电气工程师《供配电》案例分析题
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案例分析题
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40Ⅲ，年最低温度为-25Ⅲ。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，下面确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
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。