汪工版设备选择案例题解答.docx

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汪工版设备选择案例题解答

历年设备选择题真题解答

主变案例题考点

一发电厂（电气设计手册1，P214）

1发电机电压母线上的主变容量

1）剩余负荷送系统＝母线上发电机容量总和－母线上最小负荷

2）系统送母线负荷＝母线上最大一台发电机容量

上述取较大容量值

3）母线上2台主变时，单台容量≥70％上述较大容量

2机变单元接线的主变容量

1）按额定容量：

取110％（额定容量－厂用电负荷）

2）按最大输出容量：

取最大输出容量－厂用电负荷

上述取较大容量值

3联络变压器

不小于2种电压母线上最大一台机组的容量

二变电所

135-110kV变电所（GB50059-1992,3.1.3,汇编P161）

无人值班变电所（DL/T5103-1999,6.1.3,汇编P879）

＞60％全部负荷，应保证一、二级负荷

2220-500kV变电所（DL/T5218,7.2.1,汇编P1169）

＞70％全部负荷，应保证一、二级负荷

3城市地下变电所（DL/T5216,6.2.2,汇编P1137）

＝100％全部负荷

断路器案例题考点

1额定电流

2动稳定

3热稳定

4直流分量

隔离开关案例题考点

1额定电流

2动稳定

3热稳定

4分合小电流、旁路电流和母线环流

电流互感器案例题考点

1变比

2准确度等级和暂态特性

3动稳定

4热稳定

一、掌握中性点设备的选择

2009年上午

1-5题110kV有效接地系统中的某一变电所有两台110kV/35Kv/10kV，31.5MVA主变压器两

台，110kV进线两回，35kV出线5回，10kV出线10回，主变110kV，35kV，10kV三侧Ynyn0d11。

4.假如35kV出线电网单相接地故障电容电流为14A，需要35kV中性点设消弧线圈接地，

采用过补偿，刚需要的消弧线圈容量为（）。

（A）250kVA（B）315kVA

（C）400kVA（D）500Kva

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.1.4公式（18.1.4）

由题意知采用过补偿故K＝1.35

消弧线圈容量为

为便于运行调谐，宜选用容量接近于计算值的消弧线圈，选400KVA。

5.设该变电所为终端变，一台主变，一回110kV进线，主变110kV侧中性点全绝缘，则此

中性点的接地方式不宜采用（）。

为什么？

A直接接地

B经避雷器接地

C经放电间隙接地

D经避雷器接地和放电间隙接地并联接地

答案：

题目不全

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册.电气一次部分》P70第一条第（3）小条，主变110kV侧终

端变电所的变压器中性点一般不接地。

主变6～63kV侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地

方式。

2009年下午

6-10某300MVA火力发电厂，厂用电引自发电机，厂用变主变为DYn11Yn11，容量40/25-25MVA,厂用电压6.3kV，主变低压侧与6kV开关柜用电缆相连，电缆放在架空桥架上。

校正系数

K1=0.8，环境温度40℃,6kV最大三相短路电流为38kA，电缆芯热稳定整定系数C为150。

6.6kV中性点经电阻接地，若单相接地电流为100A，此电阻值为（）。

（A）4.64

（B）29.70

（C）36.38

（D）63

答案：

C

根据及解答过程：

根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002第4.2.1条：

当高压厂用电系统的接地电容电流小于或等于

时，其中性点宜采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。

由题意知单相接地电流为100A，故采用低电阻接地。

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.2.6条中的公式18.2.6-2有

2010年上午

题1-5某220KV变电所，原有2台120MVA主变，主变侧电压为220/110/35KV,220KV为户外管母中型布置，管母线规格为φ100/90；220kV.110kV为双母线接线，35kV为单线分段接线，根据负荷增长的要求，计划将现有2台主变更换为180MVA（远景按3×180MVA考虑）。

3.变电所扩建后，35kV出线规模增加，若该35kV系统总的单相接地故障电容电流为22.2A，

且允许短时单相接地运行，计算35kV中性点接地应选择下列哪种接线方式？

（A）35kV中性点不接地，不需要装设消弧线圈

（B）35kV中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：

450kVA

（C）35kV中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：

800kVA

（D）35kV中性点经消弧线圈接地，消弧线圈容量：

630kVA

答案：

D

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P

70第2-7节-二-2条：

6-63KV电网采用中性点不接方式，但当单相接地故障电流大于30A（6-10KV电网），或10A（20-63KV电网）时，中性点应经消弧线圈接地。

35kV系统总的单相接地故障电容电流为22.2A，故中性点应经消弧线圈接地；

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.1.6条：

装在电网的变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈应采用过补偿方式；

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.14条公式（18.1.4）计算消弧线圈补偿容量：

；

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.14条：

为便于调谐，宜选用容量接近于计算容量的消弧线圈，依据选项应先630KVA。

2011年上午

1-5某电网规划建设一座220KV变电所，安装2台主变，三侧电压为220/110/10KV,220KV,110KV为双母线接线，10KV为单母线分段接线，220KV出线4回，10KV电缆出线16回，每回长2km,110KV出线无电源，电气主接线如下图所示，请回答下列问题。

4．请计算该变电所10KV系统电缆线路单相接地电容电流应为下列哪项数值?

（A）2A（B）32A

（C）1.23A（D）320A

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计》（电气一次部分）P262公式（6-34），电缆线路的电容电流可估算为：

Ic=0.1UeL=0.1*10*（2*16）=32A

5．该变电所10kV侧采用了YN,d结线的三相接地变压器，且中性点经电阻接地，请问下列哪项接地变压器容量选择要求是正确的?

为什么?

（注：

SN为接地变压器额定容量；Pr为接地电阻额定容量）

（A）

（B）SN≤Pr

（C）SN≥Pr（D）

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.3条：

三相接地变压器其额定容量与消弧线圈或接地电阻容量相匹配，若带有二次绕组还应考虑二次负荷容量。

对Z型或YNd接线三相接地变压器，若中性占接消弧线圈或电阻的话，接地变压器容量为：

SN≥Pr

题16-20：

某火力发电厂，在海拔1000m以下，发电机变压器组单元接线如下图所示。

设

、

分别为

、

点短路时流过DL的短路电流，已知远景最大运行方式下，

的交流分量起始有效值为36kA不衰减，直流分量衰减时间常数为45ms；

的交流分量起始有效值为3.86kA、衰减时间常数为720ms，直流分量衰减时间常数为260ms。

请解答下列各题（计算题按最接近数值选项）：

20.已知每相对地电容：

，

，发电机定子绕组

；忽略封闭母线和变压器的电容。

中性点接地变压器TE的变比

。

请计算发电机中性点接地变压器二次侧电阻

的值最接近下列哪项？

（A）0.092

（B）0.159

（C）0.477

（D）1149

答案：

B

根据及解答过程：

依据：

《电力工程设计手册：

电气一次部分》P265式6-47

2011年下午

题26－30：

某新建电厂一期安装两台300MW机组，机组采用发电机－变压器组单元接线接入厂内220KV配电装置，220KV采用双母线接线，有二回负荷线和二回联络线。

按照最终规划容量计算的220KV母线三相短路电流（起始周期分量有交流值）为30KA，动稳定电流81KA；高压厂用变压器为一台50/25-25MVA的分裂变压器，半穿越电抗Ud=16.5%，高压厂用母线电压6.3KV。

请按各小题假设条件回答下列问题。

27．发电机额定电压20KV，中性点采用消弧线圈接地，20KV系统相对地电容0.45uF，消弧线圈的补偿容量应选择下列哪项数值？

（过补偿系数K取1.35，欠补偿系数K取0.8）

（A）26.1KVA（B）45.17KVA

（C）76.22KVA（D）78.24KVA

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P262公式（6-38）计算电容电流为：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第18.1.6条是单元接线应采用欠补偿；

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005公式（18.1.4）有：

综上选B

二、掌握电流互感器、电压互感器的选择

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、双母线接线，屋外配电装置普通中型布置。

5.如图中主变压器回路最大短路电流为25kA，主变压器容量340MVA，说明主变高压侧电流

互感器变比及保护用电流互感器配置选择下列哪一组最合理？

（A）600/1A5P10/5P10/TPY/TPY

（B）800/1A5P20/5P20/TPY/TPY

（C）2×600/1A5P20/5P20/TPY/TPY

（D）1000/1A5P30/5P30/5P30/5P30

答案：

D

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P232表6-3计算变压器高压侧持续工作电流为

；选择变比1000/1

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第15.0.4-2条，220kV及以下系统的CT一般可不考虑暂态影响，可采用P类CT；对某些重要回路可适当提高CT的准确限制系数或饱和电压，故可选用P或TPY类CT；

求得极限准确倍数：

25/1=25＜30

2009年上午

11-15题220kV变电所，一期2×180MVA主变，远景3×180MVA。

三相有载调压，三相容量

分别为180/180/90，Ynynd11接线。

调压230（+8～-8）×1.25%/117Kv/37kV，百分电抗

X1高中=14，X1高低=23，X1中低=8，要求一期建成后，任一主变停役，另一台主变可保证承担负荷的75%，220kV正序电抗标么值0.0068（设SB=1000MVA）,110kV.5kV侧无电源。

15.35kV母线电压互感器高压熔断器，必须按照技术要求（）。

（A）额定电压，开断电流

（B）工频耐压，开断电流

（C）额定电压，额定电流，开断电流

（D）额定电压，开断电流，开断时间

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第17.0.1条：

高压熔断器应按下列技术条件选择：

1、电压2、电流3、开断电流4、保护熔断特性

故选C

2010年上午

题11-15某220kV变电所，所知环境温度为35℃，大气污秽III级，海拔1000m，所内的220kV设备用普通敞开式电器，户外中型布置，220kV配电装置为双母线，母线三相短路电流25kA，其中一回接线如图，最大输送功率200MVA，回答下列问题。

15.220kV变电所远离发电厂，220kV母线三相短路电流为25kA，220kV配电设备某一回路

电流互感器的一次额定电流为1200A，请计算电流互感器的动稳定倍数应大于：

（A）53（B）38

（C）21（D）14.7

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P140第6-4节公式（4-32）4-32和P141表4-15，选用Kch＝1.80，计算冲击电流为：

；

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P248第6-5节-（四）-1公式（6-8）计算内部动稳定倍数核验：

，依据题意选择B。

三、掌握开关电和保护电器的选择

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、双母线接线，屋外配电装置普通中型布置。

1下图为已知条件绘制的电气主接线图，请判断下列电气设备装置中哪一项是不符合规程规定的？

请简述理由

A出线回路隔离开关配置

B进线回路接地开关配置

C母线电压互感器、避雷器隔离开关配置

D出线回路电压互感器、电流互感器配置

答案：

缺图

根据及解答过程：

题15-17某远离发电厂的终端变电所设有一台110/38.5/10.5kV，20000kVA主变压器，接

线如图所示，已知电源S为无穷大系统，变压器B的Ud高-中%=10.5，Ud高-低%=17，Ud

中-低%=6.5。

16.计算主变器10.5kV回路的持续工作电流应为下列哪项数值？

（A）1101A（B）1155A（C）1431A（D）1651A

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P232表6-3计算变压器10.5KV侧持续工作电流为

17、主变器38.5kV回路中的断路器额定电流，额定短路时耐受电流及持续时间额定值选下列哪组最合理？

A1600A31.5kA2SB1250A20kA2S

C1000A20kA4SD630A16kA4S

答案：

D

根据及解答过程：

1）35KV侧持续工作电流

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P232表6-3

2）短路电流计算

3）依据DL/T5222,9.2.4条，持续时间取4S

选择D满足要求

2009年上午

1-5题110kV有效接地系统中的某一变电所有两台110kV/35Kv/10kV，31.5MVA主变压器两

台，110kV进线两回，35kV出线5回，10kV出线10回，主变110kV，35kV，10kV三侧Ynyn0d11。

2.假如110kV采用内桥，主变110kV隔离开关需能切合空载变压器，由于材质等原因，各

变压器的空载励磁电流不相同，按隔离开关的切合能力，该变压器的空载励磁电流最大不可

能超过下列（）。

（A）0.9A（B）1.2A

（C）2.0A（D）2.9A

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第11.0.9条：

选用的隔离开关应具有切合电感、电容性小电流的能力，应使电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2A的空载变压器及电容电流不超过5A的空载线路等。

1-5题110kV有效接地系统中的某一变电所有两台110kV/35Kv/10kV，31.5MVA主变压器两

台，110kV进线两回，35kV出线5回，10kV出线10回，主变110kV，35kV，10kV三侧Ynyn0d11。

3.假如110kV采用外桥接线，有10MVA穿越功率，请计算桥回路持续工作电流。

（A）165.3A（B）270.3A

（C）330.6A（D）435.6A

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P232表6-3桥型接线回路持续工作电流为最大元件负荷电流尚需考虑系统穿越功率

11-15题220kV变电所，一期2×180MVA主变，远景3×180MVA。

三相有载调压，三相容量

分别为180/180/90，Ynynd11接线。

调压230（+8～-8）×1.25%/117Kv/37kV，百分电抗

X1高中=14，X1高低=23，X1中低=8，要求一期建成后，任一主变停役，另一台主变可保证承担负荷的75%，220kV正序电抗标么值0.0068（设SB=1000MVA）,110kV.5kV侧无电源。

12.35kV侧断路器额定电流最小选取（）。

（A）1600A（B）2500A

（C）3000A（D）4000A

答案：

A

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册.电气一次部分》P232表6-3并由题意计算如下：

，根据题意选择1600A

13.计算110kV隔离开关动热稳定参数，最小可用（仅考虑三相短路）（）。

（A）热稳定25kA，动稳定63kA

（B）热稳定31.5kA，动稳定80kA

（C）热稳定31.5kA，动稳定100KA

（D）热稳定40kA，动稳定100kA

答案：

A

根据及解答过程：

根据题意画出示意图

根据《电力工程电气设计手册.电气一次部分》P120公式（4-2）计算基准电流为：

计算电抗为（考虑远景三台主变）

由2009年上午第11题计算结果来计算三台并联后各侧的阻抗：

计算结果如上图所示

故热稳定

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P140公式（4-32）及表4-15计算动稳定

经比较选项可选择A。

2009年下午

6-10某300MVA火力发电厂，厂用电引自发电机，厂用变主变为DYn11Yn11，容量40/25-25MVA,厂用电压6.3kV，主变低压侧与6kV开关柜用电缆相连，电缆放在架空桥架上。

校正系数

K1=0.8，环境温度40℃,6kV最大三相短路电流为38kA，电缆芯热稳定整定系数C为150。

10.6kV断路器额定开断电流为40kA，短路电流为38kA，其中直流分量60%，求此断路器

开断直流分量的能力（）。

（A）22.5kA（B）24kA（C）32kA（D）34kA

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005第9.2.5条及其条文说明计算此断路器开断直流分量的能力为

2010年上午

题11-15某220kV变电所，所知环境温度为35℃，大气污秽III级，海拔1000m，所内的220kV设备用普通敞开式电器，户外中型布置，220kV配电装置为双母线，母线三相短路电流25kA，其中一回接线如图，最大输送功率200MVA，回答下列问题。

11.此回路断路器，隔离开关持续电流为：

（A）52.487A（B）524.87A

（C）787.3A（D）909A

答案：

B

根据及解答过程：

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P232表6-3：

单回路待续工作电流为线路最大负荷电流：

；

根据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P231第6-1节-二-2：

选用的电器额定电

流I不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即Ie≥Ig=524.87A，选B。

13如某回路220kV母线隔离开关选定额定电流为1000A，它应具备切母线环流能力是：

当开合电压300V，开合次数100次，其开断电流应为哪项？

（A）500A（B）600A（C）800A（D）1000A

答案：

【C】

解答：

根据《导体和电器选择设计技术规程》（DL/T5222-2005）第11.0.9条及条文说明，一般隔离开关的开断电流为0.8In=0.8×1000=800A。

所以答案选C。

点评：

有时候答案来自条文说明，对重要规范还需要仔细阅读条文说明。

2011年上午

题16-20：

某火力发电厂，在海拔1000m以下，发电机变压器组单元接线如下图所示。

设

、

分别为

、

点短路时流过DL的短路电流，已知远景最大运行方式下，

的交流分量起始有效值为36kA不衰减，直流分量衰减时间常数为45ms；

的交流分量起始有效值为3.86kA、衰减时间常数为720ms，直流分量衰减时间常数为260ms。

请解答下列各题（计算题按最接近数值选项）：

16、若220kV断路器额定开断电流50kA，d1或d2点短路时主保护动作时间加断路器开断时间均为60ms。

请计算断路器应具备的直流分断能力及当

点短路时需开断的短路电流直流分量百分数最接近下列哪组数值？

（A）37.28%、86.28%（B）26.36%、79.38%

（C）18.98%、86.28%（D）6.13%、26.36%

答案：

【B】

解答过程：

依据：

DL/T5164-2002之9.1.2条文说明表5公式

17、试计算接地开关GD应满足的最小动稳定电流最接近下列哪项数值？

（A）120kA（B）107kA（C）104kA（B）94kA

答案：

【B】

解答过程：

依据：

《电力工程设计手册：

电气一次部分》P233式6-5和P140式4-31，

ich＝2.62I”=2.62*36=94.32

2011年下午

题26－30：

某新建电厂一期安装两台300MW机组，机组采用发电机－变压器组单元接线接入厂内220KV配电装置，220KV采用双母线接线，有二回负荷线和二回联络线。

按照最终规划容量计算的220KV母线三相短路电流（起始周期分量有交流值）为30KA，动稳定电流81KA；高压厂用变压器为一台50/25-25MVA的分裂变压器，半穿越电抗Ud=16.5%，高压厂用母线电压6.3KV。

请按各小题假设条件回答下列问题。

26.本工程选用了220KVSF6断路器，其热稳定电流为40KA、3S，负荷线的短路持续时间2S。

试计算此回路断路器承受的最大热效应是下列哪项值？

（不考虑周期分量有效值电流衰减）

（A）1800KA2.s（B）1872KA2.s（C）1890KA2.s（D）1980KA2.s

答案：

C

根据及解答过程：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005附录F中的F.6.2公式有短路电流周期分量热效应：

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005附录F中的F.6.3公式及表F.6.3有短路电流非周期分量热效应：

故最大热效应为

四、掌握高压电瓷及金具的选择

2009年下午

11-15题某发电厂，处IV级污染区，220kV升压站，GIS。

缺图。

12.耐张绝缘子串选XPW-160（几何爬电460mm）,有效率为1，求片数。

（）

（A）16片（B）17片

（C）18片（D）19片

答案：

D

根据及解答过程：

根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434-1996表2,查得发电厂220KVIV级污染区的最高工作电压下爬电比距为3.10cm/KV；

根据《标准电压》GB/T156-2007表4中查得系统标称电压为220KV时，最高电压为252KV；

根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997第10.2.1条中的公式（23）有

（片）选择17片；

根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-20