1225 发输变电案例及答案下午常注册电气注册工程师发输变电专业.docx
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1225发输变电案例及答案下午常注册电气注册工程师发输变电专业
13-22
专业案例题（共40题，考生从中选择25题作答，每题2分）
题1-5：
某企业电网先期装有四台发电机（2X30MW+2X42MW），后期扩建2台300MW机组，通过2回330kV线路与主网相联。
主设备参数如下表所列。
该企业电网的电气主接线如图1-5所示。
设备名称
参数
备注
#1、#2发电机
42MWcosФ=0.8机端电压10.5kv
余热利用机组
#3、#4发电机
30MWcosФ=0.8机端电压10.5kv
燃气发电机组
#5、#6发电机
300MWX"d=16.7%cosФ=0.85
燃煤机组
#1、#2、#3主变
额定容量80/80/24MVA
额定电压110/35/10kv
#4、#5、#6主变
额定容量240/240/72MVA
额定电压345/121/35kv
1.#5、#6发电机采用发电机变压器组接入330kV配电装置，主变压器参数为360MVA，330/20kV，Uk=16%。
当330kV母线发生三相短路时，计算由一台300MW机组提供的短路电流周期分量起始有效值最接近下列哪项数值？
（A）1.67kA（B）1.82kA
（C）2.00kA（D）1.54kA
答案：
（B）
由《电气一次手册》P121表4-2、P122表4-4、P129式4-20，SJ取100MVA
发电机
变压器
短路电流
2.该企业110kV电网全部并列运行，将导致110kV系统三相短路电流（41kA）超出现有电气设备的额定开断能力，请确定为限制短路电流下列哪种方式最为安全合理经济？
并说明理由。
（A）断开1回与330kV主系统的联网线
（B）断开110kV母线I、II段与III、IV段分段断路器
（C）断开110kV母线III、IV段与V、VI段分段断路器
（D）更换110kV系统相关电气设备
答案：
（C）
由《电力系统设计手册》P352第11-5节
110kV母线分裂运行可以减少短路电流，选项B断开110kV母线I、II段与III、IV段分段断路器会造成1-3#负荷线失去电源，不可行，故选B。
选项A不安全，选项D不经济。
3.如果330kV并网线路长度为80km，采用2x400mm2导线，同塔双回路架设，充电功率为0.41Mvar/km。
根据无功平衡要求，330kV三圈变的35kV侧需配置电抗器。
若考虑充电功率由本站全部补偿，请计算电抗器的容量应为下列哪项值？
（A）1X30Mvar（B）2X30Mvar
（C）3X30Mvar（D）2X60Mvar
答案：
（B）
由《电力系统设计手册》P234式8-3
充电功率由本站全部补偿，故选择2×30MVar电抗器。
4.若正常运行方式下，110kV母线的短路电路为29.8kA，10kV母线短路电流为18kA，若10kV母线装设无功补偿电容器组，请计算电容器的分组容量应取下列哪项数值？
（A）13.5Mvar（B）10Mvar
（C）8Mvar（D）4.5Mvar
答案：
（D）
由DL/T5014-2010第5.0.8条第2款：
投切一组补偿设备引起所在母线的电压变动值，不宜超过其额定电压的2.5%。
由《电气一次手册》P478式9-5
＜2.5%满足要求。
由《电力系统设计手册》P244式8-4
5.本企业电网110kV母线接有轧钢类钢铁负荷，负序电流为68A，若110kV母线三相短路容量1282MVA，请计算该母线负序电压不平衡度为下列哪项数值？
（A）0.61%（B）1.06%
（C）2%（D）6.1%
答案：
（B）
由GB/T15543-2008附录A式A.3
6.题6-8某火力发电厂工程建设4×600MW机组，每台机组设一台分裂变作为高压厂用工作变压器，主厂房内设2段10kV高压厂用工作母线。
全厂设2段10kV公用母线，为4台机组的公用负荷供电。
公用段的电源引自10kV工作段配电装置。
公用段的负荷计算见下表。
各机组顺序建成。
序号
设备名称
额定容量（kW）
装设/工作台数
计算系数
计算负荷（kVA）
10kV公用A段
10kV公用B段
重复
负荷
装设台数
工作台数
计算负荷（kVA）
装设台数
工作台数
计算负荷（kVA）
1
螺杆空压机
400
9/9
0.85
340
5
5
1700
4
4
1360
2
消防泵
400
2/1
0
0
1
1
0
1
1
0
3
高压离心风机
220
2/2
0.85
187
1
1
187
1
1
187
4
碎煤机
630
2/2
0.85
535.5
1
1
535.5
1
1
535.5
5
C01AB带式输送机
315
2/2
0.85
6
C03A带式输送机
355
2/2
0.85
301.75
2
2
603.5
7
C04A带式输送机
355
2/2
0.85
301.75
2
2
603.5
8
C01AB带式输送机
280
2/2
0.85
238
1
1
238
1
1
238
9
斗轮堆取料机
380
2/2
0.85
323
1
1
323
1
1
323
合计S1（kVA）
3854.75
3514.75
0
1
化水变
1250
2/1
1085
1
1
1085
1
1
1085
1085
2
煤灰变
2000
2/1
1727.74
1
1
1727.74
1
1
1727.74
1727.74
3
启动锅炉变
800
1/1
800
800
1
1
0
4
脱硫备变
1600
2/2
1250
1
1
1250
1
1
1250
5
煤场变
1600
2/1
1057.54
1
1
1057.54
1
1
1057.54
1057.54
6
翻车机变
2000
2/1
1800
1
1
1800
1
1
1800
1800
合计S2（kVA）
6920.28
6920.28
合计S’=S1+S2（kVA）
6.当公用段两段之间设母联，采用互为备用接线方式时，每段电源的计算负荷为下列哪项值：
A.21210.06kVAB.15539.78kVA
C.10775.03kVAD.10435.03kVA
7.当公用段两端不设母联，采用专用备用接线时，经过计算公用A段计算负荷为10775.03kVA，公用B段计算负荷为11000.28kVA。
分别由主厂房4台机组10kV段各提供一路电源。
下表为主厂房各段计算负荷。
此时下列哪组高压厂用工作变压器容量是合适的？
请计算说明：
设备名称
10kV1A段
10kV1B段
重复负荷
10kV2A段
10kV2B段
重复负荷
计算负荷
计算负荷
计算负荷
计算负荷
电动机
20937.75
14142.75
8917.75
20937.75
14142.75
8917.75
低厂变
9647.56
7630.81
7324.32
9709.72
7692.97
7381.48
公用段馈线
设备名称
10kV3A段
10kV3B段
重复负荷
10kV4A段
10kV4B段
重复负荷
计算负荷
计算负荷
计算负荷
计算负荷
电动机
20555.25
13930.25
8917.75
20555.25
13930.25
9342.75
低厂变
9647.56
7630.81
7324.32
9709.72
7692.97
7381.48
公用段馈线
A.64/33-33MVAB.64/42-42MVA
C.47/33-33MVAD.48/33-33MVA
8.若10kV公用段两段之间不设母联，采用专用备用方式时，请确定下列表述中那项是正确的？
并给出理由和依据。
A.公用段采用备用电源自动投入装置，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时宜采用快速串联断电切换。
B.公用段采用备用电源手动切换，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时宜采用慢速串联断电切换。
C.公用段采用备用电源自动投入装置，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时也采用快速并列切换，另加电源自投后加速保护。
D.公用段采用备用电源手动切换，正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换，故障时也采用慢速串联切换，另加母线残压闭锁。
题9-13，某300MW发电厂低压厂用变压器系统接线图
已知条件如下：
1250KVA厂用变压器：
Ud%=6%，额定电压为6.3/0.4kV，额定电流比为114.6/1804A，变压器励磁涌流不大于5倍额定电流；6.3kV母线最大运行方式系统阻抗Xs=0.444（以100MVA为基准容量），最小运行方式下系统阻抗Xs=0.87（以100MVA为基准容量），ZK为智能断路器（带反时限过流保护，电流速断保护）In=2500A。
400VPC段最大电动机为凝结水泵，其额定功率为90kW，额定电流I=180A，启动电流倍数10倍，1ZK为智能断路器（带反时限过流保护，电流速断保护）In=400A。
400VPC段需要自启动的电动机最大启动电流之和为8000A，400VPC段总负荷电流为900A，可靠系数取1.2；
请按上述条件计算下列各题（保留两位小数，计算中采用短路电流实用计算，忽略馈线及元件的电阻对短路电流的影响。
）
9.计算400V母线三相短路时流过DL的最大短路电流值应为下列哪项数值？
A.1.91kAB.1.75kA
C.1.53kAD.1.42kA
10.计算DL的电流速断保护整定值和灵敏系数应为下列哪项数值？
A.1.7kA，5.36B.1.75kA，5.21
C.1.94kA,9.21D.2.1kA，4.34
11.计算确定1ZK的电流速断保护整定值和灵敏度应为下列哪组数值？
（短路电流中不考虑电动机反馈电流）
A.1800A，12.25B.1800A，15.31
C.2150A,10.21D.2160A，12.76
12.计算确定DL的过电流保护的整定值应为下列哪项数值？
A：
507.94AB：
573A
C：
609.52AD：
9600A
13.计算确ZK的过电流保护的整定值应为下列哪项数值？
A.3240AB.3552A
C.8000AD.9600A
15.求管型母线应力已知母线短路电动力产生母线弯矩Msd，内过电压风速下产生水平弯矩Msf，母线自重产生垂直弯矩MCz，母线集中荷载产生的最大弯矩MCj，管型母线的断面系数为W，求短路时母线所有的应力。
16．请核算220kV电源进线电流互感器5s热稳定电流倍数应为下列哪项数值？
A.2.5B.9.4
C.9.58D.23.5
17.若该变电站低压侧出线采用10kV三芯交联聚乙烯电缆（铜芯），出线回路额定电流为260A，电缆敷设在户内梯架上，每层8根电缆无间隙2层叠放。
电缆导体最高工作温度为90℃，户内环境温度为35℃。
请计算选择电缆的最小截面应为下列哪项数值？
电缆在空气中为环境温度40℃、直埋为25℃时的载流量数值
10kV三芯电力电缆允许载流量（铝芯）（A）
绝缘类型
不滴油纸
交联聚乙烯
钢铠护套
无
有
电缆导体最高工作温度（℃）
65
90
敷设方式
空气中
直埋
空气中
直埋
空气中
直埋
电缆导体截面（mm2）
70
118
138
178
152
173
152
95
143
169
219
182
214
182
120
168
196
251
205
246
205
150
189
220
283
223
278
219
185
218
246
324
252
320
247
240
261
290
378
292
373
292
300
295
325
433
332
428
328
（A）95mm2（B）150mm2
（C）185mm2（D）300mm2
答案：
（C）
由GB50217-2007附录D式D.0.2、表D.0.6、
35℃修正值为：
无间隔配置、托盘、2层8根并列时：
K2.=0.65
由DL/T5222-2005表D.11
35℃时,K=0.89，则修正后母线电流
由DL/T5222-2005表C.0.3
选项中铜芯电缆载流量：
（A）169×1.29＜381A
（B）220×1.29＜381A
（C）324×1.29＞381A
（D）433×1.29＞381A
考虑经济性，选185mm2电缆
18.请计算该站用于站用变压器保护的高压熔断器熔体的额定电流和熔管的额定电流，下列哪项是正确的，并说明理由。
（系数取1.3）
（A）熔管25A、熔体30A（B）熔管50A、熔体**
（C）熔管30A、熔体32A（D）熔管50A、熔体**
由《电气一次手册》P232表6-3：
由《电气一次手册》P246式6-6
19.接地电阻
由DL/T5222-200518.2.4及条文说明
系统单相对地电容电流＞7A，故采用低电阻接地方式
由《电气一次手册》P80式3-1、DL/T5222-2005式18.2.6-1
UN系统额定电压kV，如6.3、10.5，
IC系统单相对地短路时电容电流，A
20.假设发电机中性点接地电阻为0.55Ω，接地变压器的过负荷系数为1.1，选择发电机中性点接地变压器，计算其变压器容量应为下列何值？
（A）80kVA（B）76.52kVA
（C）50kVA（D）40kVA
答案：
（）
由DL/T5222-2005
1 接地变压器的额定电压
安装在发电机或变压器中性点的单相接地变压器额定一次电压：
UNb=UN （18.3.4-1）
式中：
ＵN——发电机或变压器额定一次线电压，kＶ。
接于系统母线三相接地变压器额定一次电压应与系统额定电压一致。
接地变压器二次电压可根据负载特性确定。
2 接地变压器的绝缘水平应与连接系统绝缘水平相一致。
3 接地变压器的额定容量：
单相接地变压器（kVA）：
（18.3.4-2）
式中：
UN——接地变压器二次侧电压，kV；
I2——二次电阻电流，A；
K——变压器的过负荷系数（由变压器制造厂提供）。
--接地变压器变比
21.电气接线图中发电机出口断路器的系统侧装设有一组避雷器，计算确定这组避雷器的额定电压和持续运行电压应取下列那组数据？
（假定主变低压侧系统最高电压不超过发电机最高运行电压）
（A）21kV16.8kV（B）26.25kV21Kv
（A）28.98kV23.1kV（D）28.98kV21kV
22.
题23-26：
某500kV变电站，设有2台主变压器，所用电计算负荷为520kV，由两台10kV工作所用变压器供电，共用一台专用备用所用变压器，容量均为630kVA，若变电站扩建改造，扩建一组主变压器（三台单相，与现运行的主变压器容量、型号相同），每台单相主变冷却器配置为：
共四组冷却器（主变满负荷运行需投运三组），每组冷却器油泵一台10kW，风扇两台5kW/台（电动机启动系数均为3），增加消防泵及水喷雾用电负荷30kW，站内给水泵6kW，事故风机用电负荷20kW，不停电电源负荷10kW，照明负荷10kW。
23.请计算该变电站增容改造部分所用电负荷计算负荷值是多少？
（A）91.6kVA（B）176.6kVA
（C）193.6kVA（D）219.1kVA
答案：
（C）
由DL/T5155-20025.1.1条及5.1.2
24.请问增容改造后，所用变压器计算容量至少应为下列哪项数值？
（A）560.6kVA（B）670.6kVA
（C）713.6kVA（D）747.1kVA
答案：
（C）
由DL/T5155-2002
变压器计算容量至少为520+193.6=713.6kVA
25.设主变冷却器池泵、风扇的功率因数均为0.8，请计算主变冷却器供电回路工作电流应为下列哪项数值？
（假定电动机的效率η=1）
答案：
[B]
由DL/T5155-2002附录E，3台单相变压器为：
26.
题27-30：
某220kV变电站有180MVA，220/110/35kV主变压器两台，其35kV配电装置有8回出线、单母分段接线。
35kV母线上接有若干组电容器，其电抗率为5%。
35kV母线并列运行时短路容量为1672.2MVA。
请回答下列问题：
27.如该变电站的每台主变压器35kV侧装有三组电容器、4回出线，其35kV侧接线不可采用下列哪种接线方式？
并说明理由。
答案：
[C]
由DL/T5242-20106.1.4
图C中无功补偿装置故障将导致变压器被切除，不符合该条要求。
28.如该变电站两段35kV母线安装的并联电容器组总容量为60MVar，请验证35kV母线并联时是否会发生3次、5次谐波谐振？
并说明理由。
（A）会发生3次、5次谐波谐振
（B）会发生3次谐波谐振、不会发生5次谐波谐振
（C）会发生5次谐波谐振、不会发生3次谐波谐振
（D）不会发生3次、5次谐波谐振
答案：
（D）
由GB50227-2008式3.0.3
故不会发生3次、5次谐波谐振
29.设安装电容器组为框架装配式电容器，单星型接线，有单台容量为417kVar的电容器串并联组成，电容器外壳承受的爆裂能量为14KJ，试求每相串联段的最大并联台数为下列哪项？
（A）7台（B）8台
（C）9台（D）10台
答案：
（C）
由GB50227-20084.1.2
每个串联段的电容器并联总容量不应超过3900kVar
30.如该变电站中，35kV电容器单组容量为10000kvar，三组电容器采用专用母线方式接入35kV主母线，请计算其专用母线总断路器的长期允许电流最小不应小于下列哪项数值？
（A）495A（B）643A
（C）668A（D）1000A
答案：
（B）
由GB50227-20085.8.2
31-35某500kV架空输电线路工程，导线采用4*JLGIA630/45，导线直径33.8mm，导线自重比载为20.30N/m，基本风速33m/s，设计覆冰10mm。
（提示：
最高运行电压为基准电压的1.1倍）
31.根据以下情况，计算确定若由XWP-300绝缘子组成绝缘子串，其片数应为下列哪项数值？
1）所经地区海拔为800M，等值盐密为0.10mg/cm2，按“高压架空线路污秽分级标准”和运行经验确定污秽等级为C级，最高运行相电压下爬电比距为4.0cm/kV。
2）XWP-300绝缘子（公称爬电距离为550mm，结构高度为195mm），在等值盐密为0.10mg/cm2，测得的爬电距离有效系数为0.90。
（A）24片（B）25片
（C）26片（D）35片
答案：
[C]
由GB50545-2010式7.0.5
32.如线路所经地区海拔为3000m，污秽等级为C级，最高运行相电压下设计爬电比距按4.0mm/kV考虑，XSP-300绝缘子（公称爬电距离为635mm，结构高度为195mm），假定爬电距离有效系数为0.90，特征指数m1为0.31，计算确定若由XSP-300绝缘子组成悬垂单串，其片数应为下列哪项数值？
（A）21片（B）25片
（C）27片（D）30片
答案：
[B]
由GB50545-2010式7.0.5，海拔1000m时为：
由GB50545-2010式7.0.8，海拔3000m时为：
33.在海拔为500m的D级污秽区，最高运行相电压下盘型绝缘子（假定爬电距离有效系数为0.90）设计爬电比距按不小于5.0cm/kV考虑。
计算复合绝缘子所要求的最小爬电距离应为下列哪项数值？
（A）1191cm（B）1203cm
（C）1400cm（D）1764cm
答案：
（C）
由DL/T620-199710.4.1式34，
由GB50545-2010式7.0.7，重污区复合绝缘子爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4,
为1428×3/4=1071mm
34.某基塔全高100m，位于海拔500m、污秽等级为C级、最高运行相电压下设计爬电比距按4.0cm/kV考虑。
悬垂单串的绝缘子型号为XWP-210绝缘子（公称爬电距离为550mm、结构高度为170mm），爬电距离有效系数为0.90，请计算确定绝缘子片数应为下列哪项数值？
（A）25片（B）26片
（C）28片（D）31片
答案：
（）
由GB50545-2010式7.0.5
35.计算确定位于海拔2000m，全高为90m铁塔的雷电过电压最小空气间隙应为下列哪项数值？
提示：
绝缘子串雷电冲击放电电压：
U50%=530xL+35
空气间隙雷电冲击放电电压：
U50%=552xS
（A）3.30m（B）3.63m
（C）3.85m（D）4.35m
答案：
（D）（530*33*155/1000+35）*0.85/552=4.23米
由GB50545-20107.0.2、7.0.3、7.0.9
500kV，1000m以下地区操作过电压和雷电过电压要求的悬垂串最小片数为25片
由DL/T5222-200521.0.12、21.0.13
2000m修正后的绝缘子片数为：
（因为不知道m1的值，故此处没有使用GB50545-2010式7.0.8，但DL/T5222-200521.0.12中说明了式21.0.12是求耐张串的，不知道合适不）
塔高90m，需要增加的片数为
则需要绝缘子片数为28+5=33片
雷电冲击放电电压和空气间隙为线性关系则最小空气间隙为：
题36-40：
某单回路500kV架空送电线路，位于海拔500m以下的平原地区，入地电阻率平均为200Ωm，线路全长155km，三相导线a、b、c为倒正三角排列、线间距离为7m，导线采用六分裂LGJ-500/35钢芯铝绞线，各子导线按正六边形布置，子导线直径为30mm，分裂间距为400mm，子导线的铝截面为497.01mm2，综合截面为531.37mm2，线路的最高电压为550kV。
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