2013年电气工程师发输变电真题演练第三章4
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案例题
题1：某110/10kV变电所，两台主变，两回110kV电源进线，110kV为内桥接线，10kV为单母线分段接线(分列运行)，电气主接线如图3-1所示。110kV桥开关和10kV分段开关均装设备用电源自动投入装置。系统1和系统2均为无穷大系统。架空线路1长70km，架空线路2长30km。该变电所主变压器负载率不超过60%，系统基准容量为100MVA。请回答下列问题：(2011)
(1)如该变电所供电的负荷：一级负荷9000kVA、二级负荷8000kVA、三级负荷10000kVA。请计算主变压器容量应为下列哪项数值?
A.10200kVA
B.16200kVA
C.17000kVA
D.27000kVA
答案：[D]
解答过程：根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第5-1节第2条规定的主变压器的容量的确定原则：根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷;对于一般性的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量能保证全部负荷的70%～80%。对于本题：
总负荷：9000kVA+8000kVA+10000kVA=27000kVA
一、二级负荷：9000kVA+8000kVA=17000kVA，由此可知，单台变压器的容量应大于17000kVA。由题干可知该变电所主变压器的负荷率不超过60%，故选两台容量为27000kVA的变压器，正常运行时的负荷率为60%，有54000kVA×0.6=32400kVA>27000kVA。其他选项，按负荷率60%，正常情况下并不能带动全部负荷。
(2)假设主变压器容量为31500kVA，电抗百分比Ud(%)=10.5，110kV架空线路电抗0.4Ω/km。请计算10kVl≠母线最大三相短路电流接近下列哪项数值?
A.10.07kA
B.12.97kA
C.13.86kA
D.21.33kA
答案：[B]
解答过程：根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222―2005)第5.0.4条：“确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常运行方式，不应按仅在切换过程中可
能并列运行的接线方式。”
由题目可知，正常情况下，可能发生最大短路电流的正常运行方式是l≠变压器先故障退出，接着备自投投入10kV分段开关，这时2≠线路带上10kV两段的负荷，然后d2点短路，计算过程如下：
(3)若在主变压器10kV侧串联电抗器以限制10kV短路电流，该电抗器的额定电流应选择下列哪项数值最合理?为什么?
A.变压器10kV侧额定电流的60%
B.变压器10kV侧额定电流的105%
C.变压器10kV侧额定电流的120%
D.变压器10kV侧额定电流的130%
答案：[D]
解答过程：1)根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222―2005)第14.2.1条：“普通限流电抗器的额定电流应按下列条件选择：
①主变压器或馈线回路的最大可能工作电流。
②发电厂母线分段回路的限流电抗器，应根据母线上事故切断最大一台发电机时，可能通过电抗器的电流选择，一般取该台发电机额定电流的50%～80%。
③变电站母线回路的限流电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。”
2)根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6-3，变压器回路的计算工作电
流正常情况为1.05倍变压器的额定电流;在事故或检修时，变压器回路的最大可能工作电流为1.3～2倍变压器额定电流。综上，可知答案为D。
(4)如主变压器10kV回路串联3000A电抗器限制短路电流。若需将10kV母线短路电流从25kA限制到20kA以下，请计算并选择该电抗器的电抗百分值为下列哪项?
A.3%
B.4%
C.6%
D.8%
答案：[B]
解答过程：根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》式(6-14)得
因电抗器未选出，先要估算电源至短路点的总电抗标幺值为
(5)请问该变电所发生下列哪种情况时，110kV桥开关自动投入。为什么?
A.主变差动保护动作
B.主变110kV侧过电流保护动作
C.110kV线路无短路电流，线路失电压保护动作跳闸
D.110kV线路断路器手动分闸
答案：[C]
解答过程：根据《继电保护和安全自动装置技术规程》(GBl4285―2006)第5.3.2条规定：“自动投入装置的功能设计应符合下列要求：除发电厂备用电源快速切换外，应保证在工作电源或设备断开后，才投入备用电源或设备;工作电源或设备上的电压，不论何种原因消失，除有闭锁信号外，自动装置均应动作;自动装置应保证只动作一次。”综上所述，本题选C为正确答案。
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