2016发输变电专业案例真题解析.pdf

2016 年发输变电专业案例试卷（下午） 专业案例题（共 40 题，考生从中选择 25 题作答，每题 2 分） 题1-4：某大用户拟建一座220kV变电站，电压等级为220/110/10kV，220kV电源进线2回， 负荷出线4回，双母线接线，正常运行方式为并列运行，主接线及间隔排列示意图如下图所示 110kV、10kV均为单母线分段接线，正常运行方式为分列运行主变容量为2×150MVA， 150/150/75MVA，Uk12=14%，Uk13=23%，Uk23=7%，空载电流I0=0.3%两台主变压器正常运行 时的负载率为65%220kV出线所带最大负荷分别为L1=150MVA，L2=150MVA，L3=100MVA， L4=150MVA，220kV母线的最大三相短路电流为30kA，最小三相短路电流为18kA请回答下 列问题 L1L2L3L4 T2T1 电源 1 电源 2 DL1 220kV 10kV Ⅱ 10kV Ⅰ 110kV Ⅱ110kV Ⅰ 1、在满足电力系统n-1故障原则下，该变电站220kV母线通流计算值最大应为下列哪项数值？ （A）978A （B）1562A （C）1955A （D）2231A 答案：【 C 】 解答过程： 依据DL 755-2001《电力系统安全稳定导则》附录A3 正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开， 电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。

这 通常称为N-1原则 对于本题，为满足电力系统n-1故障原则下，其中一路电源故障或检修工况下，220kV母线最 大通流容量最大，为4回负荷出线与两台主变最大负荷之和 依据《电力工程电气设计手册1电气一次部分》P232表6-3 220kV母线通流最大值A U TTLLLL I N g 195510 2203 %6515021001503 3 3 214321 =´ ´ ´´++´ = +++++ = 2、若主变10kV侧最大负荷电流为2500A，母线上最大三相短路电流为32kA，为了将其限制 到15kA以下，拟在主变10kV侧接入串联电抗器，下列电抗器参数中，哪组最为经济合理？ （A）Ie=2000A，Xk%=8 （B）Ie=2500A，Xk%=5 （C）Ie=2500A，Xk%=10 （D）Ie=3500A，Xk%=14 答案：【 C 】 解答过程： 依据DL/T 5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》14.2.1-1，普通限流电抗器用于主变压 器回路时，额定电流应按最大可能工作电流2500A选取最为经济合理 依据《电力工程电气设计手册1电气一次部分》P253式6-14 电抗百分值 %3 . 9%100 5 . 5 5 .10 10 5 . 2 32 5 . 5 15 5 . 5 %100% * =´´´÷ ø ö ç è æ -=´ ¸ ¸ ø ö ç ç è æ - ¢ ¢ ³ j j ek ek j j k I U U I X I I X 取10%符合要求，且经济合理。

3、该站220kV户外敞开式布置，请查找下面220kV主接线中的设备配置和接线有几处错误， 并说明理由注：同一类的错误算1处，如：所有出线没有配置电流互感器，算1处错误） 220kV L1L2L3L4电源 1电源 2 至 2# 主变 至 1# 主变 4# 母线 5# 母线 （A）1处 （B）2处（C）3处（D）4处 答案：【 C 】 解答过程： 错误 1 ：线路PT 不应装设隔离开关 错误 2 ：依据DL/T 5352-2006 《高压配电装置设计技术规程》 5.1.8 ，对屋外配电装置，为保 证电气设备和母线的检修安全，每组母线上应装设接地开关或接地器本题图中两组母线均未 配置 错误 3 ：母联间隔回路电流互感器配置错误，应分别配置在断路器两侧，以消除保护死区 4 、该变电站的220kV 母线配置有母线完全差动电流保护装置请计算其起动元件动作电流定 值的灵敏系数可靠系数均取 1.5 ，不设中间变流器 （A）3.46 （B）4 （C）5.77 （D）26.4 答案：【 A 】 解答过程： 依据《电力工程电气设计手册 2 电气二次部分》 P588 式 28-75 ～ 77 （ 1 ）按躲过外部发生故障时的最大不平衡电流整定 最大不平衡电流取220kV母线的最大三相短路电流为30kA 起动元件一次动作电流AIKIKI DkbpkDZ 4500300001 . 05 . 11 . 0 max.max.1 . =´´=== （ 2 ）按躲过二次回路断线故障整定，进线回路的最大负荷电流按母线通流容量计算 起动元件一次动作电流 AIKI fhkjDZ 5 .299219555 . 1 max =´== 起动元件一次动作电流定值取较大者 4500A （ 3 ）计算灵敏系数 计算电流取最小两相短路电流，灵敏系数46. 3 4500 18000 2 3 min. = ´ == LHDZ D m nI I k。

题5-9：某沿海地区电网内现有一座燃煤电厂，安装有四台300MW机组，另外规划建设100MW 风电场和40MW光伏电站，分别通过一回110kV和一回35kV线路接入电网，系统接线见下图 燃煤机组220kV母线采用双母线接线，母线短路参数为：I″=28.7kA，I∞=25.2kA；K1处发生三 相短路时，线路L1提供的短路电流周期分量初始值IK为5.2kA 1# 2# 3# 4# 300MW360MVA DL1 k1 DL2 k2 L1=40km L2=40km 220kV 220kV 110kV 110kV 35kV 风电场 100MW 光伏电站 40MW 燃煤电厂 5、当K1发生三相短路时，请计算短路冲击电流为下列哪项数值？ （A）75.08kA；（B） 77.1kA；（C） 60.7kA；（D） 69.31kA 答案：【 A 】 解答过程： 依据DL/T 5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》附录F.4 K1处于发电厂高压侧母线，Kch取1.85 kAIKi chch 08.757 .2885. 122 =´´=¢ ¢= 6、若220kV线路L1、L2均采用2×LGJQ-400导线，导线的电抗值为0.3Ω/km（Sj=100MVA， Uj=230kV），当K2发生三相短路时，不计及线路电阻，计算通过断路器DL2的短路电流周期 分量的起始有效值应为下列哪项数值？（假定忽略风电场机组，燃煤电厂220kV母线短路参 数不变。

（A）4.98kA；（B）5.2kA；（C）7.45kA；（D）9.92kA 答案：【 A 】 解答过程： 依据《电力工程电气设计手册1电气一次部分》第四章相关公式图表 K1发生三相短路时，负荷侧线路L1提供的短路电流IK为5.2kA，根据对称性，L2提供的短路 电流IK为5.2kA忽略风电场机组，四台发电机提供的短路电流，为 kA3 .182 . 527 .28 =´- 1# 2# 3# 4# 300MW360MVA DL1 k1 DL2 k2 L1=40km L2=40km 220kV 220kV 110kV 110kV 35kV 风电场 100MW 光伏电站 40MW 燃煤电厂 K2发生三相短路时，忽略风电场机组，四台发电机提供的短路电流，通过L1和L2流到K2 点，通过断路器DL2的短路电流为总短路电流的一半 1# 2# 3# 4# 300MW360MVA DL1 k1 DL2 k2 L1=40km L2=40km 220kV 220kV 110kV 110kV 35kV 风电场 100MW 光伏电站 40MW 燃煤电厂 四台发电机的阻抗标幺值 () 0137. 0 2 . 527 .282303 100 * = ´-´´ = ¢ ¢ = s j s S S X 线路L1或L2的阻抗标幺值 0227. 0 230 100 403 . 0 22 * =´´== j j L U S XX 总阻抗标幺值 0251. 0 2 0227. 0 0137. 0 2 * ** =+=+= å L s X XX K2点三相短路电流周期分量的起始有效值kA X I I j K 10 0251. 0 251. 0 * 2 ===¢ ¢ å 通过断路器DL2的短路电流为总短路电流的一半5kA 7、当K1处发生三相短路且故障清除后，风电场功率应快速恢复，请确定风电场功率恢复变化 率，至少不小于下列哪项数值时才能满足规程要求？ （A） 15MW/s；（B） 12MW/s；（C） 10MW/s；（D） 8MW/s。

答案：【 C 】 解答过程： 依据 GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》9.3，对电力系统故障期间没有切除的 风电场，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少10%额定功率/ 秒的功率变化率恢复至故障前的值故至少不小于 10%×100=10MW/s 8、在光伏电站主变高压侧装设有电流互感器，请确定测量用电流互感器一次额定电流应选择 下列哪项数值？ （A）400A；（B）600A；（C）800A；（D）1200A 答案：【 C 】 解答过程： 依据GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》9.2.2-4，接入10kV~35kV电压等级公用电网的光 伏发电站，功率因数应能在超前0.98和滞后0.98范围内连续可调 依据8.2.3-3，升压变容量可按光伏发电站的最大连续输出容量进行选取 主变高压侧出线回路最大持续电流 A U S I N 3 . 673 353 98 . 0 /40000 3 max g = ´ == 依据GB/T 50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》8.1.2，测量用电流互感器额定 一次电流的选择，宜满足正常运行时的实际负荷电流达到额定值的60%，且不应小于30%(S 级为20%)的要求，也可选用变比较小或二次绕组带抽头的电流互感器。

故一次额定电流取800A较合适，正常运行时的实际负荷电流达到480A及以上，且不小于240A 时计量精度高误差小 注：本题的考点，在2007新增案例18题，电流互感器量程选择主要就是考虑实际负荷电流流 过时的精度误差问题，依据《电力工程电气设计手册2电气二次部分》P64表20-11，电流互 感器实际负荷电流在10%和20%一次额定电流时误差大，在100%~120%一次额定电流是误差 小 9 、当电网发生单相接地短路故障时，请分析说明下列对风电场低电压穿越的表述中，哪种情 况是满足规程要求的？ （A）风电场并网点110kV母线电压跌落至85kV，1.5s后风机从电网中切除； （B）故障短路1.8s，并网点母线电压恢复至0.9p.u.，此时风机可以脱网运行； （C）风电场并网点110kV母线相电压跌落至35kV，风机连续运行1.6s后从电网切除； （D）风电场主变高压侧相电压跌落至65kV，1.8s后风机从电网中切除 答案：【 C 】 解答过程： 依据 GB/T 19963-2011 《风电场接入电力系统技术规定》 9.1 风电场电网发生单相接地短路故障时，下图中红色线为脱网运行与不脱网连续运行的分界线 其电压时间数学表达式为： ()( )() ï ï î ï ï í ì £+-=- - - + £ = 29 . 0 2625 . 0 2 . 0625. 0509. 0625 . 0 625 . 0 2 2 . 09 . 0 2 . 0 625 . 0 02 . 0 tU tUtUUtU tU U N NNNN N ， ， ， 对于选项 A ，风电场并网点110kV母线电压跌落至85kV，U=85kV（0.773p.u.）带入后，求得 切除时间t=1.751s，故1.751s之前，可以不脱网运行，1.751s时从电网切除，选项A错误； 对于选项B，故障短路1.8s，t＝1.8s代入计算。