2013 年电气工程师发输变电专业案例考试真题下午卷
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、根据以下资料,回答 1-5 题
5 号、6 号发电机采用发电机变压器组接入 330kV 配电装置,主变压器参数为 360MVA,330
/20kV,Ud=16%。当 330kV 母线发生三相短路时,计算由一台 300MW 机组提供的短路电流
周期分量起始值接近下列哪项数值?
A.1.67Ka
B.1.82kA
C.2.00kA
D.3.54kA
(
)
(
2、若该企业 110kV 电网全部并列运行,将导致 ll0kV 系统三相短路电流(41kA)超出现有电
气设备的额定开断能力,请确定为限制短路电流,下列哪种方式为安全合理经济?并说明理
由。
A.断开 I 回与 330kV 主系统的联网线
B.断开 110kV 母线Ⅰ、Ⅱ段与Ⅲ、Ⅳ段分段断路器
C.断开 110kV 母线Ⅲ、Ⅳ段与Ⅴ、Ⅵ段分段断路器
D.更换 110kV 系统相关电气设备
)
3、如果 330kV 并网线路长度为 80km,采用 2
x400mm2 导线,同塔双回路架设,充电功率
为 0.41Mvar/km,根据无功平衡要求,330kV 三绕组变压器的 35kV 侧需配置电抗器。若考
虑充电功率由本站全部补偿,请计算电抗器的容量为下列哪项数值?
A.1
B.2
C.3
D.2
230Mvar
230Mvar
X30Mvar
X60Mvar
(
)
4、若正常运行方式下,110kV 的短路电流为 29.8kA,10kV 母线短路电流为 18kA,若 10kV
母线装设无功补偿电容器组,请计算电容器的分组容量应取下列哪项数值?
A.13.5Mvar
B.10Mvar
C.8Mvar
D.4.5Mvar
(
)
1
5、本企业电网 110kV 母线接有轧钢类钢铁负荷,负序电流为 68A,若 110kV 母线三相短路
容量为 1282MVA,请计算该母线负序电压不平衡度为下列哪项数值?
A.0.61%
B.1.06%
C.2%
D.6.10%
(
)
6、根据以下资料,回答 6-9 题
某火力发电厂工程建设 4×600MW 机组,每台机组设一台分裂变压器作为高压厂用工作变压
器,主厂房内设 2 段 10kV 高压厂用工作母线,全厂设 2 段 10kV 公用母线,为 4 台机组的公
用负荷供电。公用段的电源引自主厂房 10kV 工作段配电装置。公用段的负荷计算见表,各
机组顺序建成。
序
号
设
备
名
称
额
定
容
量
(kW)
计
算
计算
负荷
(kVA)
系
数
装
设
/
工
作
台
数
1 化
1250
2/
1085
1
水
变
10kV 公用 A 段
10kV 公用 8 段
计算
重复
装设工
作
计算
负荷
装
设
工
作
负荷
负荷
台数台
(kVA)
(kVA)
台
数
台
数
1085
1
1
1085
1085
数
1
1
2 煤
2000
2/
1727.74 1
1727.74 1
1
1727.74 1727.74
1
1
灰
变
3 起
800
1/
800
1
1
0
1
动
锅
炉
2
变
4 脱
1600
2
1250
1 1
1250
1
1
1250
/,
2
1600
2/
1057.54
1
1
1
1
1
1057.54
1
1
1
1
1057.54 1057.54
2000
2/
1800
1800
1800:1800
1
5
6
硫
备
变
煤
场
变
翻
车
机
变
合计 S2(kVA)
6920.28
6920.28
合计 S=S1+S2(kVA)
)
当公用段两段之间设母联,采用互为备用接线方式时,每段电源的计算负荷为下列哪项数
值?(
A.21210.06Kva
B.15539.78kVA
C.10775.03kVA
D.10435.03kVA
7、当公用段两段不设母线,采用专用备用接线方式时,经过调整,公用 A 段计算负荷为
10775.03kVA,公用 B 段计算负荷为 11000.28kVA,分别由主厂房 4 台机组 10kV 段各提供
一路电源,下表为主厂房各段计算负荷。此时下列哪组高压厂用工作变压器容量是合适的?
请计算说明。(
)
A.64/33-33MVA
B.64/42-42MVA
C.47/33-33MVA
D.48/33-33MVA
8、若 10kV 公用段两段之间不设母联,采用专用备用方式时,请确定下列表述中哪项是正确
3
)
的?并给出理由和依据。(
A.公用段采用备用电源自动投入装置,正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换,故障时
宜采用快速串联断电切换
B.公用段采用备用电源手动切换,正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换,故障时宜采
用慢速串联切换
C.公用段采用备用电源自动投入装置,正常时可采用经同期闭锁的手动并列切换,故障时
也可采用快速并列切换,另加电源自投后加速保护
D.公用段采用备用电源手动切换,正常时可采用经同期闭锁的并列切换,故障时采用慢速
串联切换,另加母线残压闭锁
9、根据以下资料,回答 9-13 题
某 300MW 发电厂低压厂用变压器系统接线见图。已知条件如下:
1250kVA 低压厂用变压器:Ud%=6;额定电压比为 6.3/0.4kV;额定电流比为 114.6/
1804A;变压器励磁涌流不大于 5 倍额定电流;6.3kV 母线运行方式下系统阻抗 Xs=0.444(以
100MVA 为基准的标幺值);小运行方式下系统阻抗 Xs=0.87(以 IOOMVA
为基准的标幺值)。ZK 为智能断路器(带延时过流保护,电流速断保护)In=2500A。
400V PC 段电动机为凝结水泵,其额定功率为 90kW,额定电流 Ic1=180A;起动电流倍数 10
倍,IZK 为智能断路器(带延时过流保护,电流速断保护)In=400A。
400V PC 段需要自起动的电动机起动电流之和为 8000A,400V
可靠系数取 1.2。
请根据上述条件计算下列各题。(保留两位小数,计算中采用“短路电流实用计算”法,忽
略引接线及元件的电阻对短路电流的影响。)
PC 段总负荷电流为 980A,
计算 400V 母线三相短路时流过 DL 的短路电流值应为下列哪项数值?(
A.1.91kA
B.1.75kA
C.1.53Ka
D.1.42kA
)
10、计算确定 DL 的电流速断保护整定值和灵敏度应为下列那组数值?(
A.1.7kA,5.36
B.1.75kA,5.21
)
4
C.1.94kA,9.21
D.2.1kA,4.34
)
11、 计算确定 1ZK 的电流速断保护整定值和灵敏度应为下列哪组数值?(短路电流中不考虑
电动机反馈电流)(
A.1800A,12.25
B.1800A,15.31
C.2160A,10.21
D.2160A,12.67
12、 计算确定 DL 过电流保护整定值应为下列哪项数值?(
A.507.94A
B.573A
C.609.52A
D.9600A
)
13、 计算确定 ZK 过电流保护整定值应为下列哪项数值?(
A.3240A
B.3552A
C.8000A
D.9600A
)
14、根据以下资料,回答 14-18 题
某 220kV 变电站位于Ⅲ级污秽区,海拔高度 600m,220kV
2 回电源进线,2 回负荷出线,
每回出线各带负荷 120MVA,采用单母线分段接线,2 台电压等级为 220/110/10kV,容量
为 240MVA 主变,负载率为 65%,母线采用管形铝镁合金,户外布置。220kV 电源进线配置
了变比为 2000/5A 电流互感器,其主保护动作时间为 0.1s,后备保护动作时间为 2s,断
路器全分闹时间为 40ms,运行方式时,220kV 母线三相短路电流为 30kA,站用变压器容量
为 2 台 400kVA。请回答下列问题。
在环境温度+35℃,导体允许温度+80℃的条件下,计算按照持续工作电流选择 220kV 管形母
线的小规格应为下列哪项数值?(
+25℃)
A.φ60/54mm
B.φ80/72mm
C.φ100/90mm
D.φ1
)铝锰合金管形导体长期允许载流量(环境温度
10/100mm
15、 假设该站 220kV 管母线截面系数为 41.4cm2,自重产生的垂直弯矩为 550N·m,集中
荷载产生的弯矩为 360N·m,短路电动力产生的弯矩为 1400N·m,内过电压风速产生的水平
弯矩为 200N·m,请计算 220kV 母线短路时,管母线所承受的应力应为下列哪项数值?(
A.1841N/cm2
)
5
B.4447N/cm2
C.4621N/cm2
D.5447N/cm2
16、 请核算 220kV 电源进线电流互感器 5s 热稳定电流倍数应为下列哪项数值?(
A.2.5
B.9.4
C.9.58
D.23.5
)
17、若该变电站低压侧出线采用 10kV 三芯交联聚乙烯铠装电缆(铜芯),出线回路额定电流
为 260A,电缆敷设在户内梯架上,每层 8 根电缆无间隙 2 层叠放,电缆导体工作温度为 90℃,
户外环境温度为 35℃,请计算选择电缆的小截面应为下列哪项数值?(
环境温度 40℃、直埋为 25℃时的载流量数值
)电缆在空气中为
10kV 三芯电力电缆允许载流量
绝缘类型
钢铠护层
不滴流纸
电缆导体工作温度(℃)
65
(铝芯)(A)
交联聚乙烯
无
90
有
敷设方式
空气
直埋 空气
直埋 空气中 直埋
中
118
143
168
189
218
261
295
中
178
219
241
283
324
378
433
138
169
196
220
246
290
325
70
95
120
150
185
240
300
152
182
205
223
252
292
332
173
214
246
278
320
373
428
152
182
205
219
247
292
328
电缆导体截面(mm2)
A.95mm2
B.150mm2
C.185mm2
D.300mm2
18、 请计算该站用于站用变压器保护的高压熔断器熔体的额定电流,判断下列哪项是正确
的,并说明理由。(系数取 1.3)(
A.熔管 25A,熔体 30A
)
6
B.熔管 50A,熔体 30A
C.熔管 30A,熔体 32A
D.熔管 50A,熔体 32A
19、根据以下资料,回答 19-22 题
某 600MW 汽轮发电机组,其电气接线如图所示。
发电机额定电压为 UN=20kV,运行电压 1.05UN,已知当发电机出口发生短路时,发电机至
短路点的故障电流为 114kA,系统至短路点的故障电流为 102kA,发电机系统单相对地电容
电流为 6A,采用发电机中性点经单相变压器二次侧电阻接地的方式,其二次侧电压为 220V,
根据上述已知条件,回答下列问题。
)
根据上述已知条件,选择发电机中性点变压器二次侧接地电阻,其阻值应为下列何
值?(
A.0.635Ω
B.0.698Ω
C.1.10Ω
D.3.81Ω
20、 假设发电机中性点接地电阻为 0.55Ω,接地变压器的过负荷系数为 1.1,选择发电
机中性点接地变压器,计算其变压器容量应为下列何值?(
A.80kVA
B.76.52kVA
C.50kVA
D.40kVA
)
21、 电气接线图中发电机出口断路器的系统侧装设有一组避雷器,计算确定这组避雷器的
额定电压和持续运行电压应取下列哪项数值?(假定主变低压侧系统电压不超过发电机运行
电压)
A.21kV,16.8kV
B.26.25kV,21kV
C.28.98kV,23.1kV
D.28.98kV,21kV
22、 计算上图中厂用变分支离相封闭母线应能承受的小动稳定电流为下列何值?(
A.410.40kA
B.549.85kA
C.565.12kA
D.580.39kA
)
23、根据以下资料,回答 23-27 题
7
某 500kV 变电站,设有 2 台主变压器,所用电计算负荷为 520kVA,由两台 1okV 工作所用变
压器供电,共用一台专用备用所用变压器,容量均为 630kVA。若变电站扩建改造,扩建一
组主变压器(三台单相,与现运行的主变压器容量、型号相同),每台单相主变冷却塔配置为:
共四组冷却器(主变满负荷运行时需投运三组),每组冷却器油泵一台 10kW,风扇两台,5kW
/台(电动机起动系数均为 3)。增加消防泵及水喷雾用电负荷 30kW,站内给水泵 6kW,事故
风机用电负荷 20kW,不停电电源负荷 1OkW,照明负荷 10kW。
请计算该变电站增容改造部分所用电负荷计算负荷值是多少?(
A.91.6kVA
B.176.6kVA
C.193.6kVA
D.219.1kVA
)
24、 请问增容改造后,所用变压器计算容量至少应为下列哪项数值?(
A.560.6kVA
B.670.6kVA
C.713.6kVA
D.747.1kVA
)
25、 设主变冷却器油泵、风扇的功率因数为 0.8,请计算主变冷却器供电回路工作电流应
为下列哪项数值?(假定电动机的效率卵=1)(
A.324.76A
B.341.85A
C.433.01A
D.455.80A
)
26、 已知所用变每相回路电阻 3mΩ,电抗 10mΩ;冷却器供电电缆每相回路电阻 2m12,电
抗为 1mΩ。请计算所用电给新扩建主变冷却器供电回路末端短路电流和断路器过电流脱扣
器的整定值为下列哪组数值?(假设主变冷却器油泵、风扇电动机的功率因数均为 0.85、效
率η=1,可靠系数取 1.35)(
A.19.11kA,1.303Ka
B.19.11kA,1.737kA
C.2.212kA,1.303kA
D.2.212kA,0.434kA
)
27、根据以下资料,回答 27-30 题
某 220kV 变电站由 180MVA,220/110/35kV 主变压器两台,其 35kV 配电装置有 8 回出线、
单母线分段接线,35kV 母线上接有若干组电容器,其电抗率为 5%,35kV 母线并列运行时
三相短路容量为 1672.2MVA。请回答下列问题。
如该变电站的每台主变压器 35kV 侧装有三组电容器、4 回出线,其 35kV 侧接线不可采用下
列哪种接线方式?并说明理由。(
)
8