2017年电气工程师《供配电》案例分析与答案

　　题1：某地区拟建一座500kV变电站，站地位于Ⅲ级污秽区，海拔高度不超过1000m，年最高温度为40℃，年最低温度为-25℃。变电站的500kV侧，220kV侧各自与系统相连。3kV侧接无功补偿装置。

　　该站远景规模为：主变压器4×750MVA，500kV出线6回，220kV出线14回，500kV电抗器两组，35kV电容器组8×60Mvar，35kV电抗器8×60Mvar。

　　本期建设规模为：主变压器2×750MVA，500kV出线2回，220kV出线6回，每组主变压器各接35kV电容器组2×60Mvar，35kV电抗器2×60Mvar。

　　主变选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器。

　　容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA

　　接线组别：YNaOdll。(2012)

　　(1)本期的2回500kV出线为架空平行双线路，每回长约为120km，均采用4×LGJ400导线(充电功率1.1Mvar/km)，在初步设计中为补偿充电功率曾考虑在本站配置500kV电抗器作调相调压，运行方式允许两回路公用一组高压并联电抗器。请计算本站所配置的500kV并联电抗器最低容量宜为下列哪一种?

　　(A)59.4MVA

　　(B)105.6MVA

　　(D)132MVA

　　(2)如该变电站本期35kV母线的规矩容量1800MVA，每1435kV电容器串联电抗器的电抗率为4.5%，为了在投切电容器组时不发生3次谐波谐振则下列哪组容量不应选用?(列式计算)

　　(A)119Mvar

　　(B)65.9Mvar

　　(D)7.89Mvar

　　参考答案：

　　(1)答案：[C]

　　解答过程：根据《电力系统设计手册》式(8-3)有：

　　(2)答案：[A]

　　解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.3条第3款：发生谐振的电容器容量，可按下式计算：

　　应避开该容量的补偿电容器。

　　题2：某区域电网中现运行一座500kV变电所，根据负荷发展情况需要扩建，该变电所现状、本期及远景建设规模见表15-1。

　　(1)500kV线路均采用4×LGJ400导线，本期4回线路总长度为303km，为限制工频过电压，其中一回线路上装有120Mvar并联电抗器;远景8回线路总长度预计为500km，线路充电功率按1.18Mvar/km计算。请问远景及本期工程该变电所35kV侧配置的无功补偿低压电抗器容量为下列哪组数值?

　　(A)590Mvar、240Mvar

　　(B)295Mvar、179Mvar

　　(D)116Mvar、23Mvar

　　(2)该变电所现有750MVA主变阻抗电压百分比为Uk(1-2)%=14%，本期扩建的2×1000MVA主变电抗电压百分比采用Uk(1-2)%=16%，若三台主变并列运行，它们的负载分布为下列哪种情况?请计算并说明。

　　(A)三台主变负荷均分布

　　(B)1000MVA主变容量不能充分发挥作用，仅相当于642MVA

　　(C)三台主变安容量大小分布负荷

　　(D)1000MVA主变容量不能充分发挥作用，仅相当于875MVA

　　(3)请计算本期扩建的两台1000MVA主变满载时，最大无功损耗为下列哪项数?(不考虑变压器空载电流)

　　(A)105Mvar

　　(B)160Mvar

　　(D)320Mvar

　　(4)该变电所220kV为户外配电装置，采用软母线(JLHA2)型钢芯铝合金绞线，若远景220kV母线最大穿越功率为1200MVA，在环境温度为35℃，海拔高度低于1000m条件下，根据计算选择一下哪种导线经济合理?

　　(A)2×900mm2

　　(B)4×500mm2

　　(D)4×630mm2

　　参考答案及解析：

　　(1)答案：[C]

　　解答过程：根据《330kv～750kv变电站无功补偿装置设计技术规定》(DL/T5014—2010)条文说明第5.0.7条：按就地平衡原则，变电站装设电抗器的最大补偿容量，一般为其所接线路充电功率的1/2。故远景电抗器的补偿容量为500×1.18/2Mvar=295Mvar，现有一回线路上装有120Mvar并联电抗器，可得低压电抗器的补偿容量为(295-120)Mvar=175Mvar。同理，本期的低压电抗器的补偿容量为(303×1.18/2-120)Mvar≈59Mvar。

　　(2)答案：[D]

　　解答过程：根据《电力变压器应用导则》(GB/T13499—2002)第6.3条规定：当两台变压器短路阻抗相等时，这表示在相等的标幺值负载下，它们具有相同的电压降。如果并联运行，它们所承担的负载与各自的额定容量成正比。当并联连接的变压器短路阻抗不相等时，阻抗值低的变压器同阻抗值高的变压器相比，其负载容量占有较高的额定容量百分数，以使两台变压器绝对电压降相等。设Sra、Srb为两台变压器的额定容量，S为它们要承担的负载，各自承担的负载为Sa、Sb，Za、Zb为其短路阻抗电压百分数，则根据式(65)有：

　　(3)答案：[D]

　　解答过程：根据《电力系统设计手册》式(10-46)可得：

　　分析：本题不考虑变压器空载电流，故公式的后半部分不需要带入。

　　(4)答案：[B]

　　解答过程：查《导体和电气选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)表D.11可得裸导体在不同海拔(1000m以下)高度及环境温度(35℃)下的综合校正系数为0.89。根据最大穿越功率算出220kV母线的工作电流为

　　4×500mm2的JLHA2型钢芯铝合金绞线的载流量为4×988A=3952A>3538A，满足要求。

　　题3：某220kV变电所，最终规模为两台180MVA的主变，额定电压为220/110/35kV，拟在35kV侧装设并联电容器进行无功补偿。(2010)

　　(1)请问本变电所的每台主变的无功补偿容量取哪个为宜?

　　(A)15000kvar

　　(B)40000kvar

　　(D)80000kvar

　　(2)本变电所每台主变装设电容器组容量确定后，将分组安装，下定分组原则哪一条是错误的?