2025年注冊(cè)電氣工程師考試電氣設(shè)備選型與采購(gòu)專項(xiàng)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、某新建工廠變電所擬選用一臺(tái)變壓器，變壓器一次側(cè)接額定電壓為110kV的電網(wǎng)，二次側(cè)負(fù)擔(dān)一路一級(jí)負(fù)荷（需專用回路供電）和兩路二級(jí)負(fù)荷。已知該變電所所在地區(qū)年最高氣溫為+40℃，年平均氣溫為+20℃，最低氣溫為-10℃。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，變壓器日負(fù)荷曲線近似為矩形，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=4000h，變壓器年運(yùn)行時(shí)間為8000h。要求變壓器二次側(cè)在額定電壓下，在考慮5%的電壓損失后，能夠滿足一級(jí)負(fù)荷的供電需求。請(qǐng)計(jì)算并說(shuō)明選擇該變壓器的依據(jù)，至少?gòu)慕?jīng)濟(jì)性、技術(shù)性兩方面進(jìn)行比較，并列出需要考慮的主要技術(shù)參數(shù)及其選用原則。若初步選定兩臺(tái)變壓器方案，一臺(tái)S11-1250/110型號(hào)，另一臺(tái)S11-2000/110型號(hào)，試從經(jīng)濟(jì)性和可靠性角度分析哪種方案更優(yōu)？（可假定電價(jià)、設(shè)備價(jià)格等信息進(jìn)行定性分析）二、某110kV變電站內(nèi)，擬敷設(shè)一段從10kV出線間隔到2號(hào)主變壓器低壓側(cè)（10kV）的電纜線路，長(zhǎng)度約500m。該電纜將負(fù)擔(dān)兩臺(tái)S11-1600kVA變壓器的總計(jì)算負(fù)荷，高峰負(fù)荷電流約為450A。電纜將沿電纜橋架敷設(shè)，環(huán)境溫度常年保持在+25℃左右。請(qǐng)計(jì)算并選擇該電纜的型號(hào)和截面積。在選擇過(guò)程中，需要考慮哪些因素？請(qǐng)簡(jiǎn)述電纜載流量計(jì)算的主要步驟和依據(jù)，并說(shuō)明在計(jì)算過(guò)程中需要注意哪些關(guān)鍵點(diǎn)。三、某項(xiàng)目需要采購(gòu)一批高壓斷路器，用于110kV架空線路終端變電所。線路額定電壓110kV，系統(tǒng)最高工作電壓126kV，短路電流水平較大，預(yù)期最大短路電流（有效值）Ik"=31kA，短路持續(xù)時(shí)間ts=4s。請(qǐng)從技術(shù)參數(shù)角度，比較以下三種型號(hào)高壓斷路器的適用性，并說(shuō)明選擇時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些技術(shù)參數(shù)？要求對(duì)每種斷路器的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析說(shuō)明。1.ZN63A-126/3150型（真空斷路器）2.SN10-126/3150型（少油斷路器）3.LCDB-126-31.5型（六氟化硫斷路器）四、在編制一份110kV變電站新建工程中10kV開(kāi)關(guān)柜的采購(gòu)技術(shù)規(guī)范時(shí)，需要明確對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線等主要設(shè)備的技術(shù)要求。請(qǐng)簡(jiǎn)述在技術(shù)規(guī)范中應(yīng)如何規(guī)定這些設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)？以斷路器和母線為例，分別列舉至少5項(xiàng)需要規(guī)定的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，并說(shuō)明每項(xiàng)參數(shù)的確定依據(jù)或需要滿足的要求。五、某公司計(jì)劃投資建設(shè)一個(gè)包含200kW充電樁的充電站，充電站由當(dāng)?shù)?0kV電網(wǎng)供電。在設(shè)備采購(gòu)招標(biāo)文件中，針對(duì)充電樁設(shè)備，除了技術(shù)參數(shù)要求外，還需要明確合同的關(guān)鍵條款。請(qǐng)列舉至少四項(xiàng)合同中必須包含的關(guān)鍵條款，并簡(jiǎn)要說(shuō)明每項(xiàng)條款的目的或重要性。六、某項(xiàng)目在采購(gòu)一批用于變電站的電氣設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)主變壓器的出廠合格證和型式試驗(yàn)報(bào)告存在部分信息模糊不清的情況。請(qǐng)分析在這種情況下，采購(gòu)方應(yīng)如何處理？需要采取哪些措施來(lái)保障自身權(quán)益？在此過(guò)程中，需要關(guān)注哪些方面的風(fēng)險(xiǎn)？七、隨著新能源發(fā)電的接入，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性和設(shè)備性能提出了更高要求。在選用開(kāi)關(guān)站內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備時(shí)，如何體現(xiàn)數(shù)字化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)？請(qǐng)結(jié)合開(kāi)關(guān)站內(nèi)至少兩種設(shè)備，闡述在設(shè)備選型時(shí)如何考慮其智能化功能和信息交互能力。試卷答案一、選擇依據(jù)：1.經(jīng)濟(jì)性：需要計(jì)算兩臺(tái)變壓器的總初投資成本和年運(yùn)行費(fèi)用（電費(fèi)、損耗費(fèi)用），對(duì)比其總擁有成本（TCO）。S11-2000/110容量更大，單臺(tái)價(jià)格可能更高，但兩臺(tái)運(yùn)行時(shí)，平均負(fù)載率可能低于單臺(tái)1250kVA變壓器滿載運(yùn)行，綜合損耗可能更低。需進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)性比較，如計(jì)算投資回收期。2.技術(shù)性：*容量：1250kVA可能滿足峰值負(fù)荷，但若一級(jí)負(fù)荷占比大或波動(dòng)劇烈，2000kVA更可靠。需校核變壓器二次側(cè)出力是否滿足一級(jí)負(fù)荷+5%電壓損失的要求。*電壓損失：計(jì)算電纜、開(kāi)關(guān)設(shè)備等引起的電壓損失，確保末端一級(jí)負(fù)荷電壓合格。*短路耐受能力：變壓器需滿足短路電流下的動(dòng)熱穩(wěn)定要求，校核其短路阻抗和動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)值。*環(huán)境適應(yīng)性：考慮最高、平均、最低氣溫對(duì)變壓器散熱、絕緣性能的影響，選擇合適的冷卻方式（如干式變壓器可選風(fēng)冷或自冷）。*連接組別：需與系統(tǒng)匹配（通常為YNd11）。*可靠性：容量較大的變壓器通?？煽啃栽O(shè)計(jì)更高。主要技術(shù)參數(shù)及其選用原則：*額定容量(S?)：根據(jù)計(jì)算負(fù)荷和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃確定，需留有適當(dāng)裕度。*額定電壓(U?)：一次側(cè)匹配電網(wǎng)電壓，二次側(cè)滿足負(fù)荷電壓要求。*連接組別(聯(lián)結(jié)組號(hào))：與系統(tǒng)電壓等級(jí)和接線方式匹配，常用YNd11。*阻抗電壓(u?%)：影響系統(tǒng)短路電流，需根據(jù)系統(tǒng)短路水平選擇。*冷卻方式：根據(jù)容量、環(huán)境條件選擇，如干式變壓器自冷(A)、風(fēng)冷(BF)、強(qiáng)迫風(fēng)冷(FC)等，油浸式變壓器有油浸自冷(ONAN)、油浸風(fēng)冷(ONAF)、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷(OFAF)、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷(ODAF)等。*空載損耗(P?)：影響空載運(yùn)行成本和效率。*負(fù)載損耗(P?)：影響負(fù)載運(yùn)行效率和發(fā)熱。*總損耗(P_總)：P?+P?，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。*噪聲水平：對(duì)環(huán)境有要求時(shí)需考慮。*外形尺寸及重量：滿足安裝空間和運(yùn)輸條件。方案比較：定性分析，2000kVA方案初始投資高，但運(yùn)行可能更經(jīng)濟(jì)、可靠性更高。1250kVA方案若能滿足負(fù)荷且經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果可接受，可能更節(jié)省初投資。需結(jié)合具體價(jià)格、負(fù)荷特性、運(yùn)維成本進(jìn)行綜合判斷。可靠性方面，單臺(tái)故障停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，兩臺(tái)（若設(shè)置備用或互為備用）可靠性高。二、選擇過(guò)程考慮因素：*負(fù)荷電流：計(jì)算高峰負(fù)荷電流。*電纜類型：沿橋架敷設(shè)，可選交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜。*環(huán)境溫度：影響電纜載流量。*敷設(shè)方式：橋架敷設(shè)，散熱條件較好。*短路電流：需滿足動(dòng)熱穩(wěn)定要求，可能需要加大截面。*經(jīng)濟(jì)性：在滿足要求前提下，選擇性價(jià)比高的截面。*電壓損失：校核電壓損失是否在允許范圍內(nèi)。*相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：遵循《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50217)等規(guī)范。計(jì)算步驟與依據(jù)：1.計(jì)算載流量：查表或利用公式計(jì)算電纜在環(huán)境溫度+25℃、橋架敷設(shè)條件下的長(zhǎng)期允許載流量(I?)。2.校正環(huán)境溫度影響：若實(shí)際環(huán)境溫度高于25℃，需對(duì)I?進(jìn)行校正。3.考慮同通道敷設(shè)影響：若有多根電纜并行敷設(shè)，需校正載流量。4.校核短路熱穩(wěn)定：計(jì)算電纜允許通過(guò)的最大短路電流(I<0xE2><0x82><0x97>)，需滿足I<0xE2><0x82><0x97>2t≥I?"2ts(I?"為預(yù)期最大短路電流有效值，ts為短路持續(xù)時(shí)間)。若不滿足，需選擇更大截面積電纜。5.校核電壓損失：計(jì)算電纜線路的電壓損失△U，要求△U≤(U?n-U<0xE2><0x82><0x99>)×5%(U?n為二次側(cè)額定電壓，U<0xE2><0x82><0x99>為末端一級(jí)負(fù)荷處電壓)。若不滿足，需選擇更大截面積電纜。6.經(jīng)濟(jì)性比較：比較不同截面電纜的價(jià)格和綜合效益。關(guān)鍵點(diǎn)：*載流量計(jì)算必須考慮實(shí)際敷設(shè)條件（溫度、方式、并列數(shù)）。*短路熱穩(wěn)定是強(qiáng)制性要求，必須滿足。*電壓損失是按比例限制，需精確計(jì)算。*可能需要同時(shí)滿足熱穩(wěn)定和電壓損失要求，選擇較大者或進(jìn)行綜合校驗(yàn)。選型：假設(shè)計(jì)算結(jié)果表明，按450A高峰負(fù)荷計(jì)算，考慮環(huán)境溫度和敷設(shè)方式，初步選擇截面積為150mm2的XLPE電纜可能滿足載流量和熱穩(wěn)定要求，但需最終校核電壓損失。若電壓損失偏大，可能需選擇200mm2或更大截面。三、適用性比較與技術(shù)參數(shù)關(guān)注點(diǎn)：1.ZN63A-126/3150型（真空斷路器）：*技術(shù)參數(shù)：額定電壓126kV，額定電流3150A，開(kāi)斷電流（有效值）≥31kA，短路開(kāi)斷容量≥126MVA，動(dòng)穩(wěn)定峰值≥63kA，熱穩(wěn)定電流（有效值）≥31kA，ts=4s，分合閘時(shí)間。*適用性分析：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、開(kāi)斷性能好、無(wú)油污染、可靠性高、體積小、重量輕。非常適合城市、環(huán)境要求高的區(qū)域。短路耐受能力滿足要求。是當(dāng)前110kV線路終端變電所常用首選。關(guān)注點(diǎn)：爬電距離、污穢等級(jí)適應(yīng)性、價(jià)格。2.SN10-126/3150型（少油斷路器）：*技術(shù)參數(shù)：額定電壓126kV，額定電流3150A，開(kāi)斷電流（有效值）≥31kV，短路開(kāi)斷容量≥126MVA，動(dòng)穩(wěn)定峰值≥63kA，熱穩(wěn)定電流（有效值）≥31kA，ts=4s，分合閘時(shí)間。*適用性分析：技術(shù)成熟，開(kāi)斷性能可靠。但存在油污染風(fēng)險(xiǎn)、維護(hù)相對(duì)復(fù)雜、體積和重量較大。在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天，其應(yīng)用逐漸減少，尤其是在終端變電所。若選用，需考慮完善的漏油處理措施。關(guān)注點(diǎn)：油箱密封性、防爆措施、運(yùn)行維護(hù)。3.LCDB-126-31.5型（六氟化硫斷路器）：*技術(shù)參數(shù)：額定電壓126kV，額定電流3150A（可能需核對(duì)31.5kA是否為額定電流，通常六氟化硫斷路器額定電流選型較大），開(kāi)斷電流（有效值）需≥31kA，短路開(kāi)斷容量≥126MVA，動(dòng)熱穩(wěn)定需滿足要求，ts=4s，分合閘時(shí)間。*適用性分析：污穢耐受能力好、開(kāi)斷性能優(yōu)異、維護(hù)簡(jiǎn)單、無(wú)火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)。但價(jià)格較高，且含SF6氣體，存在溫室效應(yīng)，需關(guān)注其使用和回收的環(huán)保問(wèn)題。對(duì)于短路電流較大或?qū)Νh(huán)保有特殊要求的項(xiàng)目可能選用。關(guān)注點(diǎn)：SF6氣體泄漏監(jiān)測(cè)、絕緣性能、價(jià)格。選擇時(shí)重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)參數(shù)：*額定電壓和額定電流：必須滿足系統(tǒng)要求。*開(kāi)斷性能：短路開(kāi)斷容量、開(kāi)斷電流（包括沖擊電流）、分合閘時(shí)間必須滿足系統(tǒng)短路水平要求。*短路耐受能力：動(dòng)穩(wěn)定峰值、熱穩(wěn)定電流必須滿足預(yù)期最大短路電流的要求。*絕緣水平：包括爬電距離和電氣強(qiáng)度，需滿足系統(tǒng)電壓和污穢等級(jí)要求。*環(huán)境適應(yīng)性：污穢耐受等級(jí)、耐受風(fēng)速、海拔高度等。*操作性能：分合閘操作方式、操作電源要求、機(jī)械壽命。*維護(hù)需求與可靠性：是否需要頻繁維護(hù)，平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）。*環(huán)保特性：是否含油、含SF6氣體，是否會(huì)產(chǎn)生污染。四、技術(shù)規(guī)范中設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)規(guī)定方法：斷路器：1.型號(hào)與規(guī)格：明確斷路器具體型號(hào)（如ZN63A-126/3150）、額定電壓、額定電流、開(kāi)斷電流等級(jí)、短路開(kāi)斷容量、連接組別。2.短路耐受能力：規(guī)定動(dòng)穩(wěn)定峰值電流、熱穩(wěn)定電流（有效值）及其持續(xù)時(shí)間，必須大于或等于安裝處預(yù)期最大短路電流計(jì)算值。3.開(kāi)斷性能：規(guī)定短路開(kāi)斷容量（MVA）、開(kāi)斷電流（有效值）、分合閘時(shí)間（固有分閘時(shí)間、固有合閘時(shí)間、全分閘時(shí)間、全合閘時(shí)間）。4.操作機(jī)構(gòu)：規(guī)定操作方式（手力、電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)）、操作電源要求、分合閘線圈電壓。5.絕緣性能：規(guī)定額定絕緣水平（工頻耐受電壓、雷電沖擊耐受電壓、操作沖擊耐受電壓）、爬電距離（考慮污穢等級(jí)）。6.控制與保護(hù)接口：規(guī)定控制回路電壓、信號(hào)觸點(diǎn)數(shù)量和類型、與保護(hù)裝置的配合要求（如跳閘線圈類型、輔助觸點(diǎn)）。7.外觀與材質(zhì)：規(guī)定外殼顏色、材質(zhì)、銘牌信息完整性等。母線：1.類型與材質(zhì)：明確母線類型（如硬母線銅牌T、鋁牌L，軟母線），材質(zhì)（銅Cu、鋁Al），截面形狀（矩形、槽形、管形）。2.規(guī)格與尺寸：規(guī)定具體截面尺寸（mm2）和型號(hào)。3.額定參數(shù)：規(guī)定額定電壓、額定電流、額定溫升（導(dǎo)線表面）、長(zhǎng)期允許載流量（考慮環(huán)境溫度、敷設(shè)方式、集膚效應(yīng)等）。4.短路耐受能力：規(guī)定母線及其支持絕緣子、金具等的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求，需滿足預(yù)期最大短路電流的要求。5.連接要求：規(guī)定母線連接方式（螺栓連接、焊接）、螺栓規(guī)格、力矩要求、接觸面處理要求。6.支持絕緣子：規(guī)定絕緣子類型、電壓等級(jí)、爬電距離、機(jī)械強(qiáng)度、安裝間距。7.安裝方式：規(guī)定母線布置方式（水平、垂直、引下）、相間距離、對(duì)地距離、支持絕緣子安裝要求。8.材料質(zhì)量：對(duì)母線材料純度、性能有要求（如銅母線氧含量）。五、合同關(guān)鍵條款：1.技術(shù)規(guī)格與性能要求：必須詳細(xì)、準(zhǔn)確地規(guī)定充電樁的型號(hào)、技術(shù)參數(shù)（功率、電壓、電流、接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議、充電模式、兼容性等），作為設(shè)備驗(yàn)收的核心依據(jù)。條款需明確，避免歧義。2.質(zhì)量保證與合格證明：供應(yīng)商必須保證所提供設(shè)備符合合同規(guī)定的技術(shù)規(guī)格，并提供完整的出廠合格證、型式試驗(yàn)報(bào)告、出廠檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件。明確設(shè)備在質(zhì)保期內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的處理方式。3.包裝、運(yùn)輸與保險(xiǎn)：規(guī)定設(shè)備的包裝方式必須能保證設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中完好無(wú)損。明確運(yùn)輸方式、到達(dá)指定地點(diǎn)的交貨條件。要求供應(yīng)商承擔(dān)運(yùn)輸途中的風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用（或由采購(gòu)方承擔(dān)并要求供應(yīng)商購(gòu)買保險(xiǎn)）。4.安裝、調(diào)試與驗(yàn)收：明確設(shè)備安裝、調(diào)試的責(zé)任方和標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定驗(yàn)收程序、驗(yàn)收依據(jù)（合同、技術(shù)規(guī)格、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）、驗(yàn)收時(shí)間節(jié)點(diǎn)。設(shè)定合理的試用期，并在試用合格后辦理正式驗(yàn)收手續(xù)。六、處理方法與關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)：1.核對(duì)與溝通：首先向供應(yīng)商索取補(bǔ)充資料或要求其澄清，確認(rèn)信息模糊的具體原因。2.查閱其他證明文件：對(duì)照采購(gòu)清單、技術(shù)協(xié)議、其他合格證或報(bào)告，看是否有交叉印證信息。3.專業(yè)鑒定/測(cè)試：若無(wú)法確認(rèn)或信息模糊可能影響設(shè)備性能和安全，可要求供應(yīng)商對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或送至權(quán)威第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)復(fù)核，并出具有效檢測(cè)報(bào)告。4.合同條款審查：查看采購(gòu)合同中關(guān)于設(shè)備質(zhì)量、合格證明、違約責(zé)任等的條款，明確供應(yīng)商的責(zé)任。若問(wèn)題嚴(yán)重，可能構(gòu)成供應(yīng)商違約。5.拒收或要求更換：若復(fù)核確認(rèn)設(shè)備不合格或與合同要求嚴(yán)重不符，依據(jù)合同條款拒收該設(shè)備，并要求供應(yīng)商更換合格產(chǎn)品或承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。6.記錄與上報(bào)：詳細(xì)記錄發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、處理過(guò)程和結(jié)果，必要時(shí)向公司內(nèi)部相關(guān)部門或上級(jí)機(jī)構(gòu)匯報(bào)。關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)：*設(shè)備性能不達(dá)標(biāo)，影響充電站正常運(yùn)行。*設(shè)備存在缺陷或隱患，存在安全隱患。*無(wú)法完成項(xiàng)目驗(yàn)收，導(dǎo)致工期延誤和合同糾紛。*質(zhì)保期內(nèi)出現(xiàn)故障，處理不及時(shí)或責(zé)任不清。*損壞設(shè)備在運(yùn)輸或安裝過(guò)程中發(fā)生，責(zé)任難以界定。七、設(shè)備選型體現(xiàn)數(shù)字化智能化趨勢(shì)：1.智能開(kāi)關(guān)柜：*智能化功能：內(nèi)置智能監(jiān)控單元，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流、電壓、溫度、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)環(huán)境參數(shù)（濕度、煙霧、SF6氣體壓力/純度等）。具備智能操作功能，可遠(yuǎn)方或就地控制分合閘、接地開(kāi)關(guān)等。具備故障錄波、事件記錄功能。*信息交互能力：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口（如Modbus、IEC61850、MQTT）或協(xié)議，與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、保護(hù)系統(tǒng)、