电气工程师发输变电案例分析试题下午卷doc.docx

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电气工程师发输变电案例分析试题下午卷doc

2012年电气工程师发输变电案例分析真题下午卷

案例题，是4选1的方式，各小题前后之间没有联系，共40道小题。

选作25道。

每题分值为2分，上午卷50分，下午卷50分，试卷满分100分。

案例题一定要有分析（步骤和过程）、计算（要列出相应的公式）、依据（主要是规程、规范、手册），如果是论述题要列出论点。

1、根据材料，回答1-40题。

某新建2 ×300MW燃煤发电厂，高压厂用电系统标称电压为6kV，其中性点为高电阻接地。

每台机组设二台高压厂用无励磁调压双绕组变压器，容量为35MVA，阻抗值为10．5％，6．3kV单母线接线，设A段、B段。

6kV系统电缆选为zR-YJV22-6／6Kv。

已知：

ZR-YJV22－6／6KV三芯电缆每相对地电容值及A、B段电缆长度如下：

表1

电缆截面（m㎡）

每相对地电容值（μF／km）

A段电缆长度（km）

B段电缆长度（km）

95

0.42

5

5.5

120

0.46

3

2.5

150

0.51

2

2.1

185

0.53

2

1.8

矩形铝导体长期允许载流量A．    表2

导体尺寸

双  条

三  条

四  条

h×b（mm）

平  放

竖  放

平  放

竖  放

平  放

竖  放

80×6.3

1724

1892

2211

2505

2558

3411

80 ×8

1946

2131

2491

2809

2863

3817

80×10

2175

2373

2774

3114

3167

4222

100×6.3

2054

2253

2663

2985

3032

4043

100×8

2298

2516

2933

3311

3359

4479

100×10

2558

2796

3181

3578

3622

4829

125×6.3

2446

2680

2079

3490

3525

4700

125×8

2725

2982

3375

3813

3847

5129

125×10

3∞5

3282

3735

4194

4225

5633

注：

1．表中导体尺寸h为宽度，b为厚度。

2．表中当导体为四条时，平放、竖放第2、3片间距皆为50mm。

3．同截面铜导体载流量为表中铝导体载流量的1．27倍。

请根据以上条件计算下列各题（保留两位小数）。

当A段母线上容量为3200kW的给水泵电动机起动时，其母线已带负荷19141kVA，求该电动机起动时的母线电压百分数为下列哪项数值?

（已知该电动机起动电流倍数为6、额定效率为0．963、功率因数为0．9）（　　）

A．88％

B．92％

C．93％

D．97％

2、当两台厂用高压变压器6．3kV侧中性点采用相同阻值的电阻接地时，请计算该电阻值最接近下列哪项数值?

（　　）

A．87．34Ω

B．91．70Ω

C．173．58Ω

D．175．79Ω

3、当额定电流为2000A的6．3kV开关运行在周围空气温度50℃，海拔高度为2000M环境中时，其实际负荷电流应不大于下列哪项数值?

（　　）

A．420A

B．1580A

C．1640A

D．1940A

4、厂用变高压变压器高压侧系统短路容量为无穷大，接在B段的电动机负荷为21000kVA，电动机平均反馈电流倍数取6，ηcosμs。

取0．8，求B段的短路电流最接近下列哪项数值?

（　　）

A．15．15kA

B．33．93kA

C．45．68kA

D．49．09kA

5、请在下列选项中选择最经济合理的6．3kV段母线导体组合，并说明理由。

（　　）

A．100×10mm矩形铜导体二条平放

B．100×10mm矩形铝导体三条平放

C．100×6．3mm矩形铜导体三条平放

D．100×10mm矩形铜导体三条竖放 

6、根据材料，回答6-45题。

某大型燃煤厂，采用发电机变压器组单元接线，以220kV电压接入系统，高压厂用工作变压器直接接于主变低压侧，高压起动备用变压器经220kV电缆从本厂220kV配电装置引接，其两侧额定电压比为226／6．3kV，接线组别为YNyn0，额定容量为40MVA，阻抗电压为14％，高压厂用电系统电压为6kV，设6kV工作段和公用段，6kV公用段电源从工作段引接，请回答下列各题。

已知高压起动备用变压器为三相双绕组变压器，额定铜耗为280kW，最大计算负荷34500kVA，cosψ=0．8，若220kV母线电压波动范围为208～242kV，请通过电压调整计算，确定最合适的高压起动备用变压器调压开关分接头参数为下列哪组?

（　　）

A．±4×2．5％

B．±2×2．5％

C．±8×1．25％

D．（+5，－7）×1．25％

7、已知6kV工作段设备短路水平为50kA，6kV公用段设备短路水平为40kA，且无电动机反馈电流，若在工作段至公用段馈线上采用额定电流为2000A的串联电抗器限流，请计算并选择下列哪项电抗器的电抗百分值最接近所需值?

（不考虑电压波动）（　　）

A．5％

B．4％

C．3％

D．1．5％

8、已知电气原则接线如图所示（220kV出线未表示出），当机组正常运行时，CB1、CB2、CB3都在合闸状态，CB4在分闸状态，请分析并说明该状态下，下列哪项表述正确?

（　　）

A．变压器接线组别选择正确，CB4两端电压相位一致，可采用并联切换

B．变压器接线组别选择正确，CB4两端电压相位有偏差，可采用并联切换

C．变压器接线组别选择错误，CB4两端电压相位一致，不可采用并联切换

D．变压器接线组别选择错误，CB4两端电压相位有偏差，不可采用并联切换

9、根据材料，回答9-48题。

某风力发电厂，一期装设单机容量1800kW的风力发电机组27台，每台经箱式变升压到35kV，每台箱式变容量为2000kVA，每9台箱式变采用1回35kV集电线路送至风电场升压站35kV母线，再经升压变压器升至110kV计入系统，其电气主接线如图。

35kV架空集电线路径30m三芯电缆接至35kV升压站母线，为防止雷电侵入波过电压，在电缆段两侧装有氧化锌避雷器，请判断下列图中避雷器配置及保护正确的是：

（　　）

A．

B．

C．

D．

10、主接线图中，110kV变压器中性点避雷器的持续运行电压和额定电压应为下列何值?

（　　）

A．56．7kv，71．82kV

B．72．75kV，90．72kV

C．74．34kV，94．5kV

D．80．64kV，90．72kV

11、已知变压器中性点雷电冲击全波耐受电压250kV，中性点避雷器标称放电电流下的残压取下列何值更为合理?

（　　）

A．175kV

B．180kV

C．185kV

D．187．5kV

12、已知风电场110kV变电站110kV母线最大短路电流热稳定时间t=2s，导线热稳定系数为87，请按短路热稳定条件校验110kV母线截面应选择下列何种规格?

（　　）

A．LGJ-300／30

B．LGJ-400／35

C．LGJ-500／35

D．LGJ-600／35

13、已知每一回35kV集电线路上接有9台2000kVA的箱式变压器，其集电线路短路时的热效应为1067kA2S，铜芯电缆的热稳定系数为115，电缆在土壤中敷设时，综合校正系数为1，请判断下列哪种规格的电缆既满足载流量又满足热稳定要求?

（　　）三芯交联聚乙烯绝缘铜芯电缆在空气中（25℃）长期允许载流量A．

电缆截面（m㎡）

3×95

3×120

3×150

3×185

载流量A．

215

234

260

320

注：

缆芯工作温度+80℃，周围环境温度+25℃。

A．3x95m㎡

B．3×120m㎡

C．3×150m㎡

D．3×185m㎡ 

14、根据资料，回答14-53题：

某地区新建2台1000MW超临界火力发电机组，以500kV接入电网，每台机组设一组浮动用220V蓄电池，均无端电池，采用单母线接线，两台机组的220V母线之间设联络电器，单体电池的浮充电压为2．23V，均充电压为2．33V，该工程每台机组220V直流负荷如表，电动机的起动电流倍数为2。

220V蓄电池的个数应选择：

（　　）

A．109个

B．104个

C．100个

D．114个

15、根据给出的220V直流负荷表计算第5阶段的放电电流值为：

（　　）

A．37A

B．691．2A

C．921．3A

D．29．6A

16、若220V蓄电池各阶段的放电电流如下：

（1）0～1min：

1477．8A

（2）1～30min：

861．8A（3）30～60min:

34．5A（4）60～90min：

497．1A（5）90～180min：

30．3A蓄电池组29min、30min的容量换算系数分别为0．67、0．66，请问第2阶段蓄电池的计算容量最接近哪个值?

（　　）

A．1319．69Ah

B．1305．76Ah

C．1847．56Ah

D．932．12Ah

17、若220kV蓄电池各阶段的放电电流如上题所列，经计算选择蓄电池容量为2500Ah，1h终止放电电压为1．87V，容量换算系数为0．46，蓄电池至直流屏之间的距离为30m，请问两者时间的电缆截面积按满足回路压降要求时的计算值为下列哪项?

（选用铜芯电缆）（　　）

A．577m㎡

B．742m㎡

C．972m㎡

D．289m㎡

18、根据材料，回答18-57题。

某火力发电厂发电机额定功率600MW，额定电压20kV，额定功率因数0．9，发电机承担负序的能力：

发电机长期允许（稳态）I2为8％，发电机允许过热的时间常数（稳态）为8，发电机额定励磁电压418V，额定励磁电流4128A，空载励磁电压144V，空载励磁电流1480A，其发电机过负荷保护的整定如下列各题。

请说明发电机定子绕组对称过负荷保护定时限部分的延时范围，保护出口动作于停机、信号还是自动减负荷?

正确的整定值为下列哪项?

（　　）

A．23．773kA

B．41．176kA

C．21．396kA

D．24．905kA

19、设发电机的定子绕组过电流为1．3倍，发电机定子绕组的允许发热时间常数为40．8，请计算发电机定子绕组对称过负荷的反时限部分动作时间为下列哪项?

并说明保护出口动作于停机、信号还是自动减负荷?

（　　）

A．10s

B．30s

C．60s

D．120s

20、对于不对称负荷，非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流，需装设发电机转子表层过负荷保护，设继电保护装置的返回系数K=0．95，请计算发电机非对称过负荷保护定时限部分的整定值为下列哪项?

（　　）

A．1701A

B．1702A

C．1531A

D．1902A

21、根据发电机允许负序电流的能力，列出计算过程，并确定下列发电机转子表层过负荷保护的反时限部分动作时间常数哪个正确?

请回答保护在灵敏系数和时限方面是否与其他相间保护相配合，为什么?

（　　）

A．12．5s

B．10s

C．100s

D．1250s

22、根据材料，回答22-61题。

某电网企业110kV变电站，2路电源进线，2路负荷出线（电缆线路），进线、出线对端均为系统内变电站，4台主变压器（变比为110／10．5kV）；110kV为单母线分段接线，每段母线接一路进线、一路出线，2台主变压器；主变高压侧套管CT变比为3000／1A，其余110kVCT变比均为1200／1A，最大运行方式下，110kV三相短路电流为18kA，最小运行方式下，110kV三相短路电流为16kA，1OkV侧最大最小运行方式下三相短路电流接近，为23kA，110kV母线分段断路器装设自动投入装置，当一条电源线路故障断路器跳开后，分段断路器自动投入。

假设已知主变压器高压侧装设单套三相过电流保护继电器动作电流为1A，请校验该保护的灵敏系数为下列何值?

（　　）

A．1．58

B．6．34

C．13．33

D．15

23、如果主变压器配置差动保护和过电流保护，请计算主变压器高压侧电流互感器的一次电流倍数为：

（可靠系数取1．3）（　　）

A．2．38

B．9．51

C．19．5

D．24．91

24、如果110kV装设母线差动保护，请计算110kV线路电流互感器的一次电流倍数为：

（可靠系数取1．3）（　　）

A．15．82

B．17．33

C．19．5

D．18

25、110kV三相星形接线的电压互感器，其保护和自动装置交流电压回路及测量电流回路每相负荷均按40VA计算，由PT端子箱到保护和自动装置屏及电能计量装置屏的电缆长度为200m，均采用铜芯电缆，请问保护和测量电缆的截面计算值应为：

（　　）

A．0．47m㎡，4．86m㎡

B．0．81m㎡，4．86m㎡

C．0．47m㎡，9．72m㎡

D．0．81m㎡，9．72m㎡

26、根据材料，回答26-65题。

本期的2回500kV出线为架空平行双线路，每回长约120km，均采用4×LGJ-400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共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

27、拟用无间隙金属氧化物避雷器作500kV电抗器的过电压保护，如系统允许选用额定电压420kV（有效值），最大持续运行电压318kV（有效值），雷电冲击（8～20μs）20kA残压046kV（峰值），操作冲击（30～100μs）2kA残压826kV（峰值）的避雷器，则500kV电抗器的绝缘水平最低应选用下列哪一种?

全波雷电冲击耐压（峰值）、相对地操作冲击耐压（峰值）分别为（列式计算）：

（　　）

A．1175kV，950kV

B．1425kv，1050kV

C．1550kV，1175kV

D．1675kV，1425kV

28、本期主变压器35kV侧的接线有以下几种简图可选择，哪种是不正确的?

并说明选择下列各简图的理由。

（　　）

A．

B．

C．

D．

29、如该变电所本期35kV母线的短路容量1800MVA，每1435kvar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

30、本期的35kV电容器组是油浸式的，35kV电抗器是干式的户外布置，相对位置如图，电抗器11、21，电容器1C、2C属1号主变，电抗器31、41，电容器3C、4C属2号主变，拟对这些设备作防火设计，以下防火措施哪项不符合规程?

依据是什么?

（　　）

A．每电容器组应设置消防设施

B．电容器与主变压器之间距离15m

C．电容器2c与3c之间仅设防火隔墙

D．电容器2c与3c之间仅设消防通道

31、根据材料，回答31-70题。

某500kV送电线路，导线采用4分裂导线，导线的直径为26．82mm，截面为425．24m㎡，单位长度质量为1．349kg／m，设计最大覆冰厚度为10mm，同时风速为10m／s，导线最大使用应力为92．85N／m㎡，不计绝缘子的荷载（提示：

g=9．8，冰的比重为0．9g／c㎡）。

线路某直线塔的水平档距为400m，大风（30m／s）时，电线的水平单位荷载为12N／m，风压高度系数为1．05，计算该塔荷载时90°大风的每相水平荷载为下列何值?

（　　）

A．20160N

B．24192N

C．23040N

D．6048N

32、该塔垂直档距650m，覆冰时每相垂直荷载为下列何值?

（　　）

A．60892N

B．14573N

C．23040N

D．46048N

33、请计算用于山区的直线塔导线断线时纵向不平衡张力为下列何值?

（　　）

A．31587N

B．24192N

C．39484N

D．9871N

34、请计算0°耐张塔断线时的断线张力为下列何值?

（　　）

A．110554N

B．157934N

C．3948．4N

D．27633N

35、请计算直线塔在不均匀覆冰情况下导线不平衡张力为下列何值?

（　　）

A．15793N

B．110554N

C．3948．4N

D．2763．8N

36、根据材料，回答36-75题。

A．经验公式

B．平抛物线公式

C．斜抛物线公式

D．悬链线公式

37、请用悬链线公式计算在最高气温时档内线长最接近下列哪项数值?

（　　）

A．1050．67m

B．1021．52m

C．1000．00m

D．1011．55m

38、请用斜抛物线公式计算最大弧垂为下列哪项?

（　　）

A．62．5m

B．63．2m

C．65．5m

D．61．3m

39、请用斜抛物线公式计算距一端350m处的弧垂是下列哪项?

（　　）

A．59．6m

B．58．7m

C．57．5m

D．55．6

40、请采用平抛物线公式计算1=1000m档内高塔侧导线最高气温时悬垂角是下列哪项数值?

（　　）

A．8．530

B．140

C．5．7°

D．21．8°