2014電氣工程師發輸變電第五章高頻考點解說（24）
發布時間：2014-08-02 共1頁
案例題
題1：某一般性質的220kV變電站，電氈壓等級為220/110/10kV，兩臺相同的主變壓器，容量為240/240/120MVA，短路阻抗Uk(1-2)%=14，Uk(3-1)%=25，Uk(2-3)%=8，兩臺主變壓器同時運行的負載為65%，220kV架空線路進線2回，110kV架空負荷出線8回，10kV電纜負荷出線12回，設兩段，每段母線出線6回，每回電纜平均長度為6km，電容電流為2A/km，220kV母線穿越功率為200MVA，220kV母線短路容量為16000MVA，主變壓器10kV出口設計XKK-10-2000-10限流電抗器一臺。請回答下列問題。(2012)
(1)該變電所采用下列哪組主接線方式是經濟合理、運行可靠的?
A.220kV內橋、110kV雙母線、10kV單母線分段
B.220kV單母線分段、11OkV雙母線、10kV單母線分段
C.220kV外橋、110kV單母線分段、10kV單母線分段
D.220kV雙母線、110kV雙母線、1OkV單母線分段
答案：[B]
解答過程：1)根據((220kV～500kV變電所設計技術規程》(DL/T5218—2005)第7.1.4條：“一般性質的220kV變電所的配電裝置，出線回路數在4回及以下時，可采用其他主接線(指除了雙母線、雙母單分段、雙母雙分段的其他接線型式)。本題中的220kV進線為2回，故可排除D答案。由于220kV母線有穿越功率200MVA，故220kV配電裝置可采用外橋接線或單母分段接線;“220kV變電所的110kV配電裝置，當出線回路6回及以上時或8回及以上時，宜采用雙母線接線。”本題中110kV架空出線8回，宜采用雙母線接線，故可排除C答案。
2)根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第47頁相關內容，6～10kV配電裝置出線回路為6回及以上時，宜采用單母分段接線，本題10kV側有電纜負荷出線12回，因而采用單母線分段接線。
綜上所述，本題選B。
(2)請計算該變電站最大運行方式時，220kV進線的額定電流為下列哪項?
A.1785A
B.1344A
C.819A
D.630A
答案：[B]
解答過程：系統的最大運行方式是指系統在該運行方式下具有最小的短路阻抗值，因而發生短路后短路電流最大的一種運行方式。根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》表6-3：“對橋形接線，出線的計算工作電流為最大負荷電流加系統穿越功率產生的電流，或者對雙網出線，為1.2～2倍1回線最大負荷電流。”故有最大運行方式下，220kV進線的額定電流為
(3)假設該變電站220kV母線正常為合環運行，100kV、10kV母線為分列運行，則10kV母線的短路電流應是下列哪項值?(計算過程小數點后保留三位，最終結果小數點后
保留一位)
A.52.8A
B.49.8A
C.15.0A
D.14.8A
答案：[D]
解答過程：根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第四章有關短路電流計算內容計算如下：
1)根據式(4-10)，系統電抗為
2)變壓器電抗計算如下：
3)電抗器電抗計算如下：
4)220kV合環運行，110kV、10kv母線為分列運行，系統電抗圖如圖2.1所示。
5)根據式(4.20)可得短路電流為
(4)從系統供電經濟合理性考慮，該變電站一臺主變10kV側最少應帶下列哪項負荷值時，該變壓器選型是合理的?
A.120MVA
B.72MVA
C.36MVA
D.18MVA
答案：[C]
解答過程：根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第216頁第2條第1款第一小點：最大機組容量為125MW及以上的發電廠，當有兩種升高電壓向用戶供電或系統連接時，宜采用三繞組變壓器。每個繞組的通過容量應達到變壓器額定容量的15%及以上，即達到240MVA×15%=36MVA及以上。
分析：三繞組變壓器的容量以3個繞組中容量最大的那個繞組的容量表示。
(5)該變電站每臺主變壓器配置一臺過補償10kV消弧線圈，其計算容量應為下列哪個數值?
A.1122kVA
B.972kVA
C.561kVA
D.416kVA
答案：[C]
解答過程：根據《導體和電器選擇設計技術規定》(DL/T5222—2005)18.1.4中式子。得
題2：110kV有效接地系統中的某一變電所有兩臺110kV/35kV/10kV，31.5MVA主變壓器兩臺，110kV進線2回、35kV出線5回、10kV出線10回，主變110kV、35kV、10kV，三側YNynOd11。
(1)如主變需常切換，110kV線較短，有穿越功率20MVA，各側采用以下哪組主接線經濟合理?為什么?(2009)
A.110kV內橋接線，35kV單母接線，10kV單母分段接線
B.110kV外橋接線，35kV單母分段接線，10kV單母分段接線
C.110kV單母接線，35kV單母分段接線，10kV單母分段接線
D.110kV變壓器組接線，35kV雙母接線，10kV單母接線
答案：[B]
解答過程：1)根據《35～110kV變電所設計規范》(GB50059—1992)第3.2.3條：“35～110kV線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩嘲時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kv線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時，宣采用雙母線接線”。本題中，110kV進線兩回，可采用橋形、線路變壓器組接線;35kV出線5回，可采用擴大橋形、單母線或分段單母線接線;10kV出線10回，可采用擴大橋形、單母線或者分段單母線的接線形式。
2)根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第51頁可知內橋接線的適用范圍為：內橋接線適用于較小容量的發電廠、變電所，并且變壓器不經常切換或線路較長、故障率較高的情況;外橋接線的適用范圍為：適用于較小容量的發電廠、變電所，并且變壓器的切換頻繁或線路較短、故障率較少的情況。此外，線路有穿越功率，也宜采用外橋接線。本題中110kV側線路較短，有穿越功率20MVA，110kV側應該選外橋接線形式。綜上所述，本題選B。
分析：《35～110kv變電所設計規范》(GB50059—1992)已經被《35～110kV變電所設計規范》(GB50059—2011)所替代。但2009年的考試答題依據仍然是《35—110kV變電所設計規范》(GB50059一1992)。
(2)假如110kV采用內橋、主變110kV隔離開關需能切合空載變壓器，由于材質等原因，各變壓器的空載勵磁電流不相同，按隔離開關的切合能力，該變壓器的空載勵磁電流最大不可能超過下列哪項?
A.0.9A
B.1.2A
C.2.0A
D.2.9A
答案：[C]
解答過程：根據《導體和電器選擇設計技術規定》(DL/T5222—2005)第11.0.9條規定：“選用的隔離開關應具有切合電感、電容性小電流的能力，應使電壓互感器、避雷器、空載母線、勵磁電流不超過2A的空載變壓器及電容電流不超過5A的空載線路”。故本題選C。
(3)假如110kV采用外橋接線，有20MVA穿越功率，請計算橋回路持續工作電流。
A.165.3A
B.270.3A
C.330.6A
D.435.6A
答案：[B]
解答過程：根據《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》(第232頁)表6-3有：“橋形接線的計算工作電流為最大元件負荷電流并考慮系統穿越功率”，本題中最大元件為變壓器，有20MVA的穿越功率。故有
故本題選B。
(4)假如35kV出線電網單相接地故障電容電流為14A，需要35kV中性點設消弧線圈接地，采用過補償，則需要的消弧線圈容量為( )。
A.250kVA
B.315kVA
C.400kVA
D.500kVA
答案：[C]
解答過程：根據《導體和電器選擇設計技術規定》(DL/T5222—2005)第18.1.4條以及式(18.1.4)有
故本題選C。
