2018年发输变电 专业案例(下午)真题解析
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集中荷载产生的垂直弯矩：
cj = 0.25js × 9.8 = 0.25 × 17 × 11.5 × 9.8 = 478.98N · m
短路电动力：
2
ch
58.52
= 1.76 ×
× 0.58 = 11.645kg/m
300
短路电动力产生的水平弯矩：
2
sd = 0.125 × d js
’
2
sf
= 0.125 × v’ js
× 9.8 = 0.125 × 1.6875 × 11.52 × 9.8 = 273.39N · m
v’ = v v 1
短路状态时母线所承受的最大弯矩：
2
2
’
d = √(sd + sf
) + (cz + cj ) = √(1886.56 + 273.39)2 + (660.99 + 478.98)2
（2）断路器的开断能力对应三相短路电流周期分量有效值，而关合能力对应冲击电流。
（3）要准确理解题意，题干中所说 220kV 母线三相短路容量，是指所有系统提供的短路容
量之和，而不仅仅指本站提供的。通过真题的练习要适应命题者对题干的描述方法。
（4）本题咋一看选项，感觉有难度无从下手，实际上仍然是考查“额定”与“实际”的概
2018 年注册电气工程师专业案例试题（发输变电）
（下午卷）
题 1-3：某城区电网 220kV 变电站现有 3 台主变，220kV 户外配电装置采用敞开式布置，铝
锰合金管形母线。根据电网发展和周边负荷增长情况，对断路器进行增容改造，具体发展情
况见下表，请分析计算解答下列个小题。
主要设备
现状
增容改造后
短路容量的计算式为 " = √3j "，考试中可直接使用。该式可根据一次手册 P129 式 4-20
推导出。由于涉及到短路计算的基本功，这里列一下过程，仅供参考。
"
"
" = ∗" j = j = × √3j j = √3j "
j
j
本题有人提出母联断路器是否要计，据题意，只已知 L1，L2，L3，L4 出线断路器断开电流为
40kA，已知母联台数及开断流参数，不应计入，两台无疑义。
【18-2-P-2】
站址区域最大风速为 25m/s，
内过电压风速为 15m/s，三相短路电流峰值为 58.5kA，
母线结构尺寸：跨距为 12m，支持金其长 0.5m，相间距离 3m，每跨设一个伸缩接头。隔离
开关静触头如金具重 17kg，装于母线跨距中央，导体技术特性；自重为 4.08kg/m，导体截
（D）4 台
【张工答案】B
【解答过程】
依据《导体和电器选择设计技术规定》
（DL/T 5222-2005）第 5.0.4 条：
（1）对于1 出线，因是负荷出线。
d1 = 16530MVA
16530
"1 =
=
= 41.49kA > 40kA
√3j 230√3
d1
需更换.
（2）对于2出线
d2 = Max{(16530 − 2190)，2190} = 14340MVA
念，断路器的开断能力是“额定”的概念，校核其是否满足要求，则必然要计算出实际值进
行比较。
3、解题步骤：
（1）草稿纸上大致画出本题简图，分析短路点如何选取，短路电流最大。
（2）分别计算1-4出线的断路器可能承受的实际最大短路电流，与 40kA 比较，满足能力
则无需更换，不满足则考虑更换。
4、举一反三：
4线为联络线路，其断路器开断能力均为 40kA，增容改造后，该站 220kV 母线三相短路容
量为 16530MVA，2 、3 、4出线系统侧断路容量分别为 2190 MVA、1350 MVA、395MVA，
请核算改造需要更换几台断路器（j =230kV）？
（
）
（A）1 台
（C）3 台
（B）2 台
主变容量
3×120MVA
3×180MVA
220kV 侧
4 回出线、双母线接线
6 回出线、双母线接线
110kV 侧
8 回出线、双母线接线
10 回出线、双母线接线
35kV 侧
9 回出线、单母线分段接线
12 回出线、单母线分段接线
【18-2-P-1】该变电站原有四回 220kV 出线1 -3，其中1出线为放射型负荷线路，2 、3、
面系数为 33.8cm3。若计算发生短路时该母线所承受的最大应力并复核现有母线是否满足要
求？
（
）
（A）3639 N/cm2，母线满足要求
（B）7067.5 N/cm2，母线满足要求
（C）7224.85N/cm2，母线满足要求
（D）9706.7N/cm2，母线不满足要求
【张工答案】C
【解答过程】
依据《电力工程电气设计手册 电气一次部分》P344 表 8-17，式 8-41、8-42、P345 表 8-19、
d4
16135
"4 =
=
= 40.5kA > 40kA
√3 230√3
需更换。
综上，共需更换 2 台，故选 B。
【本题解析】
1、考点归属：断路器开断能力校核
2、陷阱和难点分析：
（1）根据 DL/T 5222-2005 第 5.0.4 条，校验开断能力要选可能发生的最大短路电流。因此
就涉及到如何选短路点的问题。这个考点在不断地重复考查，务必重视。
P345-347 算例
js = 12 − 0.5 = 11.5m
查表 8-19 得单跨梁均布荷载弯矩系数为 0.125，集中荷载弯矩系数为 0.25，母线自重产生的
垂直弯矩：
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cz = 0.1251 js
× 9.8 = 0.125 × 4.08 × 11.52 × 9.8 = 660.99N · m
d2
14340
"2 =
=
= 35.966kA < 40kA
√3 230√3
不需更换
（3）对于3出线
d3 = Max{(16530 − 1360)，1360} = 15170MVA
d3
15170
"3 =
=
= 38.08kA < 10kA
√3 230√3
不需更换
（4）对于4出线
d4 = ax{(16530 − 395)，395} = 16135MVA
× 9.8 = 0.125 × 11.645 × 11.52 × 9.8 = 1886.56N · m
d = 1.76
= 50% = 25 × 0.5 = 12.5/s 且不小于 15m/s，取15m/s
风压：
2
152
= 1 × 1.2 × 0.1 ×
= 1.6875kg/m
16
16
在内过电压情况下的风速产生的水平弯矩：
cj = 0.25js × 9.8 = 0.25 × 17 × 11.5 × 9.8 = 478.98N · m
短路电动力：
2
ch
58.52
= 1.76 ×
× 0.58 = 11.645kg/m
300
短路电动力产生的水平弯矩：
2
sd = 0.125 × d js
’
2
sf
= 0.125 × v’ js
× 9.8 = 0.125 × 1.6875 × 11.52 × 9.8 = 273.39N · m
v’ = v v 1
短路状态时母线所承受的最大弯矩：
2
2
’
d = √(sd + sf
) + (cz + cj ) = √(1886.56 + 273.39)2 + (660.99 + 478.98)2
（2）断路器的开断能力对应三相短路电流周期分量有效值，而关合能力对应冲击电流。
（3）要准确理解题意，题干中所说 220kV 母线三相短路容量，是指所有系统提供的短路容
量之和，而不仅仅指本站提供的。通过真题的练习要适应命题者对题干的描述方法。
（4）本题咋一看选项，感觉有难度无从下手，实际上仍然是考查“额定”与“实际”的概
2018 年注册电气工程师专业案例试题（发输变电）
（下午卷）
题 1-3：某城区电网 220kV 变电站现有 3 台主变，220kV 户外配电装置采用敞开式布置，铝
锰合金管形母线。根据电网发展和周边负荷增长情况，对断路器进行增容改造，具体发展情
况见下表，请分析计算解答下列个小题。
主要设备
现状
增容改造后
短路容量的计算式为 " = √3j "，考试中可直接使用。该式可根据一次手册 P129 式 4-20
推导出。由于涉及到短路计算的基本功，这里列一下过程，仅供参考。
"
"
" = ∗" j = j = × √3j j = √3j "
j
j
本题有人提出母联断路器是否要计，据题意，只已知 L1，L2，L3，L4 出线断路器断开电流为
40kA，已知母联台数及开断流参数，不应计入，两台无疑义。
【18-2-P-2】
站址区域最大风速为 25m/s，
内过电压风速为 15m/s，三相短路电流峰值为 58.5kA，
母线结构尺寸：跨距为 12m，支持金其长 0.5m，相间距离 3m，每跨设一个伸缩接头。隔离
开关静触头如金具重 17kg，装于母线跨距中央，导体技术特性；自重为 4.08kg/m，导体截
（D）4 台
【张工答案】B
【解答过程】
依据《导体和电器选择设计技术规定》
（DL/T 5222-2005）第 5.0.4 条：
（1）对于1 出线，因是负荷出线。
d1 = 16530MVA
16530
"1 =
=
= 41.49kA > 40kA
√3j 230√3
d1
需更换.
（2）对于2出线
d2 = Max{(16530 − 2190)，2190} = 14340MVA
念，断路器的开断能力是“额定”的概念，校核其是否满足要求，则必然要计算出实际值进
行比较。
3、解题步骤：
（1）草稿纸上大致画出本题简图，分析短路点如何选取，短路电流最大。
（2）分别计算1-4出线的断路器可能承受的实际最大短路电流，与 40kA 比较，满足能力
则无需更换，不满足则考虑更换。
4、举一反三：
4线为联络线路，其断路器开断能力均为 40kA，增容改造后，该站 220kV 母线三相短路容
量为 16530MVA，2 、3 、4出线系统侧断路容量分别为 2190 MVA、1350 MVA、395MVA，
请核算改造需要更换几台断路器（j =230kV）？
（
）
（A）1 台
（C）3 台
（B）2 台
主变容量
3×120MVA
3×180MVA
220kV 侧
4 回出线、双母线接线
6 回出线、双母线接线
110kV 侧
8 回出线、双母线接线
10 回出线、双母线接线
35kV 侧
9 回出线、单母线分段接线
12 回出线、单母线分段接线
【18-2-P-1】该变电站原有四回 220kV 出线1 -3，其中1出线为放射型负荷线路，2 、3、
面系数为 33.8cm3。若计算发生短路时该母线所承受的最大应力并复核现有母线是否满足要
求？
（
）
（A）3639 N/cm2，母线满足要求
（B）7067.5 N/cm2，母线满足要求
（C）7224.85N/cm2，母线满足要求
（D）9706.7N/cm2，母线不满足要求
【张工答案】C
【解答过程】
依据《电力工程电气设计手册 电气一次部分》P344 表 8-17，式 8-41、8-42、P345 表 8-19、
d4
16135
"4 =
=
= 40.5kA > 40kA
√3 230√3
需更换。
综上，共需更换 2 台，故选 B。
【本题解析】
1、考点归属：断路器开断能力校核
2、陷阱和难点分析：
（1）根据 DL/T 5222-2005 第 5.0.4 条，校验开断能力要选可能发生的最大短路电流。因此
就涉及到如何选短路点的问题。这个考点在不断地重复考查，务必重视。
P345-347 算例
js = 12 − 0.5 = 11.5m
查表 8-19 得单跨梁均布荷载弯矩系数为 0.125，集中荷载弯矩系数为 0.25，母线自重产生的
垂直弯矩：
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cz = 0.1251 js
× 9.8 = 0.125 × 4.08 × 11.52 × 9.8 = 660.99N · m
d2
14340
"2 =
=
= 35.966kA < 40kA
√3 230√3
不需更换
（3）对于3出线
d3 = Max{(16530 − 1360)，1360} = 15170MVA
d3
15170
"3 =
=
= 38.08kA < 10kA
√3 230√3
不需更换
（4）对于4出线
d4 = ax{(16530 − 395)，395} = 16135MVA
× 9.8 = 0.125 × 11.645 × 11.52 × 9.8 = 1886.56N · m
d = 1.76
= 50% = 25 × 0.5 = 12.5/s 且不小于 15m/s，取15m/s
风压：
2
152
= 1 × 1.2 × 0.1 ×
= 1.6875kg/m
16
16
在内过电压情况下的风速产生的水平弯矩：