2016年注册电气工程师（发输变电）《专业案例考试（下）》真题及详解
[案例题是4选1的方式，各小题前后之间没有联系。
共40道小题。
选作25道，每题分值为2分，上午卷50分。
下午卷50分，试卷满分100分。
案例题一定要有分析（步骤和过程）、计算（要列出相应的公式）、依据（主要是规程、规范、手册），如果是论述题要列出论点。
]
题1～4：某大用户拟建一座220kV变电站，电压等级为220/110/10kV。
220kV电源进线2回，负荷出现4回，双母线接线，正常运行方式为并列运行，主接线及间隔排列示意图见题1～4图，110kV、10kV均为单母线分段接线，正常运行方式为分列运行。
主变容量为2×150MVA，150/150/75MVA，U kl2=14%，U kl3=23%，U k23=7%，空载电流I0=0.3%，两台主变压器正常运行时的负载率为65%，220kV出线所带最大负荷分别是L1=150MVA，L2=150MVA，L3=100MVA，L4=150MVA，220kV母线的最大三相短路电流为30kA，最小三相短路电流18kA。
请回答下列问题。
题1～4图
1．在满足电力系统n-1故障原则下，该变电站220kV母线通流计算值最大应为下列哪项数值？（）
A．978A
B．1562A
C．1955A
D．2231A
【答案】C
【解析】根据《电力系统安全稳定导则》（DL755—2001）附录A第A3条N-1原则，正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压器等）无障碍或因故障断开、电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。
一般情况下，220kV母线正常运行时，其电源与负荷应尽可能平衡，由于其中三条馈线负荷相同，可假定正常运行情况下220kV母线通流负荷值如下：
220kV母线Ⅰ：S1=电源1=负荷L1＋负荷L2＋变压器T2=150＋150＋150=450MVA 220kV母线Ⅱ：S2=电源2=负荷L3＋负荷L4＋变压器T1=100＋150＋150=400MVA 则可以计算出，220kV母线通流最大值：
2．若主变10kV侧最大负荷电流为2500A，母线上最大三相短路电流为32kA，为了将其限制到15kA以下，拟在主变10kV侧接入串联电抗器，下列电抗器参数中，哪组最为经济合理？（）
A．I e=2000A，X k%=8
B．I e=2500A，X k%=5
C．I e=2500A，X k%=10
D．I e=3500A，X k%=14
【答案】C
【解析】根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222—2005）第14.2.1条第1款规定，普通限流电抗器的额定电流应按主变压器或馈线回路的最大可能工作电流选择，本题取2500A。
根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P253式（6-14），可得限流电抗器电抗百分值：
所以， k%取10%。
3．该站220kV为户外敞开式布置，请查找下图220kV主接线中的设备配置和接线有几处错误，并说明理由。
（）（注：同一类的错误算一处，如：所有出线没有配电流互感器，算一处错误）
A．1处
B．2处
C．3处
D．4处
【答案】C
【解析】①根据《高压配电装置设计技术规程》（DL/T5352—2006）第5.1.8条规定，对屋外配电装置，为保证电气设备和母线的检修安全，每段母线上应装设接地开关或接地器
（错误1，图中缺少接地开关）；
②根据《电力工程电气设计手册》（电力一次部分）P72“避雷器的配置”第1条规定，配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。
根据第14条规定，110～220kV 线路侧一般不装设避雷器（错误2）；
③根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P71“电流互感器的配置”第1条规定，凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求（错误3，图中母联回路电流互感器在断路器一侧，存在保护死区）。
因此，有3处设计错误。
4．该变电站的220kV 母线配置有母线完全差动电流保护装置，请计算起动元件动作电流整定值的灵敏系数。
（可靠系数均取1.5，不设中间继电器）（
）
A．3.46
B．4.0
C．5.77
D．26.4
【答案】A
【解析】根据《电力工程电气设计手册》（电气二次部分）P588式（28-75）、式（28-76）、式（28-77）可知，
①按躲过外部发生故障时的最大不平衡电流整定：31max 1.50.130104500A
DZ k bp I K I ∙∙=∙=⨯⨯⨯=②按躲过二次回路断线故障电流整定：
max 1.519552992.5A
DZ j k fh I K I ∙∙=∙=⨯=
起动元件和选择元件的动作电流选取较大的一个，即4500A。
③整定后，需按系统最小运行方式下，校验母线发生故障时保护装置的灵敏度，要求起动元件和选择元件的最小灵敏度系数大于2。
灵敏度校验采用最小运行方式下两相短路电流I k2·min，为三相短路电流的0.866倍。
因此，起动元件动作电流整定值的灵敏系数为：
题5～9：某沿海区域电网内现有一座燃煤电厂，安装有四台300MW机组，另外规划建设100MW风电场合40MW光伏电站，分别通过一回110kV和一回35kV线路接入电网，系统接线见题5～9图。
燃煤机组220kV母线采用双母线接线，母线短路参数：I'=28.7kA，I∞=25.2kA；k1处发生三相短路时，线路L1侧提供的短路电流周期分量初始值I k=5.2kA。
题5～9图
5．当k1发生三相短路时，请计算短路冲击电流应为下列哪项数值？（）
A．75.08kA
B．77.1kA
C．60.7kA
D．69.3kA
【答案】A
【解析】根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222—2005）附录F.4“三相短路电流的冲击电流和全电流计算”相关内容，短路点k1位于发电厂升压变压器高压侧（220kV）母线处，根据表F.4.1（见题5表），取冲击系数K ch=1.85。
题5表不同短路点的冲击系数推荐表
根据式（F.4.1-1），得短路冲击电流：
6．若220kV线路L1、L2均采用2×LGJQ-400导线，导线的电抗值为0.3Ω/km （S j=100MVA，U j=230kV），当k2发生三相短路时，不计及线路电阻，计算通过断路器DL2的短路电流周期分量的起始有效值应为下列哪项数值？（假定忽略风电场机组，燃煤电厂220kV母线短路参数不变）（）
A．4.98kA
B．5.2kA
C．7.45kA。