2017年电气工程师《供配电》案例分析与答案

时间:2016-07-25 编辑:肖兰‍ 手机版

  题1:某地区拟建一座500kV变电站,站地位于Ⅲ级污秽区,海拔高度不超过1000m,年最高温度为40℃,年最低温度为-25℃。变电站的500kV侧,220kV侧各自与系统相连。3kV侧接无功补偿装置。

  该站远景规模为:主变压器4×750MVA,500kV出线6回,220kV出线14回,500kV电抗器两组,35kV电容器组8×60Mvar,35kV电抗器8×60Mvar。

  本期建设规模为:主变压器2×750MVA,500kV出线2回,220kV出线6回,每组主变压器各接35kV电容器组2×60Mvar,35kV电抗器2×60Mvar。

  主变选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器。

  容量比:250MVA/250MVA/66.7MVA

  接线组别:YNaOdll。(2012)

  (1)本期的2回500kV出线为架空平行双线路,每回长约为120km,均采用4×LGJ400导线(充电功率1.1Mvar/km),在初步设计中为补偿充电功率曾考虑在本站配置500kV电抗器作调相调压,运行方式允许两回路公用一组高压并联电抗器。请计算本站所配置的500kV并联电抗器最低容量宜为下列哪一种?

  (A)59.4MVA

  (B)105.6MVA

  (C)118.8MVA

  (D)132MVA

  (2)如该变电站本期35kV母线的规矩容量1800MVA,每1435kV电容器串联电抗器的电抗率为4.5%,为了在投切电容器组时不发生3次谐波谐振则下列哪组容量不应选用?(列式计算)

  (A)119Mvar

  (B)65.9Mvar

  (C)31.5Mvar

  (D)7.89Mvar

  参考答案:

  (1)答案:[C]

  解答过程:根据《电力系统设计手册》式(8-3)有:

  (2)答案:[A]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.3条第3款:发生谐振的电容器容量,可按下式计算:

  应避开该容量的补偿电容器。

  题2:某区域电网中现运行一座500kV变电所,根据负荷发展情况需要扩建,该变电所现状、本期及远景建设规模见表15-1。

  (1)500kV线路均采用4×LGJ400导线,本期4回线路总长度为303km,为限制工频过电压,其中一回线路上装有120Mvar并联电抗器;远景8回线路总长度预计为500km,线路充电功率按1.18Mvar/km计算。请问远景及本期工程该变电所35kV侧配置的无功补偿低压电抗器容量为下列哪组数值?

  (A)590Mvar、240Mvar

  (B)295Mvar、179Mvar

  (C)175Mvar、59Mvar

  (D)116Mvar、23Mvar

  (2)该变电所现有750MVA主变阻抗电压百分比为Uk(1-2)%=14%,本期扩建的2×1000MVA主变电抗电压百分比采用Uk(1-2)%=16%,若三台主变并列运行,它们的负载分布为下列哪种情况?请计算并说明。

  (A)三台主变负荷均分布

  (B)1000MVA主变容量不能充分发挥作用,仅相当于642MVA

  (C)三台主变安容量大小分布负荷

  (D)1000MVA主变容量不能充分发挥作用,仅相当于875MVA

  (3)请计算本期扩建的两台1000MVA主变满载时,最大无功损耗为下列哪项数?(不考虑变压器空载电流)

  (A)105Mvar

  (B)160Mvar

  (C)265Mvar

  (D)320Mvar

  (4)该变电所220kV为户外配电装置,采用软母线(JLHA2)型钢芯铝合金绞线,若远景220kV母线最大穿越功率为1200MVA,在环境温度为35℃,海拔高度低于1000m条件下,根据计算选择一下哪种导线经济合理?

  (A)2×900mm2

  (B)4×500mm2

  (C)4×400mm2

  (D)4×630mm2

  参考答案及解析:

  (1)答案:[C]

  解答过程:根据《330kv~750kv变电站无功补偿装置设计技术规定》(DL/T5014—2010)条文说明第5.0.7条:按就地平衡原则,变电站装设电抗器的最大补偿容量,一般为其所接线路充电功率的1/2。故远景电抗器的补偿容量为500×1.18/2Mvar=295Mvar,现有一回线路上装有120Mvar并联电抗器,可得低压电抗器的补偿容量为(295-120)Mvar=175Mvar。同理,本期的低压电抗器的补偿容量为(303×1.18/2-120)Mvar≈59Mvar。

  (2)答案:[D]

  解答过程:根据《电力变压器应用导则》(GB/T13499—2002)第6.3条规定:当两台变压器短路阻抗相等时,这表示在相等的标幺值负载下,它们具有相同的电压降。如果并联运行,它们所承担的负载与各自的额定容量成正比。当并联连接的变压器短路阻抗不相等时,阻抗值低的变压器同阻抗值高的变压器相比,其负载容量占有较高的额定容量百分数,以使两台变压器绝对电压降相等。设Sra、Srb为两台变压器的额定容量,S为它们要承担的负载,各自承担的负载为Sa、Sb,Za、Zb为其短路阻抗电压百分数,则根据式(65)有:

  (3)答案:[D]

  解答过程:根据《电力系统设计手册》式(10-46)可得:

  分析:本题不考虑变压器空载电流,故公式的后半部分不需要带入。

  (4)答案:[B]

  解答过程:查《导体和电气选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)表D.11可得裸导体在不同海拔(1000m以下)高度及环境温度(35℃)下的综合校正系数为0.89。根据最大穿越功率算出220kV母线的工作电流为

  4×500mm2的JLHA2型钢芯铝合金绞线的载流量为4×988A=3952A>3538A,满足要求。

  题3:某220kV变电所,最终规模为两台180MVA的主变,额定电压为220/110/35kV,拟在35kV侧装设并联电容器进行无功补偿。(2010)

  (1)请问本变电所的每台主变的无功补偿容量取哪个为宜?

  (A)15000kvar

  (B)40000kvar

  (C)63000kvar

  (D)80000kvar

  (2)本变电所每台主变装设电容器组容量确定后,将分组安装,下定分组原则哪一条是错误的?

  (A)电压波动

  (B)负荷变化

  (C)谐波含量

  (D)无功规划

  (3)本所35kV母线三相短路容量为700MVA,电容器组的串联电抗器的电抗率为5%,请计算发生三次谐波谐振的电容器容量是多少?

  (A)42.8Mvar

  (B)74.3Mvar

  (C)81.7Mvar

  (D)113.2Mvar

  (4)若该所并联电容器接入电网的背景谐波为5次以上,则并联电抗器的电抗率是(  )。

  (A)1%

  (B)5%

  (C)12%

  (D)13%

  (5)若本所每台主变安装单组容量为3相35kV,12000kvar的电容器两组,若电容器采用单星形接线,每相由10台电容器并联两台电容器串联而成,请计算单台电容器容量为(  )。

  (A)500kvar

  (B)334kvar

  (C)200kvar

  (D)250kvar

  参考答案及解析:

  (1)答案:[B]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.2条及其条文说明,电容器的安装容量可按变压器容量的10%~30%确定,即180×1000×(10%~30%)=(18000~54000)kvar。故选B为正确答案。

  (2)答案:[D]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.3条及条文说明,变电所装设无功补偿电容器的总容量确定以后,将分组安装,分组的主要原则是根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定,与无功规划无关,故选D为正确答案。

  (3)答案:[A]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.3条及式(3.0.3)可知,发生三次谐波谐振的电容器容量为

2016年电气工程师《供配电》案例分析与答案

  故本题选A为正确答案。

  (4)答案:[B]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第5.5.2.2条,该所并联电容器接入电网的背景谐波为5次以上,则并联电抗器的电抗率是4.5%~6.O%。

  (5)答案:[C]

  解答过程:依题意,每相电容器有两个串段,采用单星形接线形式,即每相电容器为2×10=20台,而每相电容器容量12000/3=4000kvar,可知单台电容器容量4000/20=200kvar。

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