2012年電氣工程師(發輸變電)案例分析真題「完整版」

案例題，是4選1的方式，各小題前後之間沒有聯絡。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(步驟和過程)、計算(要列出相應的公式)、依據(主要是規程、規範、手冊)，如果是論述題要列出論點

　　1、根據材料，回答1-25題。

某一般性質的220kV變電站，電壓等級為220/110/10kV，兩臺相同的主變壓器，容量為240/240/120MVA，短路阻抗Uk1-2=14%，Uk1-3=25%，Uk2-3=8%，兩臺主變壓器同時執行時的負載率為65%。220kV架空線進線2回，110kV架空負荷出線8回，10kV電纜負荷出線12回，設兩段母線，每段母線出線6回，每回電纜平均長度為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出口設定XKK-10-2000.10的限流電抗器一臺。請回答下列各題。(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%)

該變電站採用下列哪組主接線方式是經濟合理且執行可靠的?(　　)

A.220KV內橋，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、請問計算該變電所最大執行方式時，220kV進線的額定電流為下列哪項數值?(　　)

A.1785A

B.1344A

C.891A

D.630A

3、假設該變電所220kV母線正常為合環執行，110kV、10kV母線為分列執行，則10kV母線的短路電流應是下列哪項數值?(計算過程小數點後保留三位，最終結果小數點後保留一位)(　　)

A.52.8Ka

B.49.8kA

C.15.0kA

D.14.8kA

4、從系統供電經濟合理性考慮，該變電站一臺主變10kV側最少應帶下列哪項負荷值時，該變壓器選型是合理的?(　　)

A.120MVA

B.72MVA

C.36MVA

D.18MVA

5、該變電站每臺主變各配置一臺過補償10kV消弧線圈，其計算容量應為下列哪個數值?( )

A.1122kVA

B.972kVA

C.561kVA

D.416kVA

6、根據材料，回答6-30題。

某區域電網中執行一座500kV變電所，根據負荷發展情況需要擴建，該變電所現狀、本期及遠景建設規劃見表。

變電所現狀、本期及遠景建設規模

500kV線路均採用4×LGJ-400導線，本期4回線路總長度為303km，為限制工頻過電壓，其中一回線路上裝有120Mvar並聯電抗器;遠景8回線路總長度為500km，線路充電功率按1.18Mvar/km計算。請問遠景及本期工程中，該變電所35kV側配置的無功補償低壓電抗器容量應為下列哪組數值?(　　)

A.590Mvar，240Mvar

B.295Mvar，179Mvar

C.175Mvar，59Mvar

D.116Mvar，23Mvar

7、該變電所現有750MVA主變壓器阻抗電壓百分比為Uk1-2%=14%，本期擴建的2×1000MVA主變壓器阻抗電壓百分比採用Uk1-2%=16%，若三臺主變壓器並列執行，它們的負載分佈為下列哪種情況?請計算並說明。(　　)

A.三臺主變壓器負荷均勻分佈

B.1000kVA主變壓器容量不能充分發揮作用，僅相當於642MVA

C.三臺主變壓器按容量大小分佈負荷

D.1000kVA主變壓器容量不能充分發揮作用，僅相當於875MVA

8、請計算本期擴建的2臺1000MVA主變壓器滿載時，最大無功損耗為下列哪項數值?(不考慮變壓器空載電流)(　　)

A.105MVA

B.160MVA

C.265MVA

D.320MVA

9、該變電所220kV為戶外配電裝置，採用軟導線(JLHA2型鋼芯鋁合金絞線)，若遠景220kV母線最大穿越功率為1200MVA，在環境35℃、海拔高度低於1000m條件下，根據計算選擇一下哪種導線經濟合理?(　　)

A.2 x900m㎡

B.4 x500m㎡

C.4 x400m㎡

D.4 x630m㎡

10、根據材料，回答10-34題。

某發電廠裝有兩臺300MW機組，經主變升壓至220kV接入系統。220kV屋外配電裝置母線採用支援式管形母線，為雙母線接線分相中型佈置，母線採用φ220/110鋁錳合金管，母聯間隔跨線採用架空軟導線。

母聯間隔有一跨線跳線，請計算跳線的最大搖擺弧垂的推薦值是下列哪一項?(導線懸掛點至樑底b為20cm，最大風偏時，耐張夾至絕緣子串懸掛點的垂直距離f為65cm，最大風偏時的跳線與垂直線之間夾角為45°，跳線在無風時的`垂直弧垂F為180cm，見圖。)(　　)

A.135cm

B.148.5cm

C.190.9cm

D.210cm

11、 母線選用管形母線支援結構，相間距離3m，母線支援絕緣子間距14m，支援金具長1m(一側)，母線三相短路電流36kA，衝擊短路電流90kA，二相短路電流衝擊值78kA，請計算短路時對母線產生的最大電動力是下列哪項?(　　)

A.269.1kg

B.248.4kg

C.330.7kg

D.358.3kg

12、 配電裝置的直擊雷保護採用獨立避雷針，避雷針高35m，被保護物高度15m，當其中兩支避雷針的聯合保護範圍的寬度為30m時，請計算這兩支避雷針之間允許的最小距離和單支避雷針對被保護物的保護半徑是下列哪組數值?(　　)

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、 母線支援絕緣子間距14m，支援金具長1m(一側)，母線自重4.96kg/m，母線上的隔離開關靜觸頭重15kg，請計算母線撓度是哪項值?(E=7.1×105N/cm2，J=299cm4)(　　)

A.2.75cm

B.3.16cm

C.3.63cm

D.4.89cm

14、 出線隔離開關採用雙柱型，母線隔離開關為剪刀型，下面列出的配電裝置的最小安全距離中哪條是錯誤的?請說明理由。(　　)

A.無遮攔架空線對被穿越的房屋屋面間4300mm

B.出線隔離開關斷口間2000m

C.母線隔離開關動、靜觸頭間2000m

D.圍牆與帶電體間3800mm

15、根據材料，回答15-39題。

某風電場升壓站的110kV主接線採用變壓器線路組接線，一臺主變壓器容量為100MVA，主變壓器短路阻抗10.5%，110kV配電裝置採用屋外敞開式，升壓站地處1000m以下，站區屬多雷區。

該站110kV側主接線簡圖如下，請問接線圖中有幾處設計錯誤?並簡要說明原因。(　　)

A.1處

B.2處

C.3處

D.4處

16、圖為風壓站的斷面圖，該站的土壤電阻率ρ=500Ω·m，請問圖中佈置上有幾處設計錯誤?並簡要說明原因。(　　)

A.1處

B.2處

C.3處

D.4處

解答過程：

17、 假設該站屬Ⅱ級汙染區，請計算變壓器門型構架上的絕緣子串應為多少片(懸式絕緣子為XWP-7型，單片洩漏距離40cm)?(　　)

A.7片

B.8片

C.9片

D.10片

18、 若進行該風電場升壓站110kV母線側單相短路電流計算，取Sj=100MVA，經過計算網路的化簡，各序計算總阻抗如下：X1∑=0.1623，X2∑=0.1623，X0∑=0.12，請按照《電力工程電氣設計手冊》，計算單相短路電流的週期分量起始有效值最接近下列哪項?(　　)

A.3.387Ka

B.1.129kA

C.1.956kA

D.1.694kA

19、 該風電場升壓站35kV側設定2組9Mvar並聯電容器裝置，擬各用一回三芯交聯聚乙烯絕緣鋁芯高壓電纜連線，電纜的額定電壓U0/U=26/35kV，電纜路徑長度約為80m，同電纜溝內並排敷設。兩電纜敷設中心距等於電纜外徑。試按持續允許電流，短路熱穩定條件計算後，選擇哪一電纜截面是正確的?(S=D)( )

附下列計算條件：地區氣象溫度多年平均值25℃，35kV側計算用短路熱效應Q為76.8kA2，熱穩定係數C為86。

三芯交聯聚乙烯絕緣鋁芯高壓電纜在空氣中25℃長期允許載流量A.表

注：本表引自《電力電纜執行規程》。纜芯工作溫度+80℃，周圍環境溫度+25℃。

A.95m㎡

B.120m㎡

C.150m㎡

D.185m㎡

20、 該風場的110kV配電裝置接地均壓網採用鍍鋅鋼材，試求其最小截面，計算假定條件如下：流過接地線的短路電流穩定值Ijd為3.85kA，短路等效持續時間t為0.5s?(　　)

A.38.89m㎡

B.30.25m㎡

C.44.63m㎡

D.22.69m㎡

21、根據材料，回答21-45題。

某單迴路500kV架空送電線路，設計覆冰厚度10mm，某直線塔的最大設計檔距為800m，使用的絕緣子串(I串)長度為5m，地線串長度為0.5m。(假定直線塔有相同的導地線佈置)[提示：k=P/(8T)]

地線與相鄰導線間的最小水平偏移應為下列哪項?(　　)

A.0.5m

B.1.75m

C.1.0m

D.1.5m

22、 若鐵塔按三角佈置考慮，導線掛點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數值?(　　)

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，相導線按水平排列，則相導線最小水平距離為下列哪項數值?(　　)

A.12.63m

B.9.27m

C.11.20m

D.13.23m

24、 若導線按水平佈置，線間距離為12m，導線最大弧垂時k值為8.0×10-5，請問最大檔距可用到多少米?[提示：k=P/(8T)](　　)

A.825m

B.1720m

C.938m

D.1282m

25、 若導線為水平排列，並應用於無冰區時，從張力曲線可知，氣溫15℃、無風、無冰時檔距中央導地線的弧垂差為2m，計算地線串掛點應比導線串掛點至少高多少?(不考慮水平位移)(　　)

A.3.6m

B.4.1m

C.6.1m

D.2.1m