2013年电气发输变电专业案例题及答案

2013年电气发输变电专业案例题及答案（上午）——原题专业案例题（共25题，每题2分）题1-3：某工厂拟建一座110kV终端变电站，电压等级为110kV/10kV，由两路独立的110kV电源供电。预计一级负荷10MW，二级负荷35MW，三级负荷10MW。站内设两台主变压器，接线组别为YNd11。110kV采用SF6断路器，110kV母线正常运行方式为分列运行。10kV侧采用单母线分段接线，每段母线上电缆出线8回，平均长度4公里。未补偿前工厂内负荷功率因数为86%，当地电力部门要求功率因数达到96%。请解答以下问题：1.说明该变电站主变压器容量的选择原则和依据，并通过计算确定主变压器的计算容量和选取的变压器容量最小值应为下列哪组数值？（A）计算值34MVA，选40MVA（B）计算值45MVA，选50MVA（C）计算值47MVA，选50MVA（D）计算值53MVA，选63MVA答案：（）解答过程：2.假如主变压器容量为63MVA，Ud%=16，空载电流为1%。请计算确定全站在10kV侧需要补偿的最大容性无功容量应为下列哪项数值？（A）8966kvar（B）16500kvar（C）34432kvar（D）37800kvar答案：（）解答过程：3.若该变电站10kV系统中性点采用消弧线圈接地方式，试分析计算其安装位置和补偿容量计算值应为下列哪一选项？（请考虑出线和变电站两项因素）（A）在主变压器10kV中性点接入消弧线圈，其计算容量为249kVA（B）在主变压器10kV中性点接入消弧线圈，其计算容量为289kVA（C）在10kV母线上接入接地变压器和消弧线圈，其计算容量为249kVA（D）在10kV母线上接入接地变压器和消弧线圈，其计算容量为289kVA答案：（）解答过程：题4-6：某屋外220kV变电站，地处海拔1000m以下，其高压配电装置的变压器进线间隔断面图如下。4.上图为变电站高压配电装置断面图，请判断下列对安全距离的表述中，哪项不满足规程要求？并说明判断依据的有关条文。（A）母线至隔离开关引下线对地面的净距L1=4300mm（B）母线至隔离开关引下线对邻相母线的净距L2=2000mm（C）进线跨带电作业时，上跨导线对主母线的垂直距离L3=2550mm（A）跳线弧垂L4=1700mm答案：（）解答过程：5.该变电站母线高度为10.5m，母线隔离开关支架高度2.5m，母线隔离开关本体（接线端子距支架顶）高度2.8m。要满足在不同气象条件下的各种状态下，母线引下线与邻相母线之间的净距均不小于A2值，试计算确定母线隔离开关端子以下的引下线弧垂f0（上图中所示）不应大于下列哪一数值？（A）1.8m（B）1.5m（C）1.2m（D）1m答案：（）解答过程：6.假设该变电站有一回35kV电缆负荷回路，采用交流单芯电力电缆，金属层接地方式按一端接地设计，电缆导体额定电流Ie=300A，电缆计算长度1km，三根单芯电缆直埋敷设且水平排列，相见距离20cm，电缆金属层半径3.2cm。试计算这段电缆线路中间相（B相）正常感应电压是多少？（A）47.58V（B）42.6V（C）34.5V（D）13.05V答案：（）题7-10：某新建电厂一期安装两台300MW机组，采用发电机-变压器单元接线接入厂内220kV屋外中型配电装置，配电装置采用双母线接线。在配电装置架构上装有避雷针进行直击雷保护，其海拔高度不大于1000m。主变中性点可直接接地或不接地运行。配电装置设置了以水平接地极为主的接地网，接地电阻为0.65Ω，配电装置（人脚站立）处的土壤电阻率为100Ωm。7.在主变压器高压侧和高压侧中性点装有无间隙金属氧化锌避雷器，请计算确定避雷器的额定电压值，并从下列数值中选择正确的一组？（A）189kV，143.6kV（B）189kV，137.9kV（C）181.5kV，143.6kV（D）181.5kV，137.9kV答案：（）解答过程：题7-10：某新建电厂一期安装两台300MW机组，采用发电机-变压器单元接线接入厂内220kV屋外中型配电装置，配电装置采用双母线接线。在配电装置架构上装有避雷针进行直击雷保护，其海拔高度不大于1000m。主变中性点可直接接地或不接地运行。配电装置设置了以水平接地极为主的接地网，接地电阻为0.65Ω，配电装置（人脚站立）处的土壤电阻率为100Ωm。7.在主变压器高压侧和高压侧中性点装有无间隙金属氧化锌避雷器，请计算确定避雷器的额定电压值，并从下列数值中选择正确的一组？（A）189kV，143.6kV（B）189kV，137.9kV（C）181.5kV，143.6kV（D）181.5kV，137.9kV答案：（）解答过程：8.若主变压器高压侧至配电装置间采用架空线连接，架构上装有两个等高避雷针，如图所示。若被保护物的高度为15m。请计算确定满足直击雷保护要求时，避雷针的总高度最短应选择下列哪项数值？（A）25m（B）30m（C）35m（D）40m答案：（）解答过程：9、当220kV配电装置发生单相短路时，计算入地电流不大于且最接近下列哪个数值时，接地装置可同时满足允许的最大接触电位差和最大跨步电位差的要求？（接地短路故障电流的持续时间取0.06s，表层衰减系数Cs取1，接触电位差影响系数Km取0.75，跨步电位差影响系数Ks取0.6）（A）1000A（B）1500A（C）2000A（D）2500A答案：（）解答过程：10.若220kV配电装置的接地引下线和水平接地体采用扁钢，当流过接地引下线的单相短路接地电流为10kA时，按满足热稳定条件选择，计算确定接地装置水平接地体的最小截面应为下列哪项数值？（设主保护的动作时间10ms，断路器失灵保护动作时间1s，断路器开断时间90ms，第一级后备保护的动作时间0.6s；接地体发热按400℃）（Ａ）90mm2（B）112.4mm2（C）118.7mm2（D）149.8mm已知条件如下：1）铅酸免维护蓄电池组：1500Ah、220V、104个蓄电池（含连接条的总内阻为9.67mΩ、单个蓄电池开路电压为2.22V）；2）直流系统事故初期（1min）冲击放电电流Icho=950A；3）直流断路器其系列为：4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A、500A、600A、700A、800A、900A、1000A、1250A、1400A；4）I母线上最大馈线断路器额定电流为200A；II母线上馈线断路器额定电流见上图；5）铜电阻系数ρ=0.0184Ωmm2/m；S1内阻忽略不计；请根据上述条件计算下列各题（保留2位小数）：11.按回路压降计算选择L1电缆截面应为下列哪项数值？（A）138.00mm2（B）158.91mm2（C）276.00mm2（D）317.82mm2答案：（）解答过程：已知条件如下：1）铅酸免维护蓄电池组：1500Ah、220V、104个蓄电池（含连接条的总内阻为9.67mΩ、单个蓄电池开路电压为2.22V）；2）直流系统事故初期（1min）冲击放电电流Icho=950A；3）直流断路器其系列为：4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A、500A、600A、700A、800A、900A、1000A、1250A、1400A；4）I母线上最大馈线断路器额定电流为200A；II母线上馈线断路器额定电流见上图；5）铜电阻系数ρ=0.0184Ωmm2/m；S1内阻忽略不计；请根据上述条件计算下列各题（保留2位小数）：11.按回路压降计算选择L1电缆截面应为下列哪项数值？（A）138.00mm2（B）158.91mm2（C）276.00mm2（D）317.82mm2答案：（）解答过程：12.计算并选择S2断路器的额定电流应为下列哪项数值？（A）10A（B）16A（C）20A（D）32A答案：（）解答过程：13.若L1的电缆选择为YJV-2X（1X500mm2）时，计算d1点的短路电流应为下列哪项数值？（A）23.88kA（B）22.18kA（C）21.13kA（D）20.73kA答案：（）解答过程：13.若L1的电缆选择为YJV-2X（1X500mm2）时，计算d1点的短路电流应为下列哪项数值？（A）23.88kA（B）22.18kA（C）21.13kA（D）20.73kA答案：（）解答过程：14.计算并选择S1断路器的额定电流应为下列哪项数值？（A）150A（B）400A（C）900A（D）1000A答案：（）解答过程：15.计算并选择S11断路器的额定电流应为下列哪项数值？（A）150A（B）180A（C）825A（D）950A答案：（）解答过程：题16-20：某新建110/10kV变电站设有2台主变，单侧电源供电。110kV采用单母分段接线，两段母线分列运行。2路电源进线分别为L1和L2，两路负荷出线分别为L3和L4，L1、L3接在1#母线上，110kV电源来自某220kV变电站110kV母线，其110kV母线最大运行方式下三相短路电流20kA，最小运行方式下三相短路电流为18kA。本站10kV母线最大运行方式下三相短路电流为23kA。线路L1阻抗为1.8Ω，线路L3阻抗为0.9Ω。16.请计算1#母线最大短路电流是下列哪项数值？（A）10.91kA（B）11.95kA（C）12.87kA（D）20kA答案：（）解答过程：17.请计算在最大运行方式下，线路L3末端三相短路时，流过线路L1的短路电流是下列哪项数值？（A）10.24kA（B）10.91kA（C）12.87kA（D）15.69kA答案：（）解答过程：18.若采用电流保护作为线路L1的相间故障后备保护，请问，校验该后备保护灵敏度采用的短路电流为下列哪项数值？请列出计算过程。（A）8.87kA（B）10.24kA（C）10.91kA（D）11.95kA答案：（）解答过程：19.已知主变高压侧CT变比为300/1，线路CT变比为1200/1。如果主变压器配置差动保护和过流保护，请计算主变高压侧电流互感器的一次电流倍数最接近下列哪项值？（可靠系数取1.3）（A）9.06（B）21.66（C）24.91（D）78解答过程：20.若安装在线路L1电源侧的电流保护作为L1线路的主保护，当线路L1发生单相接地故障后，请解释说明下列关于线路重合闸表述哪项是正确的？（A）线路L1本站侧断路器跳三相重合三相，重合到故障上跳三相。（B）线路L1电源侧断路器跳三相重合三相，重合到故障上跳三相。（C）线路L3本站侧断路器跳单相重合单相，重合到故障上跳三相。（D）线路L1电源侧断路器跳单相重合单相，重合到故障上跳三相。答案：（）解答过程：题21-25：500kV架空送电线路，导线采用4xLGJ-400/35，子导线直径26.8mm，重量1.348kg/m。位于土壤电阻率100Ωm地区。21.某基铁塔全高60m，位于海拔79m、0级污秽区，悬垂单串的绝缘子型号为XP-16（爬电距离290mm，有效系数1.0，结构高度155mm），用爬电比距法计算确定绝缘子片数时下列哪项是正确的？（A）27片（B）28片（C）29片（D）30片答案：（）解答过程：23.若绝缘子串U50%雷电冲击放电电压为1280kV，相导线电抗x1=0.423Ω/km，电纳b1=2.68x10-6（1/Ωkm）。计算在雷击导线时，其耐雷水平应为下列哪项数值？（A）20.48kA（B）30.12kA（C）18.20kA（D）12.89kA23.若绝缘子串U50%雷电冲击放电电压为1280kV，相导线电抗x1=0.423Ω/km，电纳b1=2.68x10-6（1/Ωkm）。计算在雷击导线时，其耐雷水平应为下列哪项数值？24.海拔不超过1000m时，雷电和操作要求的绝缘子片数为25片。请计