一、配电装置的安全距离分类、数值修正。

二、母线电压的校验
某新建2x300MW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,每台机组设两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三芯电缆。.当A段母线上容量为3200kW的给水泵电动机启动时,其母线已带负荷为19 141kVA,求该电动机启动时的母线电压百分数为下列哪项值(已知该电动机启动电流倍数为6,额定效率为0.963,功率因数为0.9) ?()
(A) 88% (B) 92% (C) 93% (D) 97%
[答案] B[解答过程]由DL/T5153- 2014 附录G式(G0.1-4) 可得
某600MW级燃煤发电机组,高压厂用电系统电压为6kV,中性点不接地,高压厂用变压器B1无载调压,容量为31.5MVA,阻抗值为10.5%。高压备用变压器B2有载调压,容量为31.5MVA,阻抗值为18%。正常运行工况下,6.3kV 工作段母线由B1供电,B0热备用。D3、D4为电动机,D3额定参数为:P3=5000kW,cosφ3=0.85,η3=0.93,起动电流倍数K=6;D4额定参数为:P4=8000kW, cosφ4=0.88,η4=0.96,起动电流倍数K=5。假定母线上的其他负荷不含高压电动机并简化为一条馈线 L1,容量为S1;L2为备用馈线,充电运行。TA为工作电源进线回路电流互感器,TA0~TA4为零序电流互感器。请分析计算并解答下列各题。
已知在正常运行工况下,6.3kV 母线已带负荷21MVA,请计算D4起动时6.3kV工作段的母线电压百分数最接近下列哪项数值? ( )
(A) 76% (B) 84% (C) 88% (D) 93%
[答案] B[解答过程]由DL/T5153- 2014 附录G式(G0.1-4) 可得
补偿电容器谐振容量计算
某变电站分两期工程建设,一期和二期在35kV母线侧各安装一组12Mvar并联电容器成套装置。
一期的成套装置中串联电抗器的电抗率为6%,35kV母线短路电流为13.2kA,试计算3次谐波谐振的电容器容量应为下列哪项数值?()
(A) 43.2Mvar (B) 23. lMvar (C) 21.6Mvar (D) 89.35Mvar
[答案] A
[解答过程]
由GB 50227- 2008 中式(3.0.3) 可得
Mvar
所以选A。
[考点说明]
按照电力系统分析中短路容量的定义,电压应取系统平均电压,即1.05 倍额定电压。因本题是在考查电容器相关问题,可能没有注意到短路计算的约定,而简略用标称电压配置了答案,但考生切莫被此误导。在临考时如果遇到这样无答案时,应想到可能是参数取值问题导致的误差,迅速调整参数采取凑答案的方法作答。
某500kV 变电站,2台主变压器为三相绕组,容量为750MVA,各侧电压为500/220/35kV,拟在35kV侧装高压并联补偿电容器组。
为限制3次及以上谐波,电容器组的串联电抗应该选哪项?()
(A) 1% (B) 4% (C) 13% (D) 30%
[答案] C
[解答过程]
由GB 50227- -2008 第5.5.2-2可知,抑制3次及以上谐波时,电抗率宜采用12.0%。所以选C。
[考点说明]
(1)考试作答时,应首先使用规范,其次使用手册。但本题根据《电力工程电气设计手册” 电气一次部分》第509页第9-4节表9-23,“为抑制3次谐波, A (电抗率) =12%~ 13%。能够精确“命中”选项C的13%。
(2)也可根据《电力系统设计手册》第八章第八节二、2) (第243页),采用部分或全部电容器组串接12%~ 13%的电抗器,使电力电容器组对3次谐波呈感性。
[注释]
抑制3次及以上谐波,根据GB 50227——2008 第5.5.2-2条,已改为“当谐波为3次及以上时,电抗率宜取12%”。
1仅用于限制涌流时,电抗率宜取0. 1%~1%;
2用于抑制谐波时,电抗率应根据并联电容器装置接人电网处的背景谐波含量的测量值选择。当谐波为5次及以上时,电抗率宜取5%;当谐波为3次及以上时,电抗率宜取12%,亦可采用5%与12%两种电抗率混装方式。
厂用电容量计算
某大型火力发电厂 分期建设,一期为4*135MW, 二期为2x300MW机组,高压厂用电电压为6kV,低压厂用电电压为380/220V,一期工程高压厂用电系统采用中性点不接地方式,二期工程高压厂用电系统采用中性点低电阻接地方式,一、二期工程低压厂用电系统采用中性点直接接地方式。电厂380/220V煤灰A、B段的计算负荷为: A段969.45kVA,B段822.45kVA,两段重复负荷674.46kVA.
若电厂380/220V煤灰A、B段采用互为备用接线,其低压厂用工作变压器的计算负荷应为下列哪项数值?()
(A) 895.95kVA (B) 1241.60kVA (C) 1117.44kVA (D) 1791.90kVA
[答案] C
[解答过程]
由DL/T5153- -2014 第4.1条Sc=SA +S重复=969.45+822.45- 674.46=1117.4 (kVA)
所以选C。
[考点说明]
(1)互为备用,即暗备用,暗备用应扣除重复负荷。
(2)从本题可看出,厂用电负荷计算也可能出简单题。在应考时应先审题判断计算量然后再决定是否做该题。
第十一题[变压器容量选择] 27.若电厂380/220V煤灰A、B两段采用明备用接线各,低压厂用备用变压器的额定容量应选下列哪项数值?()
(A) 1000kVA (B) 1250kVA (C) 1600kVA (D) 2000kVA
[答案] B
[解答过程]
由DL/T5153——2014 第4.2.2条及第4.2.5条可得备用变压器容量为
Sc=(1+ 10%)Smax =1.1x969.45 = 1066.395 (kVA)
取1250kVA,所以选B。
[考点说明]
明备用应考虑10%的裕度。本题也可引用GB 50660- -2011 第16.3.7 条。
[注释]
明备用的低压厂用变压器容量,是按所连接的母线计算负荷选择容量的,主要考虑今后发展和临时用电的需要,规定宜留10%的裕度。
互为备用(暗)的2台变压器,正常时带一段母线,事故时作为备用电源投入后带两段母线负荷,此时暗备用变压器的容量应按事故所带两段母线“全部负荷减去重复负荷”选择,由于正常只带一段母线运行裕量是很大的,所以暗备用变压器容量选择不乘1.1。
但正是因为暗备用变压器是按事故时的全部负荷选择的,工程中往往会出现选择容量过大(比如大于2500kVA)的情况,此时需研究采用明备用的方案。
中性点接地补偿容量计算
110kV有效接地系统中的某一变电站有110/35/10kV, 31.5MVA主变压器两台,110kV进线2回、35kV出线5回、10kV出线10回,主变压器110、35、10kV三侧接线方式为YNyn0d11。
设该变电站为终端变电站,1台主变压器,一回110kV进线,主变压器110kV侧中性点全绝缘,则此中性点的接地方式不宜采用哪种方式,为什么?()
(A)直接地 (B)经避雷器接地 (C)经放电间隙接地 (D)经避雷器接地和放电间隙接地并联接地
[答案]A
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册 电气一次部分》第2-7节相关内容可知:终端变电站的变压器中性点一般不接地。只有A明显违背要求。
又根据GB/T 50064- -2014 第5.4.13-8条可知,中性点全绝缘,但变电站为单进线且为单台变压器运行,也应在中性点装设雷电过电压保护装置,B、C、D均可。
所以选A。
某220kV 变电站,原有2台120MVA 主变压器,其电压为220/110/35kV,220kV 为户外管母中型布置,管母线规格为中100/90; 220、 110kV 为双母线接线,35kV为单母线分段接线,根据负荷增长的要求,计划将现有2台主变压器更换为180MVA(远景按3X180MVA考虑)。
第三题[接地方式选择] 3.变电站扩建后,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中性点应选择哪种接线方式?()
(A) 35kV中性点不接地,不需装设消弧线圈
(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
[解答过程]
由GB/T 50064- 2014 第3.1.3-1条可知,当35kV系统接地电流超过10A,且需在接地条件下运行时,中性点应经消弧线圈接地。
又根据该规范公式(3.1.6) 可得
直流设计
某新建电厂 装有2x300MW机组,选用一组 220V动力用铅酸蓄电池,容量2000Ah,两组110V控制用铅酸蓄电池,容量600Ah,蓄电池布置在汽轮机房层,直流屏布置在汽轮机房6.6m层,铜芯电缆长28m。
1.请判断并说明下列关于正常情况下直流母线电压和事故情况下蓄电池组出口端的电压的要求哪条是不正确的。()
(A)正常情况下母线电压: 110V 系统为115.5V
(B)正常情况下母线电压: 220V系统为231V
(C)事故情况下110V蓄电池组出口端电压不低于93.5V
(D)事故情况下220V蓄电池组出口端电压不低于187V
[答案]C、D
[解答过程]
由DL/T 5044- -2014第3.2.2条可知,在正常运行情况下,直流母线电压应为直流系统标称电压的105%,即:
对于110V系统,正常情况下母线电压U=110x1.05=115.5 (V),选项A正确。
对于220V系统,正常情况下母线电压U=220x1.05=231 (V),选项B正确。
由DL/T 5044- -2014 第3.2.4 条可知,在事故放电情况下,事故放电末期,蓄电池组出口端电压不应低于直流系统标称电压的87.5%,即:
对于110V系统,U≥87.5%U=0.875*110=96.25 (V), 选项C错误。
对于220V系统,U≥87.5%U=0.875*220=192.5 (V),选项D错误。
所以C、D均错误。
[考点说明]
本题属于条文对比型题目,计算简单,直接代入公式计算即可。但要注意,新旧规范在“事故放电末期,蓄电池组出口端电压”表述不一致,DL/T 5044- 2014 中不再区分控制负荷与动力负荷,在事故放电末期,蓄电池组出口端电压都不应低于直流系统标称电压的87.5%。
在旧规范DL/T5044--2004中,对于控制负荷“在事故放电末期,蓄电池组出口端电压不应低于直流系统标称电压的85%”。因此,本题用新规范来解读,C、D选项都是错误的,按旧规范解读,只有D选项是错误的。题目属于2008年考题,所以当时选D。
某 220kV变电站,直流系统标称电压为220V,直流控制与动力负荷合并供电。已知变电站内经常负荷2.5kW;事故照明直流负荷3kW;设置交流不停电电源3kW。直流系统由2组蓄电池、2套充电装置供电,蓄电池组采用单体电压为2V的蓄电池,不设端电池。其他直流负荷忽略不计,请回答下列问题。
19.在事故放电情况下蓄电池出口端电压和均衡充电运行情况下的直流母线电压应满足下列哪组要求?请给出计算过程。()
(A)不低于187V,不高于254V
(B)不低于202.13V,不高于242V
(C)不低于192.5V, 不高于242V
(D)不低于202.13V, 不高于254V
[答案] C
[解答过程]
由DL/T 5044- -2014 第3.2.3-3条,在均衡充电运行情况下,对控制与动力负荷合并供电的直流电源系统,直流母线电压不应高于直流系统标称电压的110%,即U≤110%x Un = 242(V)
根据该规范第3.2.4条,在事故放电情况下,事故放电末期蓄电池组出口端电压不应低于直流系统标称电压的87.5%,即
U≥87.5%Un= 0.875x 220= 192.5 (V)
某220kV变电站,直流系统标称电压为220V,直流控制与动力负荷合并供电。已知变电站内经常负荷2.5kW;事故照明直流负荷3kW;设置交流不停电电源3kW。直流系统由2组蓄电池、2套充电装置供电,蓄电池组采用单体电压为2V的蓄电池,不设端电池。其他直流负荷忽略不计,请回答下列问题。
假设采用阀控式密封铅酸蓄电池,由题目给出的条件,请计算电池个数为下列哪项数值?()
(A) 104 个
(B) 107个
(C) 109 个
(D) 112个
[答案] A
[解答过程]
由DL/T 5044- 2014第6.1.2条可得,阀控式密封铅酸蓄电池的单体浮充电电压宜取2.23 ~ 2.27V。
根据该规范附录C,蓄电池个数应满足在浮充电运行时直流母线电压为1.05Un的要求,
蓄电池个数为
取大值,104 个。
[考点说明]
(1)蓄电池的个数选择属于直流电源题目中相对容易的题目,直接按公式计算即可。铅酸蓄电池不考虑端电池。该题难度不大,注意算出数值需向上取整,保证电压足够。
(2)计算蓄电池个数时应使用单体浮充电电压U,切莫使用题设的单体电压2V,否则会算出115.5个,幸好没答案。本题未直接给出蓄电池单体浮充电电压,需要由题目中阀控式密封铅酸蓄电池”的条件查6.1.2条,得单体浮充电电压。
(3)如果题目告诉均充电压和放电末期电压,尚需按照附录C中C.1.2条和C.1.3条校验均充电压和放电电压是否满足要求,本题可不校验。
配电装置
某风电场升压变电站的110kV主接线采用变压器线路组接线,一台主变压器容量为100MVA,主变压器短路阻抗10.5%,110kV 配电装置采用屋外敞开式,升压站地处海拔1000m以下,站区属多雷区。
该站110kV侧主接线简图如下,请问接线图中有几处设计错误,并简要说明原因。 ( )
(A)1处 (B) 2处 (C)3处 (D)4处
[答案] D
[解答过程]
(1) 由DL/T 5352- 2006第5.1.7条可知,66kV及以上的配电装置,断路器两侧的隔离开关靠断路器侧,线路隔离开关靠线路侧,变压器进线隔离开关的变压器侧,应配置接地开关,图中线路隔离开关断路器侧未配置接地开关,错误。
(2)由《电力工程电气设计手册 电气一次部分》第71页第2-8节电气主接线的设备配置三可知,当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧的一相上宜装设电压互感器,图中装在断路器侧,错误。
(3)由GB 50063- 2008 第4.1.2条、表4.1.3可知,100MVA 变压器高压侧电能计量为I类计量,电流互感器准确度最低要求为0.2S或0.2级,图中为0.5级,错误。
(4)该风电厂潮流方向为中压到高压,断路器安装在电流互感器外侧,不能保护断路器至TA间的短路故障,易出现保护死区,错误,正确的方案是电流互感器安装在线路侧(即安装在断路器外侧)。
综上所述,图中错误为4处。
所以选D.
[注释]
本题为主接线找错题,难度较大,要求对多本规范都要熟悉并掌握,需要有一定的知识积累和实践经验,考试容易出错,应尽量避免先做此类型的题目。接线图设计错误的知识点包括: DL/T5352第5.1条和第5.2条; GB 50060- -2008 第2章;《电力工程电气设计手册电气一次部分》第71页第2-8节主接线中的设备配置; GB 50660- 2011 第16.2条电气主接线;GB 50049- -2011 第17.2条电气主接线。
限流电抗器选择
某110/10kV变电站,两台主变压器,两回110kV电源进线,110kV为内桥接线,10kV为单母线分段接线(分列运行),电气主接线见下图。110kV桥开关和10kV分段开关均装设备用电源自动投入装置(简称备自投)。系统1和系统2均为无穷大系统。架空线路1长70km,架空线路2长30km。该变电站主变压器负载率不超过60%,系统基准容量为100MVA。请回答下列问题。
若在主变压器10kV侧串联电抗器以限制10kV短路电流,该电抗器的额定电流应选择下列哪项数值最合理,为什么? ( )
(A)主变压器10kV侧额定电流的60%
(B)主变压器10kV侧额定电流的105%
(C)主变压器10kV侧额定电流的120%
(D)主变压器10kV侧额定电流的130%
[答案] C
[解答过程]
由DL/T5222-2005第14.2.1-1条可知,限流电抗器的额定电流应满足主变压器的最大可能工作电流。
依题意,变压器负荷率不超过60%,停用一台,通过备自投,另一台需短时承担全部负荷,此时变压器回路最大负荷为额定容量的120%。
所以选C。
[考点说明]
各选项分析:A选项为正常负荷电流计算;B选项为变压器额定负荷电流乘以1.05计算;C选项为变电站总负荷电流计算;D选项为变电站总负荷电流乘以1.05计算。
[注释]
电抗器不具备过负荷能力,所以电抗器应按安装回路“可能发生的最大负荷”来选择,这是电抗器和变压器容量选择中最大的区别(变压器具备短时过负荷能力)。
已知110kV桥开关和10kV分段开关均装设备用电源自动投入装置,当一台变压器故障时,备用电源自投装置会自动将故障变压器所带的负荷切换到另一台正常变压器,此时该变压器将短时过负荷至额定容量的120%,所以电抗器额定电流应按变压器额定容量的120%来选择。
变压器回路在过负荷时不再叠加1.05系数。选C,D选项的1.3是针对《电力工程电气设计手册电气一 次部分》表6-3中变压器回路1.3~2.0倍额定电流设置的-一个坑点,切忌不要用1.2*1.05,这样会错选D。
如主变压器10kV回路串联3000A电抗器限制短路电流,若需将10kV母线短路电流从25kA限制到20kA以下,请计算并选择该电抗器的电抗百分值为下列哪项?
( )
(A) 3% (B) 4% (C)6% (D) 8%
[答案] B
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册电气一次部分》第120页表4-1、式(4-10)以及第253页式(6-14)可得
所以选B。
[考点说明]
(1)电抗器额定电压为10kV或6kV等标称电压序列,计算值3.15%应向上取4%,这样短路电流才不会超标。
(2)本题如果将电抗器额定电压取10.5kV进行计算,将会得到错误答案3%。
某大型燃煤厂,采用发电机一变压器组单元接线,以220kV电压接入系统,高压厂用工作变压器支接于主变压器低压侧,高压启动备用变压器经220kV电缆从本厂220kV配电装置引接,其两侧额定电压比为226kV/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,请解答下列各题。
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%
[答案] D
[解答过程]
依题意,由《电力工程电气设计手册电气一次部分》 第253页式(6-14) 可得

所以选D。
[考点说明]
也可依据DL/T5222-2005 第14.1.1条条文说明公式(1)。
[注释]
(1)限流电抗器的电抗百分值的选择一般均使用将短路电流限制到要求值的公式,这个简化公式在20世纪60~70年代的设计手册即已使用,代替了早期(苏联)需按步推导的公式,在20世纪80年代末仍使用这个简化公式,但增加了按短路容量的计算式(6-15); DL/T5222- 2005 的14.1条文说明中的式(1)与手册中的式(6-15) 相同;上述公式中的X*;即电抗器前的网络电抗标幺值的计算,因为是标幺值才可以很容易从手册的120页的式(4-10)X=S/ S"推导出X=/I”,因而可利用网络短路电流算出X心,从而计算出X的百分数。
(2)因电抗器无过负荷能力的特点,其额定电流不能取变压器的额定电流或最大持续电流,而应按该回路的最大负荷电流选取。
(3)限流电抗器的阻抗选择也是容易出现的考点。应掌握如下相关内容:
1)根据需要将短路电流降低至规定的幅度,计算所加限流电抗器的短路阻抗。
2)回路中增加限流电抗器后正常工作时,母线电压的损失值计算。
3)限流电抗器出线发生短路后的母线剩余电压计算。
4)分裂电抗器短路电流值及短路阻抗计算。
5)-分裂电抗器正常工作时,两臂母线电压波动值计算。
6)分裂电抗器当- -臂发生短路时,另一臂母线电压的升高计算。
一座远离发电厂与无穷大 系统连接的变电站,其电气主接线如下图所示。变电站位于海拔2000m处,变电站设有两台31 500kVA(有1.3 倍过负荷能力),110/10kV主变压器。正常运行时电源3与电源1在110kV I号母线并网运行,110、 10kV母线分裂运行,当一段母线失去电源时,分段断路器投入运行。电源3向d1点提供的最大三相短路电流为4kA,电源1向d2点提供的最大三相短路电流为3kA,电源2向d3点提供的最大三相短路电流为5kA。
110kV电源线路主保护均为光纤纵差保护,保护动作时间为0s。架空线路、电缆线路两侧的后备保护均为方向过电流保护,方向指向线路的动作时间为2s,方向指向110kV母线的动作时间为2.5s。 主变压器配置的差动保护动作时间为0.1s。 高压侧过电流保护动作时间为1.5s。110kV断路器全分闸时间为50ms。
若用主变压器10kV侧串联电抗器的方式,将该变电站的10kV 母线最大三相短路电流30kA降到20kA,请计算电抗器的额定电流和电抗百分值应为下列哪组数值?()
(A) 1732.1A, 3.07% ,(B) 1818.7A, 3.18%(C) 2251.7A, 3.95%(D) 2364.3A,4.14%
[答案] D
[解答过程]
由DL/T 5222- -2005 第14.2.1-1条及题意可知,电抗器额定电流为
电流互感器选择
某220kV变电站,站址环境温度35C,大气污移II级,海拔1000m,站内的220kV设备用普通敞开式电器,户外中型布置,220kV配电装置为双母线,母线三相短路电流25kA,其中一回接线如图,最大输送功率200MVA,回答下列问题。
220kV变电站远离发电厂,220kV母线三相短路电流为25kA,220kV配电设备某一回路电流互感器的一次额定电流为1200A,请计算电流互感器的动稳定倍数应大于?。 ( )
(A) 53 (B) 38 (C) 21 (D) 14.7
[答案] B
[解答过程]
由DL/T 5222-- 2005 式(F.4.1-1) 表F.4.1 (求ich)、第15.0.1条及条文说明(求Kd)可得.
某 220kV变电站位于1II级污秽区,海拔600m。220kV 电源进线2回,负荷出线2回。每回各带负荷120MVA,采用单母分段接线。2台电压等级为220/110/10kV,容量为240MVA的主变压器负载率为65%。母线采用管型铝锰合金户外布置。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,断路器全分闸时间为40ms,最大运行方式时,220kV 母线三相短路电流为30kA,站用变压器容量为400kVA,请解答下列问题。
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
[答案] C
[解答过程]
由DL/T 5222- 2005 第5.0.13-2条及题意可知,t= (2+0.04) s=2.04s 又由DL/T 5222- -2005 式(F.6-2) 可得
还有非周期分量
根据DL/T 866- -2015式 (3.2.7) 可得TA5s热电流倍数为
某大型火力发电厂 分期建设,-期为4x135MW,二期为2x300MW机组,高压厂用电电压为6kV, 低压厂用电电压为380/220V,一期工程高压厂用电系统采用中性点不接地方式,二期工程高压厂用电系统采用中性点低电阻接地方式,一、二期工程低压厂用电系统采用中性点直接接地方式。电厂380/220V煤灰A. B段的计算负荷为:A段969.45kVA,B段822.45kVA,两段重复负荷674.46kVA。
该电厂中,135MW机组6kV厂用电系统4s短路电流热效应为2401kA2·S。请计算并选择在下列制造厂提供的电流互感器额定短时热稳定电流及持续时间参数中,哪组数值最符合该电厂6kV 厂用电要求? ( )
(A) 80kA, 1s (B) 63kA,1s (C) 45kA, 1s (D) 31.5kA,2s
[答案] B
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册 电气一次部分》第233页式(6-3),可知应满足:额定热效应≥实际热效应(2401kA2.s)。 .
又由DL/T 866- 2015 第3.2.7-2条可知,6kV 系统TA额定短路持续时间为ls,故排除D选项。
其余三选项802x1>632x1>2401>452x1
取63kA,1s 较为合适。
所以选B。
3.2.7电流互感器额定短时热电流应满足下列规定:
1.电流互感器额定短时热电流短路持续时间标准值为ls,额定短时热电流可从下列数值选取:3.15kA、6. 3kA、8kA、10kA、12.5kA.16kA. 20kA、25kA.31.5kA、40kA、50kA、63kA、80kA、100kA;
2.不同电压等级的电流互感器短路持续时间宜满足以下规定:550kV及以,上为2s、126kV~363kV为3s.3. 6kV~72. 5kV为4s、1kV 及以下为ls;
3当电流互感器一次绕组可串联、并联切换时,应按其接线状态下的实际额定一次电流和系统短路电流进行额定短时热电流校验;
4额定短时热电流倍数校验可按下式计算:
Kth≥
(3.2. 7)
式中:Kth——额定短时热电流倍数;Qd——短路电流引起的热效应(A's);t——短时热电流计算时间(s)。
4.2.2
测量用电流互感器额定一-次电流应接近但不低于一次回路正常最大负荷电流。对于指示仪表,为使仪表在正常运行和过负荷运行时能有适当指示,电流互感器额定一次电流不宜小于1.25倍一-次设备的额定电流或线路最大负荷电流,对于直接起动电动机的测量仪表用电流互感器额定一次电流不宜小于1.5倍电动机额定电流。
熔断器设备选择
220kV 变电站,一期2x 180MVA主变压器,远景3x 180MVA主变压器。三相有载调压,三侧容量分别为180/180/90, YNynd11 接线。调压230士8x1.25%/117/37kV,百分比电抗X高中%=14,X高低=23,X中低%=8,要求一期建成后,任一主变压器停役,另一台主变压器可保证承担负荷的75%,220kV 正序电抗标幺值为0.006 8 (设Sj=100MVA),110、35kV侧无电源。
选择35kV母线电压互感器回路高压熔断器,必须校验下列哪项? ( )
(A)额定电压,开断电流 (B)工频耐压,开断电流
(C)额定电压,额定电流,开断电流 (D)额定电压,开断电流,开断时间
[答案] A
[解答过程]
根据DL/T 5222-- 2005 第17.0.8 条可知:保护电压互感器的熔断器,只需按额定电压和开断电流选择。所以选A。
[注释]
(1)高压熔断器的选择技术参数包括额定电压、额定电流、开断电流及保护特性等。
(2)由于电压互感器容量较小,按照额定电压和开断电流选取的高压熔断器,其额定电流不可能不满足电压互感器运行最大持续工作电流的要求,所以没必要按额定电流选取。
(3)保护电压互感器的熔断器保护特性不需要和下级其他保护进行时间上的配合,保证高压侧短路有足够的灵敏度即可,所以不需要开断时间的选取。
(4)注意:限流式熔断器由于在限制和截断短路电流的动作过程中会产生过电压,一般不宜使用在电网工作电压低于其额定电压的电网中:高压熔断器熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流;不同于被保护设备高压熔断器的额定电流计算的系数选取,对没有限流作用的跌落式熔断器应考虑短路电流的非周期分量对断流容量的影响,并应校验系统最小方式下熔断器的灵敏度。具体见DL/T5222- -2005 第17节及相应条文说明,以及《电力工程电气设计手册电气一次部分》第247页相关内容。
某 220kV变电站位于II级污秽区,海拔600m。220kV电源进线2回,负荷出线2回。每回各带负荷120MVA,采用单母分段接线。2台电压等级为220/110/10kV,容量为240MVA的主变压器负载率为65%。母线采用管型铝锰合金户外布置。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,断路器全分闸时间为40ms,最大运行方式时,220kV 母线三相短路电流为30kA,站用变压器容量为400kVA,请解答下列问题。
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和熔管的额定电流,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 (B)熔管50A、熔体30A
(B) (C)熔管30A、熔体32A . (D)熔管50A、熔体32A
[答案] D
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册 电气一次部分》第232页表6-3可得,站用变压器回路最大持续工作电流为
又根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第246页式(6-6) 可得,熔体电流为

由DL/T5222一2005 第17.0.5 条可知,熔管的额定电流要大于等于熔体额定电流。
所以选D。
断路器设备选择
某远离发电厂的终端变电站设有一台110/38.5/10.5kV,20 000kVA主变压器,接线如下图所示。已知电源S为无穷大系统,变压器的Uk高中%=10.5,Uk高低%=17, Uk中低%=6.5。
主变压器38.5kV回路中的断路器额定电流,额定短路时耐受电流及持续时间额定值选下列哪组最合理?
(A) 1600A 31.5kA 2s (B) 1250A 20kA 2s
(C) 1000A 20kA 4s (D) 630A 16kA 4s
[答案] D
[解答过程]1.额定电流
由《电力工程电气设计手册电气一 次部分》第6-1节表6-3可知,变压器35kV侧回路
持续工作电流为
根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》式(6-2),四个选项均满足要求。
2.短路时耐受电流和持续时间
由《电力工程电气设计手册电气一次部分》 第四章相关公式可得
设Sj=100MVA
根据DL/T 5222- 2005第9.2.4条可得,断路器的额定短时耐受电流等于额定短路开断电流,其持续时间额定值在110kV及以下为4s,220kV级以上为2s。综上所述,满足要求的最经济选项为D。所以选D。
[注释]
断路器主要参数如下:
(1)额定电压:其应不低于系统最高运行电压。额定电压标准值有3.6、7.2、12、24、40.5、72.5、126 (123)、252(245)、363、550、800、1200kV。
(2)额定电流:开关在规定使用和性能条件下能持续通过的电流有效值,应大于运行中可能出现的任何负荷电流。额定电流应从R10数系中选取。R10数系: 1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8及其与10n的乘积。具体见GB/T 762——2002《标准电流等级》。应注意断路器没有持续过电流能力,在选定断路器的额定电流时应计及运行中可能出现的任何负荷电流,把它们作为长期作用对待,如果运行中的负荷电流是波动的有时超过预期额定值的(短时或周期性的),应由用户与制造厂双方协商确定。具体见DL/T 5222——2005 第9.2.1条文说明。
(3)额定短时耐受(热稳定)电流:在规定的使用和性能条件下,在额定短路持续时间内,断路器在关合位置时能承载的短路电流有效值,等于额定短路开断电流。
(4)额定短路开断电流:在标准的使用和性能条件下,断路器能断开的最大短路电流。
(5)额定峰值耐受(动稳定)电流:在规定的使用和性能条件下,断路器在合闸位置时能承载的额定短时耐受电流第一一个大半波的电流峰值。额定峰值耐受电流标准值为2.5倍额定短时耐受电流。
(6)额定短路关合电流:其不应小于短路电流最大冲击值(第一个大半波电流峰值),具体见DL/T 5222- 2005 第9.2.6条及条文说明。
(7)额定短路持续时间:断路器在合闸位置时能承载额定短时耐受电流的时间间隔。(220kV及以上机械开关的额定短路持续时间为2s; 110kV 及以下为4s,负荷开关为2s或4s)可见DL/T5222- -2005 第9.2.4及条文说明。
(8)直流分量百分数:系统短路电流的直流分量占断路器额定短路开断电流的百分数。
具体内容及相关计算见DL/T5222- -2005 第9.2.5条及条文说明。
(9)首相开断系数:三相断路器在断开短路故障时,由于动作的不同期性,首相开断的断口触头间所承受的工频恢复电压将要增高,增高的部分用首相开断系数来表征。中性点不接地系统是1.5,中性点接地系统为1.3,选择断路器开断电流应和相应的首相开断系数对应。具体见DL/T 5222——2005 第9.2.3条及条文说明。
某300MVA火力发电厂,厂用电引自发电机,厂用变压器接线为Dyn11yn1l,容量为40/25-25MVA,厂用电压为6.3kV,主变压器低压侧与6kV开关柜用电缆相连,电缆放在架空桥架上。校正系数K1=0.8,环境温度40°C,6kV最大三相短路电流为38kA,电缆芯热稳定系数C为150,如图所示(本题省略)。请回答下列问题。
6kV 断路器额定开断电流为40kA, 短路电流为38kA,其中直流分量60%,求此断路器开断直流分量的能力。 ( )
(A) 22.5kA (B) 24kA (C) 32kA (D) 34kA
[答案] C
[解答过程]
由DL/T5222- 2005 第9.2.5条及其条文说明可知,该断路器开断直流分量的能力为If=38xv2x60%= 32.24 (kA)
所以选C。
[考点说明]
(1)直流分量开断能力为幅值(峰值),以断路器额定开断电流百分数表示。如额定开断电流为50kA断路器,直流分量开断能力为30%,表示该断路器分断直流分量的能力为50x0.3x
=21.21 (kA)。
(2)本题给出了回路中实际的短路电流38kA,其中直流分量占比60%,容易算出实际短路电流中直流分量值为38×0.6x
=32.24 (kA), 断路器应能开断不小于32.24kA的直流分量才合格,即断路器需要具有开断32.24kA及以上直流分量的能力才符合要求。本题从选项配置来看,可近似向下取整选C。
(3) D选项是出题者设置的一个陷阱40×0.6x
=33.94 (kA), 这并不是实际的开断值,所以是错误的。
(4)本题还可以有另一种考法:6kV 断路器额定开断电流为40kA,短路电流为38kA,其中直流分量60%,求此断路器直流分量开断能力百分数。直流分量开断能力百分数为38x0.6x
/40x
= 57%,直接答60%是错误的。
(5)该考点相关内容可详细阅读DLT 5222- -2005 第9.2.5条及其条文说明。
某新建电厂 一期安装两台300MW机组,机组采用发电机一变压器组单元接线接入厂内220kV配电装置,220kV 采用双母线接线,有两回负荷线和两回联络线。按照最终规划容量计算的220kV母线三相短路电流(周期分量起始有效值)为30kA,动稳定电流为81kA;高压厂用变压器为一台50/25-25MVA的分裂变压器,半穿越电抗Ud=16.5%,高压厂用母线电压为6.3kV。请按各小题假设条件回答下列问题。
本工程选用了 220kV SF6断路器,其热稳定电流为40kA.3s,负荷线的短路持续时间为2s,试计算此回路断路器承受的最大热效应是下列哪项值? (不考虑周期分量有效值电流衰减) ( )
(A) 1800kA2·s (B) 1872kA2·s (C) 1890kA2·s (D) 1980kA2·s
[答案] C
[解答过程]
由DLT 5222- 2005 附录F.6可知,此回路断路器承受的最大热效应为Q=Qz+Qf=302x2+302 x0.1=1890(kA2·s)
隔离开关设备选择
某220kV变电站,站址环境温度35℃,大气污秽Il级,海拔1000m,站内的220kV设备用普通敞开式电器,户外中型布置,220kV配电装置为双母线,母线三相短路电流25kA,其中一回接线如图,最大输送功率200MVA,回答下列问题。
如某回路220kV母线隔离开关选定额定电流为1000A, 它应具备切母线环流能力是:当开合电压300V,开合次数100次,其开断电流应为哪项? ( )
(A) 500A (B) 600A (C) 800A (D) 1000A
[答案] C
[解答过程]
由DL/T 5222- -2005 第11.0.9条及条文说明可知,一般隔离开关的开断电流为0.8In所以开断电流为0.8In=0.8x 1000A=800A。所以选C。
[考点说明]
(1)对重点规范的条文说明也应详细阅读,都可能成为考点。
(2)对隔离开关的一-些参数,如2A、5A. 0.8In 等不妨记下。
[注释]
(1)隔离开关的作用:①在合闸状态时应能承受运行回路最大工作电流和短路电流的电动力及热效应:②当断路器、变压器等电器元件需要停电检修时能够提供明显足够安全间距的断开点,以起到安全隔离的作用;③在双母线倒母线操作开合时能够承受母线环流;④能够开断、关合较小电感和电容电流,如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2A的空载变压器及电容电流不超过5A的空载线路。因此其技术参数包括额定电流、绝缘水平、动稳定电流、热稳定电流,以及分合小电流、旁路电流和母线环流等。具体见DL/T 5222- -2005第11节及相应条文说明,以及《电力工程电气设计手册电气- 次部分》第241页相关内容。
(2)对于垂直开启式隔离开关在分闸状态下,动静触头间的最小电气距离不应小于配电装置的最小安全净距,主要考虑隔离开关的检修等安全。详见《电力工程电气设计手册电气一次部分》第241页相关内容。
(3)另外隔离开关应具有一定的开断电流能力,一般隔离开关的开断电流为0.8,允许开合次数为100次,满足特殊情况下的操作。具体见DL/T 5222- -2005 第11.0.9条条文说明。
110kV 有效接地系统中的某一变电站有 110/35/10kV, 31.5MVA,主变压器2台,110kV 进线2回、35kV出线5回、10kV 出线10回,主变压器110、35、 10kV三侧YNyn0d11。.
假如110kV采用内桥、主变压器110kV隔离开关需能切合空载变压器,由于材质等原因,各变压器的空载励磁电流不相同,按隔离开关的切合能力,该变压器的空载励磁电流最大不可能超过下列哪一项数值? ( )
(A) 0.9A (B) 1.2A (C) 2.0A (D) 2.9A
[答案] C
[解答过程]
根据DL/T5222- 2005 第11.0.9条可知,C符合要求。所以选C。
开关设备容量海拔修正
某新建 2x300MW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,每台机组设两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三芯电缆。(原大题干后续己知内容本处省略)
当额定电流为2000A的6.3kV开关运行在周围空气温度为50°C,海拔为2000m环境中时,其实际的负荷电流应不大于下列哪项值? ( )
(A) 420A (B) 1580A (C) 1640A (D) 1940A
[答案]无答案
[考点说明]
[考点说明]
依据DLT5222- 2005 第5.0.3条,环境温度升高,减少的电流负荷为(50- 40)x1.8%=18%。第一种解题法:只考虑环境温度,实际负荷电流为2000×(1--0.18)=1640 (A), 对应选项C。该方法没有考虑海拔对温升的影响,进而影响电器的允许通过电流。
第二种解题法:考虑海拔升高导致的温升降低为(2000-1000)/100×0.3%=3%,,实际负荷电流为2000×(1-0.18-0.03)=1580 (A),该方法把温升当作了负荷电流。
以上两种做法均错。
[注释]
电器的最高运行温度由其绝缘能够长期耐受的温度决定,超过该温度绝缘寿命将降低,而绝缘寿命在很大程度上决定了电器的使用寿命,最高温度是温度的绝对值,和热量来源无关,如将电机放在火边,时间长了不用通电流,绝缘也会受损。
电器的温升是其自身发热,主要是电流(功率)的热效应导致的发热与散热之间的平衡,最终使电器的温度稳定在环境温度之上的某- -个值,这个高出来的值就是温升,是一个相对量,所以电器的功率对应其温升,功率越大发热越多,温升也就越高,极限功率对应额定温升(额定温升是绝缘最高允许运行温度和标准最高环境温度40°C之间的差值)。
当电器正常运行时,在额定功率下,温升超标,虽然绝对温度没有达到设备绝缘的最高允许温度( 因为环境温度可能低于40C),也是不正常的,可能是电器设备发热过多,有内部短路或摩擦嫌疑,也有可能是散热能力下降所致。
当环境温度超过40°C时,这个差值就小了,允许温升就降低了,电器设备需要降容使用,环境温度超过40°C时每高1°C,额定电流要降低1.8%;同理当环境温度低于40°C时,差值增大了,允许温升也就增加了,电器设备可以增加容量使用,环境温度低于40°C时,每低1°C,额定电流可增加0.5%,但不能超过20%,这是因为设备过负荷太多,其发热可能还来不及散出就已经损伤了设备。
值得一提的是,当海拔升高后,空气稀薄,其散热能力降低,相同的发热量在空气稀薄的高海拔地区可能使温度升得更高,按道理应该降低容量使用,但海拔升高后最高环境温度一般也会降低,环境温度一低就可以增容了,并且温度低电阻就会降低,发热也就随之降低,两者一正一负互相抵消,所以一般不考虑海拔升高后降低电器的使用容量。
但是,有一种情况需要注意,海拔升高空气稀薄是一定的,但要是此时最高环境温度不降低怎么办,或者降低的较少怎么办?那不是还得降低容量使用。所以又规定,如果高海拔地区环境最高温度是40°C,海拔每超过100m允许温升降低0.3%,允许温升降低了,就限制了设备的极限功率,实际上是降低容量的另一种说法,具体降多少,推荐算法为 
如果是电动机可参考DL/T5153- -2014式(5.2.4)计算。
对于本题,第一步可以利用DL/T5222- 2005 第5.0.3条最后一句话,先按环境温度40°C
修正海拔,然后再以此为基础修正温度。但本题没给电器允许温升,无法计算。所以本题应属于错题。主变压器容量计算
某110/10kV变电站,两台主变压器,两回110kV电源进线,110kV为内桥接线,10kV 为单母线分段接线(分列运行),电气主接线见下图。110kV 桥开关和10kV分段开关均装设备用电源自动投入装置(简称备自投)。系统1和系统2均为无穷大系统。架空线路1长70km,架空线路2长30km。该变电站主变压器负载率不超过60%,系统基准容量为100MVA。请回答下列问题。
如该变电站供电的负荷:一级 负荷9000kVA、二级负荷8000kVA、三级负荷10 000kVA。请问主变压器容量应为下列哪项数值? ( )
(A) 10 200kVA (B) 16 200kVA (C) 17 000kVA (D) 27 000kVA
[答案] D
[解答过程]
主变压器容量应满足以下两个条件:
(1)由GB 50059- 2011第3.1.3条,单台主变压器总容量s应满足全部一、二级负荷用电的要求,即S≥9000 + 8000= 17 000 (kVA)
(2)由题意可知,主变压器负载不超过60%,假设两台变压器负荷均分,则主变压器容量最小为Snx2x60%=9000+8000+10000=27000
→Sn=27 000/(2x 60%)=22500 (kVA)
以上两者取大值,主变压器容量取27 000kVA。
[考点说明]
本题坑点:主变压器负载率不超过60%,不考虑本条会错选C。
[注释]
(1)题设负载率为变压器正常运行时的负载率,即运行负荷与额定容量之比。
(2)变压器容量选择应满足以下三个要求:
1)单台容量大于全部--、I二级负荷(或总负荷的70%,根据不同电压等级的变电站选用不同规范)。
2)全部变压器总容量大于变电站总负荷。
3)对三绕组变压器,任意- -侧容量大于该侧最大负荷,正常运行最小负荷不小于容量(一次绕组容量)的15%。
4)满足负载率的要求(如果题设有要求)。
注:因为三级负荷不定,所以1)条和2)条并不能互相替代。题目可根据不同的负荷条件设置陷阱。
某工厂拟建一座110kV终端变电站,电压等级为110/10kV,由两路独立的110kV电源供电。预计--级负荷10MW,二级负荷35MW,三级负荷10MW。站内设两台主变压器,联结组别为YNd11。110kV 采用SF断路器,110kV 母线正常运行方式为分列运行。10kV 侧采用单母线分段接线,每段母线上电缆出线8回,平均长度4km。未补偿前工厂内负荷功率因数为86%,当地电力部门要求功率因数达到96%。请解答以下问题。
说明该变电站主变压器容量的选择原则和依据,并通过计算确定主变压器的计算容量和选取的变压器容量最小值应为下列哪组数值? ( )
(A)计算值34MVA,选40MVA (B)计算值45MVA,选50MVA
(C)计算值47MVA,选50MVA (D)计算值53MVA,选63MVA
[答案] C
[解答过程]
由GB 50059一2011 第3.1.3条可知Smin=(10+35)/0.96=47(MVA)
单台变压器运行时负担全部负荷的一半,负荷为S单=(10+35+ 10)/2/0.96= 28.65 (MVA)
以上两者取大值。
所以选C。
[考点说明]
该题坑,点为功率因数,应将题目已知的有功功率(单位MW)除以功率因数,转换为容量(视在功率,单位kVA),计算时应使用“达到要求运行”时的功率因数0.96。本题如果不除功率因数,直接代有功功率计算会误选B。错误使用不合格的功率因数0.86会误选D。
[注释]
(1)变压器是电能传输的通道,不管是有功功率还是无功功率都要占用变压器的绕组载流量,所以变压器用视在功率S≈√3∪1 (单位为kVA)来表示其额定容量。
而发电机、电动机等动力机械,作用是提供动力,使用中最关注的是能提供多少出力,所以标识的是有功出力或者有功功率,P=√/3 UIcosO (单位kW或MW)。无功功率用功率因数来配合表示。
以上两类设备在计算时,一个给容量一个给有功功率,它们之间差一一个功率因数,应注意换算。本题虽然简单,但错选B的考生不在少数。发电机及其主变压器之间的计算也存在这个问题,应引起重视。
(2)本题应使用正常运行时要求的功率因数0.96,因为0.86是不合格的。
某新建电厂一期安装两 台300MW机组,机组采用发电机一变压器组单元接线接入厂内220kV配电装置,220kV 采用双母线接线,有两回负荷线和两回联络线。按照最终规划容量计算的220kV母线三相短路电流(周期分量起始有效值)为30kA,动稳定电流为81kA;高压厂用变压器为一台50/25-25MVA的分裂变压器,半穿越电抗Ud=16.5%,高压厂“用母线电压为6.3kV。请按各小题假设条件回答下列问题。
发电机额定功率因数为0.85,最大连续输出容量为额定容量的1.08倍,高压厂用工作变压器的计算容量按选择高压厂用工作变压器容量的方法计算出的负荷为46MVA,按估算厂用电率的原则和方法所确定的厂用电计算负荷为42MVA,试计算并选择主变压器容量最小是下列哪项数值? ( )
(A) 311MVA (B) 315MVA (C) 335MVA (D) 339MVA
[答案] D
[解答过程]
由GB 50660一2011 第16.1.5条及其条文说明可知,主变压器容量最小值为
1.08x 300/0.85-42=339.18 (MVA)
[考点说明]
(1) GB 50660- 2011 规定“主变压器最小容量=发电机最大连续输出容量-按估算厂用电率的原则和方法所确定的厂用电计算负荷”,注意区分,不能错用厂用电计算负荷,否则会错选C。
(2)本题是专门针对GB 50660- 2011 第16.1.5 条及其条文说明出的题目,只要准确找到条文即可作答,否则引用其他规范或条文都可能出错。
某2x300MW新建发电厂,出线电压等级为500kV,二回出线,双母线接线,发电机与主变压器经单元接线接入500kV配电装置,500kV母线短路电流周期分量起始有效值I"=40kA,启动/备用电源引自附近220kV变电站,电厂内220kV母线短路电流周期分量起始有效值I"=40kA,启动/备用变压器高压侧中性点经隔离开关接地,同时紧靠变压器中性点并联一一台无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。
发电机额定功率为300MW,最大连续输出功率(TMCR)为330MW,汽轮机阀门全开(VWO)工况下发电机出力为345MW,额定电压18kV,功率因数为0.85。
发电机回路总的电容电流为1.5A, 高压厂用电电压为6.3kV, 高压厂用电计算负荷为36 690kVA;高压厂用变压器容量为40/25-25MVA,启动/备用变压器容量为40/25-25MVA。
请根据上述条件计算并分析下列各题(保留两位小数):
计算并选择最经济合理的主变压器容量为下列哪项数值?( )
(A) 345MVA (B) 360MVA (C) 390MVA (D) 420MVA
[答案]C
[解答过程]
由GB 50660- -2011 大中型火力发电厂设计规范第16.1.6 条可得S≥330/0.85=388.24 (MVA)
取390MVA。
所以选C。
[考点说明]
(1)本题的解答依据是GB 50660- 2011 第16.1.5 条“125MW及以上发电机与主变压器为单元连接时,主变压器容量宜按发电机最大连续容量扣除不能被高压厂用启动/备用变压器替代的高压厂用工作变压器计算负荷后进行选择”。
(2)坑点一:厂用电负荷减不减。根据题意,高压厂用变压器与启动/备用变压器的容量相同,均大于高压厂用电计算负荷,高压厂用变压器完全可以被启动/备用变压器替代,发电机发出的电能不需要供厂用电,可全部通过主变压器送至系统,所以计算主变压器容量时,正确做法是发电机容量不需要扣除厂用电计算负荷,题中给出了厂用计算负荷值,是干扰数据,不能减!若扣除了厂用电负荷,结果为355.07MVA,会错选B。
(3)坑点二:用哪个工况的发电机出力。在计算时发电机的最大连续容量应与汽轮机的最大连续出力相匹配,即与汽轮机最大连续出力工况TMCR相匹配,而不是汽轮机阀门全开(VWO)工况下发电机的出力(VWO工况是制造厂为补偿设计和制造误差以及汽机运行老化等所留的裕度,不是连续运行的工况)。若使用VWO工况出力,则结果为405.88MVA,会错选D。
(4)坑点三:有功功率(出力)与视在功率(容量)。变压器容量(视在功率)和发电机出力(有功功率)之间差一个功率因数,也可通过单位看出。A答案直接用VWO工况出力(有功功率)作为变压器的容量(视在功率),显然是错误的。该坑点属于常规坑点,只要细心便可轻松回避。
一座远离发电厂的城市地下变电站,设有110/10kV、 50MVA主变压器两台,110kV 线路2回,内桥接线; 10kV 出线多回,单母线分段接线。110kV 母线最大三相短路电流31.5kA,10kV母线最大三相短路电流20kA。110kV 配电装置为户内GIS,10kV户内配置为成套开关柜。地下建筑共有三层,地下一层的布置如简图。请按各小题假设条件回答下列问题(本题配图省略)。
本变电站有两台50MVA变压器,若变压器过负荷能力为1.3倍,请计算最大的设计负荷为下列哪一项数值 ?()
(A) 50MVA (B) 65MVA (C) 71MVA (D) 83MVA
[答案] B
[解答过程]
由DL/T5216- 2005 第6.2.2条可知,装有2台及以上变压器的地下变电站,当断开一台主变压器时,其余主变压器的容量应满足全部负荷用电要求。
所以最大设计负荷为50x 1.3=65MVA。
所以选B。
某一般性质的220kV变电站,电压等级为220/110/10kV,两台相同的主变压器,容量为240/240/120MVA,短路阻抗Uk12%=14,Uk13%=25,Uk23%=8,两台主变压器同时运行的负载率为65%,220kV架空线路进线2回,110kV架空负荷出线8回,10kV电缆负荷出线12回,设两段,每段母线出线6回,每回电缆平均长度为6km,电容电流为2Akm,220kV母线穿越功率为200MVA,220kV母线短路容量为16 000MVA,主变压器10kV出口设计XKK-10-2000-10限流电抗器1台。请回答下列问题(XK表示限流电抗器,K表示空芯,额定电压10kV,额定电流2000A,电抗率10%)。
从系统供电经济合理性考虑,该变电站一台主变压器10kV侧最少应带下列哪项负荷值时,该变压器的选型是合理的。 ( )
(A) 120MVA (B) 72MVA (C) 36MVA (D) 18MVA
[答案] C
[解答过程]
由DL/T5218- -2012 第5.2.4条可知,10kV 侧最少应带负荷为240x15%=36 (MVA)。
短路电动力计算
一座远离发电厂的城市地下变电站,设有110/10kV、50MVA主变压器两台,110kV线路2回,内桥接线:10kV出线多回,单母线分段接线。110kV母线最大三相短路电流为31.5kA,10kV母线最大三相短路电流为20kA。110kV 配电装置为户内GIS,10kV户内配置为成套开关柜。地下建筑共有三层,地下一层的布置简图如下。请按各小题假设条件回答下列问题。
本变电站中10kV户内配电装置某间隔内的分支母线是80x8mm2铝排,相间距离为30cm,母线支持绝缘子间跨距为120cm。请计算一跨母线相间的最大短路电动力最接近下列哪项数值?(β振动系数,值为1) ( ).
(A) 104.08N (B) 1040.8N (C) 1794 5N (D) 79.45N
[答案]C
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册电气一次部分》第141页表4-15、第140页式(4-32)可知,冲击电流为

再根据该手册第338页式(8-8) 可得最大短路电动力为

某发电厂装有两台300MW机组,经主变压器升压至220kV接入系统。220kV屋外配电装置母线采用支持式管型母线,为双母线接线分相中型布置,母线采用Φ120/110铝锰合金管,母联间隔跨线采用架空软导线。
母线选用管型母线支持式结构,相间距离3m,母线支持绝缘子间距14m,支持金具长1m(一侧),母线三相短路电流36kA,冲击短路电流90kA,二相短路电流冲击值78kA,请计算短路时对母线产生的最大电动力是下列哪项? ( )
(A) 269.1kg (B) 248.4kg (C) 330.7kg (D) 358.3kg
[答案] D
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册电气一次部分》第338页式(8-8)、第344页表8-16下方注释及第345页“管型母线计算示例”可得

母线的选择
110kV有效接地系统中的某一变电站有110kV/35kV/10kV,31.5MVA主变压器2台,110kV进线2回、35kV出线5回、10kV出线10回,主变压器联结组别为YNyn0d11。
假如变电站110kV侧采用外桥接线,有20MVA穿越功率,请计算桥回路持续工作电流为( )。
(A) 165.3A (B) 270.3A (C) 330.6A (D) 435.6A
[答案] B
[解答过程]
由《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6-3可知:桥回路持续工作电流=最大负荷元件电流+穿越功率电流。依题意可得

[考点说明]
注意此处是桥回路不是变压器回路,所以在计算变压器的负荷电流时不用考虑1.05系数。
[注释]
(1)按照《电力工程电气设计手册 电气- -次部分》表6-3规定,桥回路持续工作电流=最大元件负荷电流+穿越电流。其中最大元件负荷电流应该不仅仅指的是变压器额定电流,在实际运行或者考试中,应综合考虑整个系统的运行方式、负荷性质、变压器负荷率、变压器低压侧备自投等自动投切负荷装置的配置情况,确定是否需要考虑一台主变压器故障,另一台主变压器带负荷的情况。当然本题这些条件没给全,只能按正常运行方式下(外桥合环,两台主变压器运行)最大变压器额定电流计算(不按照变压器回路电流再乘1.05 倍,主要是穿越功率已经考虑了裕量,变压器就没必要再考虑裕量了),不考虑主变压器过负荷,所以桥回路持续工作电流=变压器额定电流+穿越电流。
(2)桥型接线每条进线回路持续工作电流应根据具体情况确定。
内桥一般应是全站最大持续负荷电流(内桥一般不合环运行,没有穿越)。外桥根据题干穿越功率等条件,应是全站最大持续负荷电流+穿越电流。外桥的变压器回路按照《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6-3选择相应系数。
(3)综合以上两条,对于桥型接线方式的变电站,其进线回路元件、变压器回路元件、桥回路元件应结合该站各种运行方式、负荷性质、投切负荷装置配置等情况计算最大持续工作电流,外桥回路还需注意穿越功率。
某一般性质的220kV变电站,电压等级为220/110/10kV,两台相同的主变压器,容量为240/240/120MVA,短路阻抗Uk12%=14,Uk13%=25, Uk23%=8,两台主变压器同时运行的负载率为65%,220kV架空线路进线2回,110kV架空负荷出线8回,10kV电缆负荷出线12回,设两段,每段母线出线6回,每回电缆平均长度为6km,电容电流为2A/km,220kV母线穿越功率为200MVA,220kV母线短路容量为16 000MVA,主变压器10kV出口设计XKK-10-2000-10限流电抗器1台。请回答下列问题(XK表示限流电抗器,K表示空芯,额定电压10kV,额定电流2000A,电抗率10%)。
请计算该变电站最大运行方式时,220kV进线的额定电流为下列哪项数值?
(A) 1785A (B) 1344A (C) 819A (D) 630A
[答案] B
[解答过程]
依题意可知,220kV进线最大运行方式为两台主变压器均带65%负载且有200MVA穿越功率,其额定电流为
[注释]
(1)穿越功率不经过变压器。
(2)该变电站变压器最大负荷是2×240×0.65=312 (MVA),没有更多的负荷了,所以应使用变电站的实际最大负荷计算而不是变压器的额定功率。
电缆截面选择
某300MVA火力发电厂,厂用电引自发电机,厂用变主变压器联结组别为Dyn11yn11,容量40/25~25MVA,厂用电压6.3kV,主变压器低压侧与6kV开关柜用电缆相连,电缆放在架空桥架上。校正系数K1=0.8,环境温度40°C,6kV最大三相短路电流为38kA,电缆芯热稳定整定系数C为150,如下图所示。请回答下列问题。
7.变压器到开关柜的电缆放置在架空桥架中,允许工作电流6kV电力电缆,最合理经济的为下列哪种? ( )
(A) YJV-6/6 7根3x 185mm2 (B) YJV-6/6 10根3x 120mm2 (C) YJV-6/6 18根1x185mm2
(D) YJV-6/6 24根1x150mm2
[答案] B
[解答过程]
(1)由GB 50217- -2007第3.2.3条可知,3~35kV三相供电回路的芯数应选用三芯,故排除C、D。
(2)由《电力工程电气设计手册 电气一次部分》第232页表6-3可得,变压器回路持续工作电流为

(3)由GB 50217- 2007中表C.0.2-1查得: YJV-6/6-3x 185的载流量为323> 1.29-416.67(A); YJV-6/6-3x120 的载流量为246x1.29=317.34 (A)。
根据GB 50217- -2007 附录D第D.0.1条可知,温度修正系数K=1.0;由第D.0.6条可知,桥架敷设修正系数K=0.8。因此,总系数K=KtKi=0.8。
A选项总载流量为7x416.67*0.8-2333.3 (A)≤2405.7A;
B选项总载流量为10x317.34x0.8=2538.72 (A)≥2405.7A。
所以选B。:
[考点说明]
(1)本题坑点:电缆YJV代表铜芯电缆。GB 50217- -2007 附录C各表的数据均是铝芯
电缆的载流量,铜芯电缆需乘以1.29,如不注意就会算错。有关电缆的型号定义可参考《电
力工程电气设计手册电气一次部分》第930页。
(2)规范、手册中,条文以及表的“注”最容易成为出题点,应予以重视。
(3)应注意GB 50217- 2007 第3.7.5条,对电缆敷设环境的温度修正,本题题设是“放置在架空桥架中”,根据表3.7.5可不修正,应特别注意如果是敷设在“户内电缆沟”内,应采用“最热月的日最高温度平均值另加5℃”。
电动机容量为1800kW, 电缆长50m,短路持续时间为0.25s,电动机短路热效应按Q=rt计算,电动机的功率因数效率ηcosφ乘积为0.8,则应选取下列哪种电缆? ( )
(A) YJV-6/6,3x95mm2 (B) YJV-6/6,3x 120mm2
(C) YJV-6/6,3x 150mm2 (D) YJV-6/6,3x 180mm2
[答案] C
[解答过程]
1.持续载流量条件电动机回路持续工作电流为
短路电流计算
某220kV变电站,原有2台120MVA主变压器,主变压器侧电压为220/110/35kV,220kV为户外管母中型布置,管母线规格为0100/90; 220、110kV 为双母线接线,35kV 为单母线分段接线,根据负荷增长的要求,计划将现有2台主变压器更换为180MVA ( 远景按3x 180MVA考虑)。
1.该变电站选择220kV母线三相短路电流为38kA,若180MVA主变压器阻抗为U1-2%=14,U2-3%=8, U1-3%=23。110、35kV侧均为开环且无电源,请计算该变电站110kV母线最大三相短路电流为下列哪项? (S=100MVA, Uj =230kV/121kV) ( )
(A) 5.65kA (B) 8.96kA (C) 10.49kA (D) 14.67kA
[答案] D
[解答过程]
(1)依题意,110kV侧短路,110kV与35kV侧开环无电源,故不考虑35kV侧阻抗,最大短路电流发生在三台主变压器并联运行工况;
(2)依题意设Sj=100MVA,Uj=230kV,121kV,Ij=Sj/1.732/Uj=100/1.732/230=0.251,Ij=Sj/1.732/Uj=100/1.732/121== 0.4772;
(3)阻抗归算,由《电力工程电气设计手册电气一 次部分》第四章相关公式可得:
系统阻抗标幺值Xs=Ij/Id=0.251/38=0.0066
变压器阻抗标幺值XT1-2=14/100×100/180=0.0778
(4) 110kV短路电流有效值为I"=Ij/?X*=0.4772/(0.0066+0.0778/3)=14.67kA