第四章导 体 选 择
第一节概 述
一、主要涉及规范
《电力工程电气设计手册电气一次部分》★★★★DL/T5222一2005《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5352一2018《高压配电装置设计技术规程》★★★★GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》★★★★GB50227-2017《并联电容器装置设计规范》★★★★GB50217-2018《电力工程电缆设计规范》★★★★DL/T5390一2014《发电厂和变电站照明设计技术规定》★
二、真题考点分布(总计51题
考点1 经济电流密度(共7题):第一~七题考点2 导体载流量计算(共3题):第八~十题考点3 导体截面选择(共13题):第十一~二十三题考点4 电缆截面选择(共8题):第二十四~三十一题考点5 电缆绝缘选择(共3题):第三十二~三十四题考点6 电缆护层感应电压(共1题):第三十五题考点7 电缆电压损失(共1题):第三十六题考点8电缆沟净宽(共1题):第三十七题考点9 短路电动力计算(共5题):第三十八~四十二题考点10 管型导体荷载计算条件(共1题):第四十三题考点11 母线挠度计算(共1题):第四十四题考点12 导体荷载计算(共1题):第四十五题考点13 管型导体微风振动(共2题):第四十六、四十七题考点14 跳线弧垂(共1题):第四十八题考点15 状态方程(共1题):第四十九题考点16 安全系数(共1题):第五十题考点17 照明电线长度计算(共1题):第五十一题
三、考点内容简要
导体选择,是注册电气工程师发输变电专业考试的重点,每年都有涉及,其很多理论与设备选择都是相通的,考生可以把这两部分放在一起学习.导体和设备选择是在主接线、短路电流计算的基础上进行的,具有一定的综合性,同时这几部分是一条完整的知识链,其考
查内容加起来可占到全部内容的1/3左右.
导体选择在历年考题中主要分为导体截面选择、动热稳定校验、力学计算、电缆选择四大类.其实电缆也属于导体的一种,但相对于其他导体具有较大的特殊性,并且单独使用GB50217-2018,所以单独列出.
导体截面选择中最基础的是回路电流计算,并且这也是设备选择的基础,所以必须重点掌握.考生在学习该方法时要熟记各种特殊回路的修正,同时应理解其本质,不要死套公式,尤其是在回路容量S的计算上,可以非常灵活地出题,学习时应结合主接线部分内容.
在回路电流计算的基础上,选择导体截面的方法有经济电流法、最大载流量法和热稳定校验法.经济电流密度法主要从投资与运行经济性出发,选择角度和后两种方法不同,所以选择的截面也偏大,往往不必进行太多的校验.最大载流量法和热稳定校验法是从导体正常运行和事故状态下的安全性出发,所以选择的截面是最小允许截面,并且需要进行多项修正.具体使用哪种方法应根据题意来确定.
经济电流密度法基本属于送分题,也是导体选择入门考点,必须完全掌握.最大载流量法选择导体,其计算量不大,但细节多,各种修正稍不注意就会掉坑,并且在“回路最大持续工作电流”的计算上可以出很多花样.这类题目因为计算量不大,出不到太难的题目,其坑点主要在一些思维技巧和工程经验上.所以这类题也是必须认真学习完全掌握的.
动热稳定校验的难度其实主要在冲击电流和热效应的计算上,该考点作为导体和设备选择的一个重要知识点,在历年案例中经常出现,考生可结合短路电流计算一起学习掌握.
导体的力学计算,具有一定的跨专业性质.其出题难度可以非常大,甚至可以超过线路压轴题;但也可以很简单.考生在复习时,应把时间多放在基本的力学计算原则和基本的受力公式上.对于太专业或计算量大的知识点,比如状态方程,适当结合几道题目训练了解方法即可.
电缆的选择与导体选择大体类似,但由于其类型多,细节多,比如:铜铝转换、敷设方式修正、土壤热阻系数及其基准值、不同敷设方式、不同绝缘类型、电缆的载流量表格及其环境基准值、压降校验等.
第二节历年真题详解
一、考点1经济电流密度
【2008年上午题1~5】 已知某发电厂220kV配电装置有2回进线、3回出线、主接线采用双母线接线,屋外配电装置普通中型布置,见下图.请回答下列问题.
架空导线采用铝绞线,按经济电流密度选择其导线应为下列哪种规格(经济电流密度为0.72)?( )
(A) 2x400mm² (B) 2x500mm²(C) 2x630mm²(D)2×800mm²
【答案】
【解答过程】
注册电气工程师专业考试历年真题解析(发输变电专业)(2019年版)
【2010年上午题6~10】 建设在海拔2000m、污秽等级为IⅡI级的220kV屋外配电装置,采用双母线接线,有2回进线、2回出线,均为架空线路,220kV为有效接地系统,其主接线如下图所示.
第二题[经济电流密度]8.假设图中变压器为240MVA,最大负荷利用小时数T=5000h,成本电价为0.2元/kWh,主变压器220kV侧架空线采用铝绞线,按经济电流密度选择截面积为:
(A) 2x400mm² (B) 2×500mm²(C) 2x630mm(D) 2×800mm²
【答案】C
【解答过程】
据题设可知,所求为无励磁变压器回路,由《电力工程电气设计手册电气一次部分》第232页表6-3可知该回路电流校正系数为1.05,可得
依题意,由DL/T5222一2005图E.6查得经济电流密度j=0.45A/mm²,再根据该规范式(E.1-1)可得经济截面积为
据DL/T5222-2005第7.1.6条,应按相邻下档选择.
所以选C.
【考点说明】
坑点:经济电流密度选取导体截面积,应在计算结果的基础上靠标准向下档规格选择导体,否则会错选D.
【2011年上午题6~10】 某110kV变电站有两台三绕组变压器,额定容量为120/120/60MVA,额定电压为110/35/10kV,阻抗为U12%=9.5、U13%=28、U23%=19.主变压器110、35kV侧均为架空进线,110kV架空出线至2km之外的变电站(全线有避雷线),35kV和10kV为负荷线,10kV母线上装设有并联电容器组,其电气主接线如下图所示.