2016年注册电气工程师发输变电专业案例(下午)空白卷

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题1-4:某大用户拟建一座220kV变电站,电压等级为220/110/10kV。

220kV电源进线两回,负荷出线四回,双母线连接,正常运行方式为开列运行,主接线及间隔排列示意图如图所示,110kV,10kV均为单母线分段链接,正常运行方式为开列运行,主变容量为2×150MVA,150/150/75MVA,U K12=14%,U K13=23%,U K23=7%,空载电流I0=0.3%.两台主变压器正常运行时的负载率为65%。

220kV出线所带的最大负荷分别是L1=150MVA,L2=150MVA,L3=100MVA,L4=150MVA。

220kV母线的最大三相短路电流为30kA,最小三相短路电流为18kA。

请回到下列问题。

1、在满足电力系统n-1故障原则下该变电站220kV母线通流计算值应为下列那项数值?A.8AB.1562AC.1955AD.2231A2、若主变10kV侧最大负荷电流为2500A,母线上最大三相短路电流为31KA为了将其限制到15KA以下,拟在主变10KV侧接入串联电抗器,下列电抗器参数中哪组最为经济合理?A、I e=2000A,X K%=8B、I e=2500A, X K%=5C、I e=2500A, X K%=10D、I e=3500A, X K%=143、该站220KV为户外敞开式布置,请查找下面220kV主接线中的设备配置和接地有几处错误并说明理由(注:同一类的错误算一处,如:所有出出线没有配电流互感器)A.1B.2C.3D.44、该变电站的220kV母线配置有母线完全差动电流保护装置。

请计算其启动元件动作电流的灵敏系数(可靠系数均取1.5,不设中间变流器)A.3.46B.4C.5.77D.26.4题5-9:某沿海区域电网内现有一座燃煤电厂,安装有四台300MW机组。

另外规划建设100MW风电场和40MW光伏电站,分别通过一回110KV 和一回35kV线路接入电网,系统接线见下图。

燃煤机组220kV母线采用双母线接线,母线短路参数为:I"=28.7kA,I=25.2kA;K1处发生三相短路时,线路L1侧提供的短路电流周期分量初始值I k为5.2kA。

5、当k1发生三相短路时,请计算短路冲击电流应为下列哪些数值?A、75.08KAB、77.1KAC、60.7KAD、69.31KA6、若220kV线路L1、L2均采用2xLGJQ-400导线,导线的电抗值为0.3Ω/km(S3=100MVA,U3=230KV)当k2发生三相短路时,不计及线路电阻,计算通过断路器D L2的短路电流周期分量的起始有效值应为下列哪项数值(假定忽略风电机组,燃煤电厂220kV母线短路参数不计)。

A、4.98KAB、5.2KAC、7.45KAD、9.92KA7、当K1处发生三相短路且故障清除后,风电场功率应快速恢复,请确定风电场功率恢复变化率,至少不小于下列哪项数值时才能满足规程要求?A、15MW/SB、12MW/SC、10MW/SD、8MW/S8、在光伏站主变压器侧装设有电流互感器,请确定测量用电流互感器的一次额定电流应选择下列哪项数值?(A)400A (B)600A (C)800A (D)1200A9、当电网发生单相接地短路故障时,请分析说明下列对风电场低电压穿越的表述中,哪种情况是满足规程要求的?(A)风电场并网点110kV母线电压跌落至85kV,1.5S后风机从电网中切除;(B)短路故障1.8S后,并网点母线电压恢复至0.9Pu,此时风机可以脱网运行;(C)风电场并网点110kV母线相电压跌落至35kV,风机连续运行1.6S后从电网中切除;(D)风电场主变高压侧相电压跌落至65kV,1.8S后风机从电网中切除。

题10-15某风电场220kV升压站地处海拔1000米以下,设置一台主变压器,以变压器-线路组接线一回出线至220kV系统。

主变压器为双绕组有载调压电力变压器,容量为125MVA,站内架空导线采用LGJ-300/25,其计算截面积为333.31mm2。

220kV配电装置为中型布置,采用普通敞开式设备,其变压器及220kV配电装置平面图如下。

主变压器进线跨(变压器门构至进线门构)长度16.5m,变压器及配电装置区土壤电阻率ρ=400Ω·m,35kV配电室主变侧外墙为无门窗的实体防火墙。

10、请在配电装置布置图中找出有几处设计错误?并说明理由。

(注:同一类错误算1处)(A)1处(B)2处(C)3处(D)4处11、该升压站主变压器的油重50t,设备外廓长度9m,设备外廓宽度5m,卵石层的间隙率为0.25,油的平均比重为0.9t/m3,贮油池中设备的基础面积为17㎡,问贮油池的最小深度应为下列哪项数值?(A)0.58m (B)0.74m (C)0.99m (D)1.03m12、若主变压器进线跨耐张绝缘子串采用14片X-4.5,假如该跨正常状态最大弧垂发生在最大荷载时,其弧垂为2m,计算力矩为6075.6N·m,导线应力为9.114N/mm2,给定的参数如下:最高温度下其计算力矩为3572N·m,状态方程式中A为-1426.8N/mm2,C为42884N3/mm6,求其最高温度下(θm=70℃)的弧垂最接近下列哪项数值?(A)1.96m (B)2.176m (C)3.33m (D)3.7m13、主变压器进线跨导线拉力计算时,导线的计算拉断力为83410N 若该跨导线计算的应力(在弧垂最低点)见下表,求荷载长期作用时导线的安全系数为下列哪项数值?(A)27.46 (B)30.5 (C)17.1 (D)43.3314、主变压器进线跨导线拉力计算时,导线计算的应力(在弧垂的最低点)见下表,试计算载荷短期作用时悬式绝缘子X-4.5的安全系数为下列哪项数值?(悬式绝缘子X-4.5的1h机电实试验载荷45000N,悬式绝缘子X-4.5的破坏负荷60000N)(A)9.27 (B)23.34 (C)16.21 (D)14.8115、若该变电站地处海拔2800m,b级污秽(可按I级考虑)地区,其主变门型架耐张绝缘子串x-4.5绝缘子片数应为下列哪项数值?(A)15片(B)16片(C)17片(D)18片题16-21:某600MW级燃煤发电机组,高压厂用电系统电压为6kV,中性点不接地。

其简化的厂用接线如图所示:高压厂变B1无载调压,容量为31.5MVA,阻抗值为10.5%;高压备变B0有载调压,容量为31.5MVA,阻抗值为18%。

正常运行工况下,6.3kV工作段母线由B1供电,B0为热备用。

D3、D4为电动机,D3额定参数为:Pe=5000kW,cosφ=0.85,η=0.93,启动电流倍数Kq=6,D4的额定参数为Pe=8000kW,cosφ=0.88,η=0.96,启动电流倍数Kq=5倍。

假定母线上的其他负荷不含高压电动机并简化为一条馈线L1,容量为Sg;L2位备用馈线,充电运行。

LH为工作电源电流互感器,LH0~LH4为零序电流互感器,请分析计算并解答下列各题。

16、若6kV均为三芯电缆L0-L4的总用电缆量为10KM,其中L0为3根并联,每根长度为0.5km,L3为单根,长度为1km,当B1检修,6.3kV 工作段有B0供电时,电缆L3的正中间,即离电动机接线端子500m处电缆发生单相接地短路故障,请计算流过零序电流互感器LH0,LH3一次侧电流,以及故障点的电容电流应为下列那组数值(已知6KV电缆每相对地电容为0.4uF/km处电缆以外的电容忽略)A.2.056A,12.33A,13.02AB.11.64A,13.02A,13.70AC.2.056A,12.33A,13.70AD.13.70A,1.370A,1.370A17、已知零序电流互感器LH1-LH4的极性已经调整一致,在正常运行工况下,当电缆L3的正中间发生单相接地故障时,请分析并确定下列零序互感器的电流方向表述中哪组是正确的?(A)LH1,LH3,LH4方向一致,LH0方向相反(B)LH1,LH2,LH3,LH4方向一致(C)LH1,LH4方向一致,LH3方向相反(D)LH1,LH4方向一致,LH0,LH3方向相反18、已知变压器B2的有载分接开关电压分接头为216±8*1.25%/6.3kv,额定铜耗为180KW,最大计算负载为27500KVA,负荷功率因数为0.83。

请计算220kV母线电压允许波动范围为下列那组数值?(A)192~236kV (B)195~238kV(C)198~240kV (D)202~242kV19、已知在正常运行工况下,6.3kV母线已带负荷21MVA,请计算D4启动时6.3kV工作段的母线电压百分数最接近下列哪项数值?(A)76% (B)84% (C)88% (D)93%20、在正常运行工况下,已知Sg=Pg+jQg=(12+j9)MVA,D3在额定参数下运行,若备用回路I2接有一组2Mvar的电容器组,在启动D4的同时投入,请详细计算D4启动时6.3kV工作段的母线电压最接近下列哪项数值?(A)83% (B)85% (C)86% (D)88%21、已知最小运行方式下6kV1作段母线三相短路电流为28KA,2MW 及以上的电动机回路均已装设完整的差动保护,低压厂用变压最大单台容量为2MVA,其低圧电动机自启动引起的过电流倍数为2.5.请计算高压厂变D1低压侧工作分支断路器的过流保护的电流整定值和灵敏度系数最接近下列那组数值(可靠系数取1.2)(A)4.91A,3.52 (B)8.60A,3.52 (C)8.23A,4.25 (D)4.91A,6.17题22-27:一台660MW发电机以发变组单元接入500kV系统,发电机额定电压20kV,额定功率因数0.9,中性点经高阻接地。

主变压器500kV 侧中性点直接接地。

厂址海拔0m,500kV配电装置采用屋外敞开式装置,10min设计风速选15m/s。

500kV避雷器雷电冲击残压为1050kV,操作冲击残压为850kV,接地网接地电阻0.2Ω。

请根据题意回答下列问题。

22、若厂内500kV升压站最大接地故障短路电流为39KA,折算至500kV母线的厂内零序阻抗0.03(标么值),系统侧零序阻抗0.02(标么值),发生单相接地故障时故障切除时间为1s,500kV的等效时间常熟X/R为40,厂内、厂外发生接地故障时接地网的工频系数分别为0.4,0.9,计算厂内单相接地时地电位升应为下列哪项数值?A.2.81KVB.2.98KVC.3.98KVD.4.97KV23、计算500kV软导线对构架操作过电压所需最小相对地空气间隙为下列哪项数值(取u50%=785d0.34)(A)2.55m (B)1.67m (C)3.40m (D)1.97m24、假设隐机发电机容量为740MVA,请计算该发电机不平衡负载连续运行限值I2/IN应不小于下列那项数值?(A)0.10 (B)0.08 (C)0.07 (D)0.06725、若主变高压侧单相接地时低压侧传递过电压为700V,主变高压侧单相接地保护动作时间为10s,发电机单相接地保护电压额定值为500V,则发电机出口避雷器的额定电压最小计算值应为下列那项数值?(A)15.1kV (B)21kV (C)26kV (D)26.25kV26、发电机及主变过励磁能力分别见表1及表2,发电机与变压器公用一套过励磁保护装置,请分析并判断下列各曲线关系图中哪项是正确的?(图中曲线G代表发电机过励磁能力;T代表变压器过励磁能力;L代表励磁调节器U/F限制设定曲线;P代表过励磁整定曲线)表1发电机过励磁允许能力27、若该工程建于海拔1800m处,电气设备外绝缘雷电冲击耐压(全波)1500kV则避雷器选型正确的是:(按GB50064选择)(A)Y20W-400/1000 (B)Y20W-420/1000(C)Y10W-420/850 (D)Y20W-420/850题28~30某220kV变电站,主接线示意图见下图安装220/100/10kV。