壓廠用備用變壓器的額定容量應選下列哪項數值？（　　）

A．1000kVA

B．1250kVA

C．1600kVA

D．2000kVA

【答案】B

【解析】根據《大中型火力發電廠設計規范》（GB 50660—2011）第16.3.7條第3款規定，采用專用備用（明備用）方式的低壓廠用變壓器的容量宜留有10%的裕度。

選A、B段的計算負荷較大者，即：S≥1.1×969.45=1066.4kVA，取1250kVA。

28．該電廠內某段380/220V母線上接有一臺55kW的電動機，電動機額定電流為110A，電動機的起動電流倍數為7倍，電動機回路的電力電纜長150m，查曲線得出100m的同規格電纜的電動機回路單相短路電流為2300A，斷路器過電流脫扣器整定電流的可靠系數為1.35，請計算這臺電動機單相短路時的保護靈敏系數為下列哪項數值？（　　）

A．2.213

B．1.991

C．1.475

D．0.678

【答案】C

【解析】根據《火力發電廠廠用電設計技術規定》（DL/T 5153—2002）附錄N2中規定，在進行單相短路電流計算曲線時，應注意當電纜長度超過100m時，可按式（N.2.2）進行計算：

又根據附錄P式（P.0.3）規定，斷路器過電流脫扣器的整定電流按表P.0.3（見題28表）確定，脫扣器的靈敏系數按下式進行驗算：

題28表  斷路器過電流脫扣器整定電流算式

因此，保護靈敏系數計算如下：

①電纜單相短路電流為：

②單臺電動機回路斷路器過電流脫扣器整定電流為：

③過電流脫扣器靈敏度為：

【說明】最新規范《火力發電廠廠用電設計技術規程》（DL/T 5153—2014）已對上述內容進行修訂，已刪除有關公式，需查表N.1.4-2解答，但表中無電纜長度150m時的有關數據。

29．該電廠中，135MW機組6kV廠用電系統4s短路電流熱效應為2401kA2s，請計算并選擇在下列制造廠提供的電流互感器額定短時熱穩定電流及持續時間參數中，哪組數值最符合該電廠6kV廠用電要求？（　  ）

A．80kA，1s

B．63kA，1s

C．45kA，1s

D．31.5kA，2s

【答案】B

【解析】根據《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）P233式（6-3）規定，短路熱穩定條件為：，其中，則：

A項，，滿足要求。

B項，，滿足要求。

C項，，不滿足要求。

D項，，不滿足要求。

最后，根據經濟性，最符合要求的為B項。

30．該電廠的部分電氣接線示意圖如下，若化水380/220V段兩臺低壓化水變A、B分別由一、二期供電，為了保證互為備用正常切換的需要（并聯切換）。對于低壓化水變B，采用下列哪一種聯接組是合適的？并說明理由。（　　）

題30圖

A．Dd0

B．Dyn1

C．Yyn0

D．Dyn11

【答案】C

【解析】如題30解圖所示，由于220kV母線采用單母線接線形式，因此A點相位一致；1號與5號主變壓器的接線組別相同，均為YNd11，因此B點與C點的相位相同，為基準相位。

①變壓器時序組別定義：高壓側大寫長針在前，低壓側小寫短針在后，數字n為低壓側相對高壓側順時針旋轉n×30°。

②1號變壓器側：D點相對B點，相位順時針旋轉2×30°；F點相對D點，相位順時針旋轉11×30°；因此，F點相對B點，相位順時針旋轉13×30°，即旋轉1×30°。

③5號變壓器側：E點相對C點，相位順時針旋轉1×30°；E點與F點的相位一致，F點相對E點相位保持不變即可。

因此，答案可選擇Dd0或Yyn0，由于題干中明確“一、二期工程低壓廠用電系統采用中性點直接接地方式”，因此低壓廠用變的接線組別應選Yyn0。

題30解圖

題31～35：某單回路220kV架空送電路，其導線參數如下表：

本工程的氣象條件如下表：

題31～35表

本線路需跨越同行河流，兩岸是陡崖。兩岸塔位A和B分別高出最高航行水位110.8m和25.1m，檔距為800m。桅桿高出水面35.2m，安全距離為3.0m，絕緣子串長為2.5m。導線最高氣溫時，最低點張力為26.87kN。兩岸跨越直線塔的呼稱高度相同。（提示：g=9.81）

31．計算最高氣溫時，導線最低點O到B的水平距離L_OB應為下列哪項數值？（　　）

A．379m

B．606m

C．140m

D．206m

【答案】D

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179表3-2-3（見題31表）和表3-3-1相關公式規定，具體計算如下：

①各計算因子：P₁=1.511kg/m；A=451.55mm2；l=800m；F=26.87kN。

電線比載為：

水平應力為：

高差角正切值為：

②L_OB的水平距離為：

題31表  電線單位荷載及比載計算表

32．計算導線最高氣溫時距A點距離為500m處的弧垂f_x應為下列哪項數值？（用平拋物線公式）（　  ）

A．44.13m

B．41.37m

C．30.02m

D．38.29m

【答案】B

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179表3-3-1，

可知，最大弧垂公式為：

距離A點500m，即距離B點300m的導線弧垂為：

計算結果最接近B項。

【說明】題中懸掛點與公式圖示相反。

33．若最高氣溫時弧垂最低點距A點的水平距離為600m，該點弧垂為33m，為滿足跨河的安全距離要求，A和B處直線塔的呼稱高度至少為下列哪項數值？（　　）

A．17.1m

B．27.2m

C．24.2m

D．24.7m

【答案】B

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P602“桿塔定位高度關于呼稱高”的規定，呼稱高是指鐵塔導線橫擔（最下層導線橫擔）下平面至桿塔中心樁施工基面（最長腿的底腳板或基礎頂面）的垂直距離。

首先，設兩點桿塔呼稱高為h，如題33圖所示，根據相似三角形原理（三角形未畫出），可計算h_DE：

題33圖

導線最小水平線間距離為：

根據呼稱高公式，h_DE需滿足安全距離，因此可得：

計算可知，桿塔呼稱高為：h=27.175m。

34．若最高氣溫時弧垂最低點距A點水平距離為600m。A點處直線塔在跨河側導線的懸垂角約為下列哪項數值？（　　）

A．18.3°

B．16.1°

C．23.8°

D．13.7°

【答案】A

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179表3-3-1相關規定可知，A點（較高懸掛點）的懸垂角為：

【說明】題中懸掛點與公式圖示相反。

35．假設跨河檔A、B兩塔的導線懸點高度均高出水面80m，導線的最大弧垂為48m，計算導線平均高度為下列哪項數值？（　　）

A．60m

B．32m

C．48m

D．43m

【答案】C

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P125式（2-7-9）規定，地線（或導線）的平均高度h_av為：

式中，為地線（或導線）在桿塔上的懸掛點高度；為地線（或導線）的弧垂。

因此，導線的平均高度為：

題36～40：某220kV架空送電線路MT（貓頭）直線塔，采用雙分裂LGJ-400/35導線，導線截面積425.25mm2，導線直徑為26.82mm，單位重量1307.50kg/km，最高氣溫條件下導線水平應力為，，，，，圖中表示高度均為導線掛線高度。（提示g=9.8，采用拋物線公式計算）

題36～40圖

36．導線覆冰時（冰厚10mm，冰比重為0.9），導線覆冰垂直比載應為下列哪項數值？（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179表3-2-3，可計算出各值：

①單位重量為：1307.50kg/km=1.3075kg/m。

②自重力荷載為：

③冰重力荷載為：

④自重力加冰重力荷載為：

⑤自重力加冰重力比載為：

37．請計算在最高氣溫時MT兩側弧垂最低點到懸掛點的水平距離、應為下列哪項數值？

A．313.3m，125.2m

B．316.1m，58.6m

C．316.1m，191.4m

D．313.3m，191.4m

【答案】B

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179～P180表3-3-1，可計算出電線垂直比載和最高氣溫下的MT兩側弧垂最低點到懸掛點的水平距離：

①電線垂直比載為：

②MZ左側為：

③MZ右側為：

38．假設MZ塔導線懸垂串重量為54kg，MZ塔的垂直檔距為400m，計算MZ塔無冰工況下的垂直荷載應為下列哪項數值？（　　）

A．10780N

B．1100N

C．5654N

D．11309N

【答案】A

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P327式（6-2-5），因此，無冰工況下MZ塔的垂直荷載為：

【說明】雙分裂導線計算桿塔荷載時應乘以2。

39．在線路垂直檔距較大的地方，導線在懸垂線夾的懸垂角有可能超過懸垂線夾的允許值，需要進行校驗。請計算MZ塔導線在最高氣溫條件下懸垂線夾的懸垂角應為下列哪項數值？（　　）

A．2.02°

B．6.40°

C．10.78°

D．12.8°

【答案】B

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P605相關規定，對于一般船體能自由轉動的線夾兩側懸垂角，可按式（8-2-10）進行計算：

最高氣溫下導線最大弧垂時的比載為：

引用37題計算結果：

①MZ左側為：

②MZ右側為：

③導線的懸垂角為：

40．在最高氣溫工況下，MZ-MT1塔間MZ掛線點至弧垂最低點的垂直距離應為下列哪項數值？（　　）

A．0.08m

B．6.77m

C．12.5m

D．30.1m

【答案】D

【解析】根據《電力工程高壓送電線路設計手冊》（第二版）P179～P180表3-3-1可知，最高氣溫工況下的垂直比載為：

因此，可計算出MZ至MT1的最大弧垂、MZ懸掛點至弧垂最低點的垂直距離：

①MZ至MT1的最大弧垂為：

②MZ懸掛點至弧垂最低點的垂直距離為：