2013年電氣工程師發(fā)輸變電真題演練第三章4
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案例題
題1：某110/10kV變電所，兩臺主變，兩回110kV電源進(jìn)線，110kV為內(nèi)橋接線，10kV為單母線分段接線(分列運(yùn)行)，電氣主接線如圖3-1所示。110kV橋開關(guān)和10kV分段開關(guān)均裝設(shè)備用電源自動投入裝置。系統(tǒng)1和系統(tǒng)2均為無窮大系統(tǒng)。架空線路1長70km，架空線路2長30km。該變電所主變壓器負(fù)載率不超過60%，系統(tǒng)基準(zhǔn)容量為100MVA。請回答下列問題：(2011)
(1)如該變電所供電的負(fù)荷：一級負(fù)荷9000kVA、二級負(fù)荷8000kVA、三級負(fù)荷10000kVA。請計算主變壓器容量應(yīng)為下列哪項數(shù)值?
A.10200kVA
B.16200kVA
C.17000kVA
D.27000kVA
答案：[D]
解答過程：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》第5-1節(jié)第2條規(guī)定的主變壓器的容量的確定原則：根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷;對于一般性的變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量能保證全部負(fù)荷的70%～80%。對于本題：
總負(fù)荷：9000kVA+8000kVA+10000kVA=27000kVA
一、二級負(fù)荷：9000kVA+8000kVA=17000kVA，由此可知，單臺變壓器的容量應(yīng)大于17000kVA。由題干可知該變電所主變壓器的負(fù)荷率不超過60%，故選兩臺容量為27000kVA的變壓器，正常運(yùn)行時的負(fù)荷率為60%，有54000kVA×0.6=32400kVA>27000kVA。其他選項，按負(fù)荷率60%，正常情況下并不能帶動全部負(fù)荷。
(2)假設(shè)主變壓器容量為31500kVA，電抗百分比Ud(%)=10.5，110kV架空線路電抗0.4Ω/km。請計算10kVl≠母線最大三相短路電流接近下列哪項數(shù)值?
A.10.07kA
B.12.97kA
C.13.86kA
D.21.33kA
答案：[B]
解答過程：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL/T5222―2005)第5.0.4條：“確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常運(yùn)行方式，不應(yīng)按僅在切換過程中可
能并列運(yùn)行的接線方式?！?/P>
由題目可知，正常情況下，可能發(fā)生最大短路電流的正常運(yùn)行方式是l≠變壓器先故障退出，接著備自投投入10kV分段開關(guān)，這時2≠線路帶上10kV兩段的負(fù)荷，然后d2點(diǎn)短路，計算過程如下：
(3)若在主變壓器10kV側(cè)串聯(lián)電抗器以限制10kV短路電流，該電抗器的額定電流應(yīng)選擇下列哪項數(shù)值最合理?為什么?
A.變壓器10kV側(cè)額定電流的60%
B.變壓器10kV側(cè)額定電流的105%
C.變壓器10kV側(cè)額定電流的120%
D.變壓器10kV側(cè)額定電流的130%
答案：[D]
解答過程：1)根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL/T5222―2005)第14.2.1條：“普通限流電抗器的額定電流應(yīng)按下列條件選擇：
?、僦髯儔浩骰蝠伨€回路的最大可能工作電流。
?、诎l(fā)電廠母線分段回路的限流電抗器，應(yīng)根據(jù)母線上事故切斷最大一臺發(fā)電機(jī)時，可能通過電抗器的電流選擇，一般取該臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%～80%。
③變電站母線回路的限流電抗器應(yīng)滿足用戶的一級負(fù)荷和大部分二級負(fù)荷的要求?！?/P>
2)根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》表6-3，變壓器回路的計算工作電
流正常情況為1.05倍變壓器的額定電流;在事故或檢修時，變壓器回路的最大可能工作電流為1.3～2倍變壓器額定電流。綜上，可知答案為D。
(4)如主變壓器10kV回路串聯(lián)3000A電抗器限制短路電流。若需將10kV母線短路電流從25kA限制到20kA以下，請計算并選擇該電抗器的電抗百分值為下列哪項?
A.3%
B.4%
C.6%
D.8%
答案：[B]
解答過程：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》式(6-14)得
因電抗器未選出，先要估算電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值為
(5)請問該變電所發(fā)生下列哪種情況時，110kV橋開關(guān)自動投入。為什么?
A.主變差動保護(hù)動作
B.主變110kV側(cè)過電流保護(hù)動作
C.110kV線路無短路電流，線路失電壓保護(hù)動作跳閘
D.110kV線路斷路器手動分閘
答案：[C]
解答過程：根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》(GBl4285―2006)第5.3.2條規(guī)定：“自動投入裝置的功能設(shè)計應(yīng)符合下列要求：除發(fā)電廠備用電源快速切換外，應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開后，才投入備用電源或設(shè)備;工作電源或設(shè)備上的電壓，不論何種原因消失，除有閉鎖信號外，自動裝置均應(yīng)動作;自動裝置應(yīng)保證只動作一次?！本C上所述，本題選C為正確答案。
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