2014电气工程师发输变电第五章高频考点解说(3.3)

发布时间:2014-08-02 共1页

 题3:某220kV变电所,原有两台120MVA主变,主变侧电压为220/110/35kV,220kV为户外管形母线中型布置,管形母线规格为Ф100/90;220kV、110kV为双母线接线,35kV为单线分段接线,根据负荷增长的要求,计划将现有两台主变更换为180MVA(远景按3×180MVA考虑)。(2010)

  (1)根据系统计算结果,220kV母线短路电流已达35kA,在对该管形母线进行短路下机械强度计算时,请判断须按下列哪项考虑,并说明根据。

  A.自重、引下垂线、最大风速

  B.自重、引下垂线、最大风速和覆冰

  C.自重、引下垂线、短路电动力和50%最大风速且不小于15m/s风速

  D.引下线重、自重、相应震级的地震力和25%最大风速

  答案:[C]

  解答过程:根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)第7.3.5条及表7.3.5,可知答案为C。或根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》表8-17,答

  案也为C。

  分析:1)注意本题中的母线处于短路状态。2)凡涉及导体和电器选择的题目,主要参看《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)以及《电力工程电气设计手册电气一次部分》第六章、第八章内容。本题较简单,知道出处在哪里即可。3)有时候一个题的答案可能来自规范规程,也有可能来自设计手册,如果两者有冲突,应该以规范规程为答题依据。

  (2)已知现有220kV配电装置为铝镁系(LDRE)管形母线,在计及日照(环境温度为35℃,海拔为1000m以下)条件下,若远景220kV母线最大穿越功率为800MVA,请通过计算判断下列哪个正确?

  A.现有母线长期允许载流量2234A,不需要更换

  B.现有母线长期允许载流量1944A,需要更换

  C.现有母线长期允许载流量1966A,需要更换

  D.现有母线长期允许载流量2360A,不需要更换

  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7.1.5条、附录D表D.2及表D.11,管形母线规格为Ф100/90mm,最高允许温度为80℃(因为计及日照,根据表D.2注2取80℃为最高允许温度)时的载流量Ixu=2234A,海拔为1000m以下,实际环境温度为35℃的综合校正系数为0.87,修正后Ixu=k×2234=0.87×2234A=1944A。已知母线的最大穿越功率,则母线持续工作电流为

 

 

  所以需要更换。

  分析:计及日照选择载流量的时候不要误选,并要考虑海拔和环境温度的综合校正。

  (3)变电所扩建后,35kV出线规模增加,若该35kV系统总的单相接地故障电容电流为22.2A.且允许短时单相接地运行,计算35kV中性点接地应选择下列哪种接线方式?

  A.35kV中性点不接地,不需要装设消弧线圈

  B.35kV中性点经消弧线圈接地,消弧线圈容量:450kVA

  C.35kV中性点经消弧线圈接地,消弧线圈容量:800kVA

  D.35kV中性点经消弧线圈接地,消弧线圈容量:630kVA

  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2-7节(第70页)规定:“当20~63kV单相接地故障电流超过l0A时,中性点应经消弧线圈接地”。又根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)第18.1.4条:消弧线圈的补偿度,可按下式计算:

 

 

  式中,K为补偿系数,过补偿取1.35。K的取值可根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)第18.1.6条:“装在电网变压器中性点的消弧线圈,以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈应采用过补偿方式”。

  (4)该变电所选择220kV母线三相短路电流为38kA,若180MVA主变阻抗为UK(1-2)%=14,UK(2-3)%=8,Uk(3-1)%=23。110kV侧、35kV侧均为开环且无电源,请计算该变电所110kV母线最大三相短路电流为(  )。(SB=100MVA,UB=230kV/121kV)

  A.5.65kA

  B.8.96kA

  C.10.49kA

  D.14.67kA

  答案:[D]

  解答过程:先做出系统电抗图,如图5-3所示。

 

 

  1)根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第四章短路电流计算式(4-10):已知系统短路容量S"d,可求出系统的组合电抗标幺值:

 

 

  2)根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第四章短路电流计算表4-2,变压器的标幺值为

 

 

  显然,本题的系统侧为无穷大电源。根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第四章短路电流计算第4.4节式(4-20):

 

 

  分析:

  1)本题中规定了UB为121kV,而不是传统的115kV,而且110kV、35kV侧开环且无电源。

  2)本题需要考虑系统阻抗,且远景按三台主变考虑。

  (5)该变电所现有35kV,4组7.5Mvar并联电容器,更换为两台180MVA主变后,请根据规程说明下列电容器配置中,哪项是错的?

  A.容量不满足要求,增加2组7.5Mvar电容器

  B.可以满足要求

  C.容量不满足要求,更换为6组10Mvar电容器

  D.容量不满足要求,更换为6组15Mvar电容器

  答案:[B]

  解答过程:根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)条文说明第3.0.2条,电容器容量按主变容量的10%~30%确定,即

 

 

  现有容量7.5×4Mvar=30Mvar,所以还需要的补偿容量范围为

 

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