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2012年電氣工程師(發(fā)輸變電)案例分析真題「完整版」
案例題，是4選1的方式，各小題前后之間沒(méi)有聯(lián)系。共25道小題，每題分值為2分，上午卷50分，下午卷50分，試卷滿分100分。案例題一定要有分析(步驟和過(guò)程)、計(jì)算(要列出相應(yīng)的公式)、依據(jù)(主要是規(guī)程、規(guī)范、手冊(cè))，如果是論述題要列出論點(diǎn)
1、根據(jù)材料，回答1-25題。
某一般性質(zhì)的220kV變電站，電壓等級(jí)為220/110/10kV，兩臺(tái)相同的主變壓器，容量為240/240/120MVA，短路阻抗Uk1-2=14%，Uk1-3=25%，Uk2-3=8%，兩臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載率為65%。220kV架空線進(jìn)線2回，110kV架空負(fù)荷出線8回，10kV電纜負(fù)荷出線12回，設(shè)兩段母線，每段母線出線6回，每回電纜平均長(zhǎng)度為6km，電容電流為1A/km，220kV母線穿越功率為200MVA，220kV母線短路容量為16000MVA，主變壓器10kV出口設(shè)置XKK-10-2000.10的限流電抗器一臺(tái)。請(qǐng)回答下列各題。(XK表示限流電抗器，K表示空芯，額定電壓表示10kV，額定電流表示2000A，電抗率10%)
該變電站采用下列哪組主接線方式是經(jīng)濟(jì)合理且運(yùn)行可靠的?( )
A.220KV內(nèi)橋，110KV雙母線，10KV單母線分段
B.220KV單母線分段，110KV雙母線，10KV單母線分段
C.220KV外橋，110KV單母線分段，10KV單母線分段
D.220KV雙母線，110KV雙母線，10KV單母線分段
2、請(qǐng)問(wèn)計(jì)算該變電所最大運(yùn)行方式時(shí)，220kV進(jìn)線的額定電流為下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.1785A
B.1344A
C.891A
D.630A
3、假設(shè)該變電所220kV母線正常為合環(huán)運(yùn)行，110kV、10kV母線為分列運(yùn)行，則10kV母線的短路電流應(yīng)是下列哪項(xiàng)數(shù)值?(計(jì)算過(guò)程小數(shù)點(diǎn)后保留三位，最終結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位)( )
A.52.8Ka
B.49.8kA
C.15.0kA
D.14.8kA
4、從系統(tǒng)供電經(jīng)濟(jì)合理性考慮，該變電站一臺(tái)主變10kV側(cè)最少應(yīng)帶下列哪項(xiàng)負(fù)荷值時(shí)，該變壓器選型是合理的?( )
A.120MVA
B.72MVA
C.36MVA
D.18MVA
5、該變電站每臺(tái)主變各配置一臺(tái)過(guò)補(bǔ)償10kV消弧線圈，其計(jì)算容量應(yīng)為下列哪個(gè)數(shù)值?( )
A.1122kVA
B.972kVA
C.561kVA
D.416kVA
6、根據(jù)材料，回答6-30題。
某區(qū)域電網(wǎng)中運(yùn)行一座500kV變電所，根據(jù)負(fù)荷發(fā)展情況需要擴(kuò)建，該變電所現(xiàn)狀、本期及遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)劃見(jiàn)表。
變電所現(xiàn)狀、本期及遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模
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變電所規(guī)模 負(fù)荷情況 |
現(xiàn)有規(guī)模
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遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模
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本期建設(shè)規(guī)模
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主變壓器 |
1×750MvA |
4×1000MVA |
2×1000MVA |
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500kV出線 |
2回 |
8回 |
4回 |
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220kV出線 |
6回 |
16回 |
14回 |
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500kV配電裝置 |
3/2斷路器接線 |
3/2斷路器接線 |
3/2斷路器接線 |
|
220kV配電裝置 |
雙母線接線 |
雙母線分段接線 |
雙母線分段接線 |
500kV線路均采用4×LGJ-400導(dǎo)線，本期4回線路總長(zhǎng)度為303km，為限制工頻過(guò)電壓，其中一回線路上裝有120Mvar并聯(lián)電抗器;遠(yuǎn)景8回線路總長(zhǎng)度為500km，線路充電功率按1.18Mvar/km計(jì)算。請(qǐng)問(wèn)遠(yuǎn)景及本期工程中，該變電所35kV側(cè)配置的無(wú)功補(bǔ)償?shù)蛪弘娍蛊魅萘繎?yīng)為下列哪組數(shù)值?( )
A.590Mvar，240Mvar
B.295Mvar，179Mvar
C.175Mvar，59Mvar
D.116Mvar，23Mvar
7、該變電所現(xiàn)有750MVA主變壓器阻抗電壓百分比為Uk1-2%=14%，本期擴(kuò)建的2×1000MVA主變壓器阻抗電壓百分比采用Uk1-2%=16%，若三臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行，它們的負(fù)載分布為下列哪種情況?請(qǐng)計(jì)算并說(shuō)明。( )
A.三臺(tái)主變壓器負(fù)荷均勻分布
B.1000kVA主變壓器容量不能充分發(fā)揮作用，僅相當(dāng)于642MVA
C.三臺(tái)主變壓器按容量大小分布負(fù)荷
D.1000kVA主變壓器容量不能充分發(fā)揮作用，僅相當(dāng)于875MVA
8、請(qǐng)計(jì)算本期擴(kuò)建的2臺(tái)1000MVA主變壓器滿載時(shí)，最大無(wú)功損耗為下列哪項(xiàng)數(shù)值?(不考慮變壓器空載電流)( )
A.105MVA
B.160MVA
C.265MVA
D.320MVA
9、該變電所220kV為戶(hù)外配電裝置，采用軟導(dǎo)線(JLHA2型鋼芯鋁合金絞線)，若遠(yuǎn)景220kV母線最大穿越功率為1200MVA，在環(huán)境35℃、海拔高度低于1000m條件下，根據(jù)計(jì)算選擇一下哪種導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)合理?( )
A.2 x900m㎡
B.4 x500m㎡
C.4 x400m㎡
D.4 x630m㎡
10、根據(jù)材料，回答10-34題。
某發(fā)電廠裝有兩臺(tái)300MW機(jī)組，經(jīng)主變升壓至220kV接入系統(tǒng)。220kV屋外配電裝置母線采用支持式管形母線，為雙母線接線分相中型布置，母線采用φ220/110鋁錳合金管，母聯(lián)間隔跨線采用架空軟導(dǎo)線。
母聯(lián)間隔有一跨線跳線，請(qǐng)計(jì)算跳線的最大搖擺弧垂的推薦值是下列哪一項(xiàng)?(導(dǎo)線懸掛點(diǎn)至梁底b為20cm，最大風(fēng)偏時(shí)，耐張夾至絕緣子串懸掛點(diǎn)的垂直距離f為65cm，最大風(fēng)偏時(shí)的跳線與垂直線之間夾角為45°，跳線在無(wú)風(fēng)時(shí)的垂直弧垂F為180cm，見(jiàn)圖。)( )
A.135cm
B.148.5cm
C.190.9cm
D.210cm
11、 母線選用管形母線支持結(jié)構(gòu)，相間距離3m，母線支持絕緣子間距14m，支持金具長(zhǎng)1m(一側(cè))，母線三相短路電流36kA，沖擊短路電流90kA，二相短路電流沖擊值78kA，請(qǐng)計(jì)算短路時(shí)對(duì)母線產(chǎn)生的最大電動(dòng)力是下列哪項(xiàng)?( )
A.269.1kg
B.248.4kg
C.330.7kg
D.358.3kg
12、 配電裝置的直擊雷保護(hù)采用獨(dú)立避雷針，避雷針高35m，被保護(hù)物高度15m，當(dāng)其中兩支避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍的寬度為30m時(shí)，請(qǐng)計(jì)算這兩支避雷針之間允許的最小距離和單支避雷針對(duì)被保護(hù)物的保護(hù)半徑是下列哪組數(shù)值?( )
A.r=20.9m，D=60.95m
B.r=20.9m，D=72m
C.r=22.5m，D=60.95m
D.r=22.5m，D=72m
13、 母線支持絕緣子間距14m，支持金具長(zhǎng)1m(一側(cè))，母線自重4.96kg/m，母線上的隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭重15kg，請(qǐng)計(jì)算母線撓度是哪項(xiàng)值?(E=7.1×105N/cm2，J=299cm4)( )
A.2.75cm
B.3.16cm
C.3.63cm
D.4.89cm
14、 出線隔離開(kāi)關(guān)采用雙柱型，母線隔離開(kāi)關(guān)為剪刀型，下面列出的配電裝置的最小安全距離中哪條是錯(cuò)誤的?請(qǐng)說(shuō)明理由。( )
A.無(wú)遮攔架空線對(duì)被穿越的房屋屋面間4300mm
B.出線隔離開(kāi)關(guān)斷口間2000m
C.母線隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭間2000m
D.圍墻與帶電體間3800mm
15、根據(jù)材料，回答15-39題。
某風(fēng)電場(chǎng)升壓站的110kV主接線采用變壓器線路組接線，一臺(tái)主變壓器容量為100MVA，主變壓器短路阻抗10.5%，110kV配電裝置采用屋外敞開(kāi)式，升壓站地處1000m以下，站區(qū)屬多雷區(qū)。
該站110kV側(cè)主接線簡(jiǎn)圖如下，請(qǐng)問(wèn)接線圖中有幾處設(shè)計(jì)錯(cuò)誤?并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。( )
A.1處
B.2處
C.3處
D.4處
16、圖為風(fēng)壓站的斷面圖，該站的土壤電阻率ρ=500Ω·m，請(qǐng)問(wèn)圖中布置上有幾處設(shè)計(jì)錯(cuò)誤?并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。( )
A.1處
B.2處
C.3處
D.4處
解答過(guò)程：
17、 假設(shè)該站屬Ⅱ級(jí)污染區(qū)，請(qǐng)計(jì)算變壓器門(mén)型構(gòu)架上的絕緣子串應(yīng)為多少片(懸式絕緣子為XWP-7型，單片泄漏距離40cm)?( )
A.7片
B.8片
C.9片
D.10片
18、 若進(jìn)行該風(fēng)電場(chǎng)升壓站110kV母線側(cè)單相短路電流計(jì)算，取Sj=100MVA，經(jīng)過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)，各序計(jì)算總阻抗如下：X1∑=0.1623，X2∑=0.1623，X0∑=0.12，請(qǐng)按照《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》，計(jì)算單相短路電流的周期分量起始有效值最接近下列哪項(xiàng)?( )
A.3.387Ka
B.1.129kA
C.1.956kA
D.1.694kA
19、 該風(fēng)電場(chǎng)升壓站35kV側(cè)設(shè)置2組9Mvar并聯(lián)電容器裝置，擬各用一回三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯高壓電纜連接，電纜的額定電壓U0/U=26/35kV，電纜路徑長(zhǎng)度約為80m，同電纜溝內(nèi)并排敷設(shè)。兩電纜敷設(shè)中心距等于電纜外徑。試按持續(xù)允許電流，短路熱穩(wěn)定條件計(jì)算后，選擇哪一電纜截面是正確的?(S=D)( )
附下列計(jì)算條件：地區(qū)氣象溫度多年平均值25℃，35kV側(cè)計(jì)算用短路熱效應(yīng)Q為76.8kA2，熱穩(wěn)定系數(shù)C為86。
三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯高壓電纜在空氣中25℃長(zhǎng)期允許載流量A.表
|
電纜導(dǎo)體截面mm2 |
95 |
120 |
150 |
185 |
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長(zhǎng)期允許載流量A |
165 |
180 |
200 |
230 |
注：本表引自《電力電纜運(yùn)行規(guī)程》。纜芯工作溫度+80℃，周?chē)h(huán)境溫度+25℃。
A.95m㎡
B.120m㎡
C.150m㎡
D.185m㎡
20、 該風(fēng)場(chǎng)的110kV配電裝置接地均壓網(wǎng)采用鍍鋅鋼材，試求其最小截面，計(jì)算假定條件如下：流過(guò)接地線的短路電流穩(wěn)定值Ijd為3.85kA，短路等效持續(xù)時(shí)間t為0.5s?( )
A.38.89m㎡
B.30.25m㎡
C.44.63m㎡
D.22.69m㎡
21、根據(jù)材料，回答21-45題。
某單回路500kV架空送電線路，設(shè)計(jì)覆冰厚度10mm，某直線塔的最大設(shè)計(jì)檔距為800m，使用的絕緣子串(I串)長(zhǎng)度為5m，地線串長(zhǎng)度為0.5m。(假定直線塔有相同的導(dǎo)地線布置)[提示：k=P/(8T)]
地線與相鄰導(dǎo)線間的最小水平偏移應(yīng)為下列哪項(xiàng)?( )
A.0.5m
B.1.75m
C.1.0m
D.1.5m
22、 若鐵塔按三角布置考慮，導(dǎo)線掛點(diǎn)間的水平投影距離為8m，垂直投影距離為5m，其等效水平線間距離為下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.13.0m
B.10.41m
C.9.43m
D.11.41m
23、 若最大弧垂k值為8.0×10-5，相導(dǎo)線按水平排列，則相導(dǎo)線最小水平距離為下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.12.63m
B.9.27m
C.11.20m
D.13.23m
24、 若導(dǎo)線按水平布置，線間距離為12m，導(dǎo)線最大弧垂時(shí)k值為8.0×10-5，請(qǐng)問(wèn)最大檔距可用到多少米?[提示：k=P/(8T)]( )
A.825m
B.1720m
C.938m
D.1282m
25、 若導(dǎo)線為水平排列，并應(yīng)用于無(wú)冰區(qū)時(shí)，從張力曲線可知，氣溫15℃、無(wú)風(fēng)、無(wú)冰時(shí)檔距中央導(dǎo)地線的弧垂差為2m，計(jì)算地線串掛點(diǎn)應(yīng)比導(dǎo)線串掛點(diǎn)至少高多少?(不考慮水平位移)( )
A.3.6m
B.4.1m
C.6.1m
D.2.1m
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