2013年註冊電氣工程師發輸變電專業考試案例第二天上午試題及答案 專業案例題 （共25 題，每題2 分）
題1-3 ：某工廠擬建一座110kV 終端變電站，電壓等級為110kV/10kV，由兩路獨立的110kV電源供電。預計一級負荷 10MW，二級負荷35MW，三級負荷10MW。站內設兩臺主變壓器，接線組別為YNd11 。110kV 採用 SF6 斷路器，110kV 母線正常運行方式為分列運行。10kV 側採用單母線分段接線，每段母線上電纜出線8 回，平均長度4 公里。未補償前工廠內負荷功率因數為86%，當地電力部門要求功率因數達到96%。請解答以下問題：
1.說明該變電站主變壓器容量的選擇原則和依據，並通過計算確定主變壓器的計算容量和選取的變壓器容量最小值應為下列哪組數值？
（A ）計算值34MVA，選40MVA （B ）計算值45MVA，選50MVA （C ）計算值47MVA，選50MVA （D ）計算值53MVA，選63MVA 答案：（ C ） 解答過程：
2.假如主變壓器容量為63MVA，Ud%=16 ，空載電流為1%。請計算確定全站在 10kV 側需要補償的最大容性無功容量應為下列哪項數值？ （A ）8966kvar （B ）16500kvar （C ）34432kvar （D ）37800kvar 答案：（ C ） 解答過程：
3.若該變電站10kV 系統中性點採用消弧線圈接地方式，試分析計算其安裝位置和補償容量計算值應為下列哪一選項？（請考慮出線和變電站兩項因素） （A ）在主變壓器10kV 中性點接入消弧線圈，其計算容量為249kVA （B ）在主變壓器10kV 中性點接入消弧線圈，其計算容量為289kVA
（C ）在10kV 母線上接入接地變壓器和消弧線圈，其計算容量為249kVA （D ）在10kV 母線上接入接地變壓器和消弧線圈，其計算容量為289kVA 答案：（D ） 解答過程：
題4-6：某屋外220kV 變電站，地處海拔 1000m 以下，其高壓配電裝置的變壓器進線間隔斷面圖如下。
4.上圖為變電站高壓 配電裝置斷面圖，請判斷下列對安全距離的表述中，哪項不滿足規程要求？並說明判斷依據的有關條文。 （A ）母線至隔離開關引下線對地面的淨距L1>=4300mm （B ）母線至隔離開關引下線對鄰相母線的淨距L2>=2000mm
（C ）進線跨帶電作業時，上跨導線對主母線的垂直距離L3>2550mm （D ）跳線弧垂L4>=1700mm 答案：（D ） 解答過程：
5.該變電站母線高度為 10.5m，母線隔離開關支架高度 2.5m，母線隔離開關本體 （接線端子距支架頂）高度 2.8m。要滿足在不同氣象條件下的各種狀態下，母線引下線與鄰相母線之間的淨距均不小於A2 值，試計算確定母線隔離開關端子以下的引下線弧垂f0（上圖中所示）不應大於下列哪一數值？
（A ）1.8m （B ）1.5m （C ）1.2m （D ）1m 答案：（D ） 解答過程：
6.假設該變電站有一回35kV 電纜負荷回路，採用交流單芯電力電纜，金屬層接地方式按一端接地設計，電纜導體額定電流Ie=300A，電纜計算長度1km，三根單芯電纜直埋敷設且水準排列，相見距離 20cm，電纜金屬層半徑3.2cm。試計算這段電纜線路中間相 （B 相）正常感應電壓是多少？ （A ）47.58V （B ）42.6V （C ）34.5V （D ）13.05V 答案：（C ） 解答過程：
題 7- 10：某新建電廠一期安裝兩臺 300MW機組，採用發電機-變壓器單元接線接入廠內220kV 屋外中型配電裝置，配電裝置採用雙母線接線。在配電裝置架構上裝有避雷針進行直擊雷保護，其海拔高度不大於1000m。主變中性點可直接接地或不接地運行。配電裝置設置了以水準接地極為主的接地網，接地電阻為0.65 Ω，配電裝置 （人腳站立）處的土壤電阻率為100 Ωm。
7. 在主變壓器高壓側和高壓側中性點裝有無間隙金屬氧化鋅避雷器，請計算確定避雷器的額定電壓值，並從下列數值中選擇正確的一組？ （A ）189kV，143.6kV （B ）189kV，137.9kV （C ）181.5kV，143.6kV （D ）181.5kV，137.9kV 答案：（A ） 解答過程：
8. 若主變壓器高壓側至配電裝置間採用架空線連接，架構上裝有兩個等高避雷
針，如圖所示。若被保護物的高度為15m。請計算確定滿足直擊雷保護要求時，避雷針的總高度最短應選擇下列哪項數值？
1号针300040002号针300003000400014000
（A ）25m （B ）30m （C ）35m （D ）40m 答案：（B ） 解答過程：
9. 當220kV 配電裝置發生單相短路時，計算入地電流不大於且最接近下列哪個數值時，接地裝置可同時滿足允許的最大接觸電位差和最大跨步電位差的要求？（接地短路故障電流的持續時間取0.06s，表層衰減係數Cs 取1，接觸電位差影響係數Km 取0.75，跨步電位差影響係數Ks 取0.6 ） （A ）1000A （B ）1500A （C ）2000A （D ）2500A 答案：（B ） 解答過程：
10. 若220kV 配電裝置的接地引下線和水準接地體採用扁鋼，當流過接地引下線的單相短路接地電流為10kA 時，按滿足熱穩定條件選擇，計算確定接地裝置水準接地體的最小截面應為下列哪項數值？（設主保護的動作時間10ms，斷路器失靈保護動作時間1s，斷路器開斷時間90ms，第一級後備保護的動作時
間0.6s ；接地體發熱按400 ℃）
（Ａ）90mm （B ）112.4mm （C ）118.7mm （D ）149.8mm 答案：（D ） 解答過程：
題11- 15：某發電廠直流系統接線如下圖所示：
已知條件如下：
1） 鉛酸免維護蓄電池組：1500Ah、220V、104 個蓄電池（含連接條的總內阻為9.67m Ω、單個蓄電池開路電壓為2.22V
2 ） 直流系統事故初期 （1min）衝擊放電電流Icho=950A ；
3 ） 直流斷路器其系列為：4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A 、500A、600A、700A、800A、900A、1000A、1250A、1400A； 4 ） I 母線上最大饋線斷路器額定電流為200A ；II 母線上饋線斷路器額定電流見上圖；
5 ） 銅電阻係數ρ=0.0184 Ωmm /m ；S1 內阻忽略不計； 請根據上述條件計算下列各題 （保留2 位小數）：
11. 按回路壓降計算選擇L1 電纜截面應為下列哪項數值？ （A ）138.00mm （B ）158.91mm （C ）276.00mm （D ）317.82mm
答案：（D ） 解答過程：
12. 計算並選擇S2 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）10A （B ）16A （C ）20A （D ）32A 答案：（D ） 解答過程：
13. 若L1 的電纜選擇為YJV-2X（1X500 mm ）時，計算d1 點的短路電流應為下列哪項數值？
（A ）23.88kA （B ）22.18kA （C ）21.13kA （D ）20.73kA 答案：（D ） 解答過程：
14. 計算並選擇S1 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）150A （B ）400A （C ）900A （D ）1000A 答案：（C ） 解答過程：
15. 計算並選擇S11 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）150A （B ）180A （C ）825A （D ）950A 答案：（D ） 解答過程：
題16-20 ：某新建110/10kV 變電站設有2 臺主變，單側電源供電。110kV 採用單母分段接線，兩段母線分列運行。2 路電源進線分別為L1 和L2 ，兩路負荷出線分別為L3 和L4 ，L1 、L3接在1#母線上，110kV 電源來自某
答案：（D ） 解答過程：
12. 計算並選擇S2 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）10A （B ）16A （C ）20A （D ）32A 答案：（D ） 解答過程：
13. 若L1 的電纜選擇為YJV-2X（1X500 mm ）時，計算d1 點的短路電流應為下列哪項數值？
（A ）23.88kA （B ）22.18kA （C ）21.13kA （D ）20.73kA 答案：（D ） 解答過程：
14. 計算並選擇S1 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）150A （B ）400A （C ）900A （D ）1000A 答案：（C ） 解答過程：
15. 計算並選擇S11 斷路器的額定電流應為下列哪項數值？ （A ）150A （B ）180A （C ）825A （D ）950A 答案：（D ） 解答過程：
題16-20 ：某新建110/10kV 變電站設有2 臺主變，單側電源供電。110kV 採用單母分段接線，兩段母線分列運行。2 路電源進線分別為L1 和L2 ，兩路負荷出線分別為L3 和L4 ，L1 、L3接在1#母線上，110kV 電源來自某