2025年廣西崇左勘察設(shè)計(jì)注冊電氣工程師考試（發(fā)輸變電專業(yè)案例）經(jīng)典試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共40題，每題1分，每題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)最符合題意）1.某220kV架空輸電線路，導(dǎo)線采用LGJ-400/35，三相水平排列，相間距離為6m，導(dǎo)線直徑為26.82mm。計(jì)算該線路的每相單位長度電感（μH/m）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？已知：\(D_{eq}=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{13}}\)（\(D_{12}\)、\(D_{23}\)、\(D_{13}\)為相間距離），\(L=2\times10^{-7}\ln\frac{D_{eq}}{r}\)（\(r\)為導(dǎo)線半徑）解答：-首先求\(D_{eq}\)，因?yàn)槿嗨脚帕?，\(D_{12}=D_{23}=6m\)，\(D_{13}=12m\)，則\(D_{eq}=\sqrt[3]{6\times6\times12}=\sqrt[3]{432}\approx7.56m\)。-導(dǎo)線半徑\(r=\frac{26.82}{2}\times10^{-3}=0.01341m\)。-根據(jù)公式\(L=2\times10^{-7}\ln\frac{D_{eq}}{r}\)，可得\(L=2\times10^{-7}\ln\frac{7.56}{0.01341}=2\times10^{-7}\ln563.76\)。-因?yàn)閈(\ln563.76\approx6.33\)，所以\(L=2\times10^{-7}\times6.33=1.266\times10^{-6}H/m=1.266\muH/m\)。2.某發(fā)電廠有一臺容量為125MW的發(fā)電機(jī)，其額定電壓為10.5kV，功率因數(shù)為0.85。若該發(fā)電機(jī)在額定工況下運(yùn)行，計(jì)算其額定電流（A）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：根據(jù)公式\(P=\sqrt{3}U_{N}I_{N}\cos\varphi\)，可得\(I_{N}=\frac{P}{\sqrt{3}U_{N}\cos\varphi}\)。已知\(P=125\times10^{6}W\)，\(U_{N}=10.5\times10^{3}V\)，\(\cos\varphi=0.85\)。則\(I_{N}=\frac{125\times10^{6}}{\sqrt{3}\times10.5\times10^{3}\times0.85}=\frac{125\times10^{6}}{15.47\times10^{3}}\approx8080A\)。3.某110kV變電站的接地網(wǎng)，已知土壤電阻率\(\rho=100\Omega\cdotm\)，接地網(wǎng)面積\(S=5000m^{2}\)。采用經(jīng)驗(yàn)公式\(R\approx\frac{0.5\rho}{\sqrt{S}}\)計(jì)算接地電阻（\(\Omega\)），最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：將\(\rho=100\Omega\cdotm\)，\(S=5000m^{2}\)代入公式\(R\approx\frac{0.5\rho}{\sqrt{S}}\)。\(R\approx\frac{0.5\times100}{\sqrt{5000}}=\frac{50}{70.71}\approx0.71\Omega\)。4.某35kV架空線路，采用鋼芯鋁絞線LGJ-120，已知其單位長度電阻\(r_{0}=0.27\Omega/km\)，單位長度電抗\(x_{0}=0.40\Omega/km\)，線路長度\(l=20km\)。當(dāng)線路輸送功率\(P=10MW\)，\(Q=5Mvar\)時(shí)，計(jì)算線路的電壓損耗（kV）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：-首先計(jì)算線路的阻抗\(Z=r_{0}l+jx_{0}l=(0.27\times20)+j(0.40\times20)=5.4+j8\Omega\)。-已知\(P=10\times10^{6}W\)，\(Q=5\times10^{6}var\)，\(U=35\times10^{3}V\)。-根據(jù)電壓損耗公式\(\DeltaU=\frac{PR+QX}{U}\)，可得\(\DeltaU=\frac{10\times10^{6}\times5.4+5\times10^{6}\times8}{35\times10^{3}}=\frac{(54+40)\times10^{6}}{35\times10^{3}}=\frac{94\times10^{6}}{35\times10^{3}}\approx2.69kV\)。5.某區(qū)域電網(wǎng)中，有一臺容量為20MVA的變壓器，其變比為\(110\pm2\times2.5\%/10.5kV\)。當(dāng)分接頭置于\(110\times(1+2.5\%)kV\)時(shí)，計(jì)算該變壓器低壓側(cè)的額定電壓（kV）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：變壓器的變比\(k=\frac{U_{1}}{U_{2}}\)，當(dāng)分接頭置于\(110\times(1+2.5\%)=112.75kV\)時(shí)，變比\(k=\frac{112.75}{10.5}\)。變壓器低壓側(cè)額定電壓是由變壓器的設(shè)計(jì)決定的，不受分接頭位置影響，所以低壓側(cè)額定電壓仍為\(10.5kV\)。二、多項(xiàng)選擇題（共30題，每題2分，每題的備選項(xiàng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上符合題意，至少有1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)。錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得0.5分）1.下列哪些因素會影響輸電線路的電容參數(shù)？（）A.導(dǎo)線的幾何尺寸B.導(dǎo)線的材料C.相間距離D.線路周圍的環(huán)境溫度解答：-選項(xiàng)A：導(dǎo)線的幾何尺寸，如導(dǎo)線的半徑等會影響輸電線路的電容參數(shù)。導(dǎo)線半徑越大，電容越大，所以A正確。-選項(xiàng)B：導(dǎo)線的材料主要影響導(dǎo)線的電阻，對電容參數(shù)影響不大，所以B錯(cuò)誤。-選項(xiàng)C：相間距離是影響輸電線路電容參數(shù)的重要因素，相間距離越大，電容越小，所以C正確。-選項(xiàng)D：線路周圍的環(huán)境溫度主要影響導(dǎo)線的電阻，對電容參數(shù)基本無影響，所以D錯(cuò)誤。答案為AC。2.關(guān)于電力系統(tǒng)短路計(jì)算，下列說法正確的是（）A.短路計(jì)算的目的之一是為了選擇電氣設(shè)備B.短路電流計(jì)算時(shí)需要考慮短路點(diǎn)的電弧電阻C.無限大容量電源系統(tǒng)是一種理想的電源模型D.對稱短路和不對稱短路的計(jì)算方法有所不同解答：-選項(xiàng)A：短路計(jì)算可以得到短路電流等參數(shù)，這些參數(shù)是選擇電氣設(shè)備（如斷路器、熔斷器等）的重要依據(jù)，所以A正確。-選項(xiàng)B：在一般的短路計(jì)算中，通常忽略短路點(diǎn)的電弧電阻，因?yàn)槠鋵Χ搪冯娏鞯挠?jì)算結(jié)果影響較小，所以B錯(cuò)誤。-選項(xiàng)C：無限大容量電源系統(tǒng)是一種理想的電源模型，其容量無限大，內(nèi)阻抗為零，在實(shí)際中并不存在，但在短路計(jì)算中可以簡化計(jì)算，所以C正確。-選項(xiàng)D：對稱短路（三相短路）和不對稱短路（兩相短路、單相接地短路等）的計(jì)算方法是不同的，對稱短路計(jì)算相對簡單，不對稱短路需要采用對稱分量法等方法進(jìn)行計(jì)算，所以D正確。答案為ACD。3.下列哪些措施可以提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？（）A.采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置B.增加輸電線路的串聯(lián)電容補(bǔ)償C.提高發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢D.減少系統(tǒng)的有功功率輸送解答：-選項(xiàng)A：采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置可以在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化時(shí)及時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而提高發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢，增強(qiáng)系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，所以A正確。-選項(xiàng)B：增加輸電線路的串聯(lián)電容補(bǔ)償可以減小線路的電抗，提高輸電線路的輸送能力和系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，所以B正確。-選項(xiàng)C：提高發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢可以增加發(fā)電機(jī)的電磁功率，從而提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，所以C正確。-選項(xiàng)D：減少系統(tǒng)的有功功率輸送會降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但并不能直接提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，所以D錯(cuò)誤。答案為ABC。三、案例分析題（共20題，每題2分，每題的備選項(xiàng)中，有1個(gè)或1個(gè)以上符合題意，至少有1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)。錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得0.5分）某變電站有一臺容量為63MVA的主變壓器，變比為\(110\pm2\times2.5\%/35kV\)，變壓器的空載損耗\(P_{0}=60kW\)，短路損耗\(P_{k}=280kW\)，空載電流百分?jǐn)?shù)\(I_{0}\%=0.8\)，短路電壓百分?jǐn)?shù)\(U_{k}\%=10.5\)。1.計(jì)算變壓器在額定工況下的負(fù)載損耗（kW）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：變壓器的負(fù)載損耗即短路損耗，已知短路損耗\(P_{k}=280kW\)，所以在額定工況下的負(fù)載損耗為\(280kW\)。2.計(jì)算變壓器的空載損耗電流（A）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：-首先計(jì)算變壓器高壓側(cè)的額定電流\(I_{N1}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N1}}=\frac{63\times10^{6}}{\sqrt{3}\times110\times10^{3}}\approx330A\)。-空載電流百分?jǐn)?shù)\(I_{0}\%=0.8\)，則空載損耗電流\(I_{0}=I_{0}\%\timesI_{N1}=0.8\%\times330=2.64A\)。某發(fā)電廠有兩臺發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)G1容量為100MW，額定電壓為10.5kV，功率因數(shù)為0.85；發(fā)電機(jī)G2容量為200MW，額定電壓為10.5kV，功率因數(shù)為0.85。兩臺發(fā)電機(jī)通過母線和變壓器接入220kV電網(wǎng)。1.計(jì)算兩臺發(fā)電機(jī)額定工況下的總視在功率（MVA）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：-對于發(fā)電機(jī)G1，根據(jù)\(S_{1}=\frac{P_{1}}{\cos\varphi_{1}}\)，已知\(P_{1}=100MW\)，\(\cos\varphi_{1}=0.85\)，則\(S_{1}=\frac{100}{0.85}\approx117.65MVA\)。-對于發(fā)電機(jī)G2，根據(jù)\(S_{2}=\frac{P_{2}}{\cos\varphi_{2}}\)，已知\(P_{2}=200MW\)，\(\cos\varphi_{2}=0.85\)，則\(S_{2}=\frac{200}{0.85}\approx235.29MVA\)。-總視在功率\(S=S_{1}+S_{2}=117.65+235.29=352.94MVA\approx353MVA\)。2.若兩臺發(fā)電機(jī)在額定工況下運(yùn)行，計(jì)算母線的總無功功率（Mvar）最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值？解答：-對于發(fā)電機(jī)G1，\(Q_{1}=P_{1}\tan\varphi_{1}\)，因?yàn)閈(\cos\varphi_{1}=0.85\)，則\(\sin\varphi_{1}=\sqrt{1-\cos^{2}\varphi_{1}}=\sqrt{1-0.85^{2}}\approx0.527\)，\(\tan\varphi_{1}=\frac{\sin\varphi_{1}}{\cos\varphi_{1}}=\frac{0.527}{0.85}\approx0.62\)，所以\(Q_{1}=100\times0.62=62Mvar\)。-對于發(fā)電機(jī)G2，\(Q_{2}=P_{2}\tan\varphi_{2}\)，同理可得\(Q_{2}=200\times0.62=124Mvar\)。-母線的總無功功率\(Q=Q_{1}+Q_{2}=62+124=186Mvar\)。四、計(jì)算題（共10題，每題4分）1.某220kV輸電線路，采用雙分裂導(dǎo)線，每根子導(dǎo)線為LGJ-400/35，導(dǎo)線直徑\(d=26.82mm\)，分裂間距\(a=400mm\)，三相水平排列，相間距離\(D=6m\)。計(jì)算該線路的每相單位長度電感（μH/m）。解答：-首先計(jì)算分裂導(dǎo)線的等效半徑\(r_{eq}=\sqrt{r\timesa}\)，其中\(zhòng)(r=\fracz3jilz61osys{2}=\frac{26.82}{2}\times10^{-3}=0.01341m\)，\(a=0.4m\)，則\(r_{eq}=\sqrt{0.01341\times0.4}\approx0.073m\)。-計(jì)算\(D_{eq}=\sqrt[3]{D\timesD\times2D}=\sqrt[3]{2D^{3}}=\sqrt[3]{2}\timesD\)，\(D=6m\)，所以\(D_{eq}=\sqrt[3]{2}\times6\approx7.56m\)。-根據(jù)公式\(L=2\times10^{-7}\ln\frac{D_{eq}}{r_{eq}}\)，可得\(L=2\times10^{-7}\ln\frac{7.56}{0.073}=2\times10^{-7}\ln103.56\)。-因?yàn)閈(\ln103.56\approx4.64\)，所以\(L=2\times10^{-7}\times4.64=0.928\times10^{-6}H/m=0.928\muH/m\)。2.某變電站有一臺容量為31.5MVA的變壓器，變比為\(110\pm2\times2.5\%/10.5kV\)，已知變壓器的空載損耗\(P_{0}=40kW\)，短路損耗\(P_{k