2012年電氣工程師(發輸變電)案例分析真題「下午卷」
案例題，是4選1的方式，各小題前后之間沒有聯系，共40道小題。選作25道。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、規范、手冊)，如果是論述題要列出論點。
1、根據材料，回答1-40題。
某新建2 ×300MW燃煤發電廠，高壓廠用電系統標稱電壓為6kV，其中性點為高電阻接地。每臺機組設二臺高壓廠用無勵磁調壓雙繞組變壓器，容量為35MVA，阻抗值為10.5%，6.3kV單母線接線，設A段、B段。6kV系統電纜選為zR-YJV22-6/6Kv。已知：ZR-YJV22-6/6KV三芯電纜每相對地電容值及A、B段電纜長度如下：表1
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電纜截面(m㎡) |
每相對地電容值(μF／km) |
A段電纜長度(km) |
B段電纜長度(km) |
|
95 |
0.42 |
5 |
5.5 |
|
120 |
0.46 |
3 |
2.5 |
|
150 |
0.51 |
2 |
2.1 |
|
185 |
0.53 |
2 |
1.8 |
矩形鋁導體長期允許載流量A. 表2
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導體尺寸 |
雙 條 |
三 條 |
四 條 |
|||
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h×b(mm) |
平 放 |
豎 放 |
平 放 |
豎 放 |
平 放 |
豎 放 |
|
80×6.3 |
1724 |
1892 |
2211 |
2505 |
2558 |
3411 |
|
80 ×8 |
1946 |
2131 |
2491 |
2809 |
2863 |
3817 |
|
80×10 |
2175 |
2373 |
2774 |
3114 |
3167 |
4222 |
|
100×6.3 |
2054 |
2253 |
2663 |
2985 |
3032 |
4043 |
|
100×8 |
2298 |
2516 |
2933 |
3311 |
3359 |
4479 |
|
100×10 |
2558 |
2796 |
3181 |
3578 |
3622 |
4829 |
|
125×6.3 |
2446 |
2680 |
2079 |
3490 |
3525 |
4700 |
|
125×8 |
2725 |
2982 |
3375 |
3813 |
3847 |
5129 |
|
125×10 |
3∞5 |
3282 |
3735 |
4194 |
4225 |
5633 |
注：1.表中導體尺寸h為寬度，b為厚度。
2.表中當導體為四條時，平放、豎放第2、3片間距皆為50mm。
3.同截面銅導體載流量為表中鋁導體載流量的1.27倍。
請根據以上條件計算下列各題(保留兩位小數)。
當A段母線上容量為3200kW的給水泵電動機起動時，其母線已帶負荷19141kVA，求該電動機起動時的母線電壓百分數為下列哪項數值?(已知該電動機起動電流倍數為6、額定效率為0.963、功率因數為0.9)( )
A.88%
B.92%
C.93%
D.97%
2、當兩臺廠用高壓變壓器6.3kV側中性點采用相同阻值的電阻接地時，請計算該電阻值最接近下列哪項數值?( )
A.87.34Ω
B.91.70Ω
C.173.58Ω
D.175.79Ω
3、當額定電流為2000A的6.3kV開關運行在周圍空氣溫度50℃，海拔高度為2000M環境中時，其實際負荷電流應不大于下列哪項數值?( )
A.420A
B.1580A
C.1640A
D.1940A
4、廠用變高壓變壓器高壓側系統短路容量為無窮大，接在B段的電動機負荷為21000kVA，電動機平均反饋電流倍數取6，ηcosμs。取0.8，求B段的短路電流最接近下列哪項數值?( )
A.15.15kA
B.33.93kA
C.45.68kA
D.49.09kA
5、請在下列選項中選擇最經濟合理的6.3kV段母線導體組合，并說明理由。( )
A.100×10mm矩形銅導體二條平放
B.100×10mm矩形鋁導體三條平放
C.100×6.3mm矩形銅導體三條平放
D.100×10mm矩形銅導體三條豎放
6、根據材料，回答6-45題。
某大型燃煤廠，采用發電機變壓器組單元接線，以220kV電壓接入系統，高壓廠用工作變壓器直接接于主變低壓側，高壓起動備用變壓器經220kV電纜從本廠220kV配電裝置引接，其兩側額定電壓比為226/6.3kV，接線組別為YNyn0，額定容量為40MVA，阻抗電壓為14%，高壓廠用電系統電壓為6kV，設6kV工作段和公用段，6kV公用段電源從工作段引接，請回答下列各題。
已知高壓起動備用變壓器為三相雙繞組變壓器，額定銅耗為280kW，最大計算負荷34500kVA，cosψ=0.8，若220kV母線電壓波動范圍為208～242kV，請通過電壓調整計算，確定最合適的高壓起動備用變壓器調壓開關分接頭參數為下列哪組?( )
A.±4×2.5%
B.±2×2.5%
C.±8×1.25%
D.(+5，-7)×1.25%
7、已知6kV工作段設備短路水平為50kA，6kV公用段設備短路水平為40kA，且無電動機反饋電流，若在工作段至公用段饋線上采用額定電流為2000A的串聯電抗器限流，請計算并選擇下列哪項電抗器的電抗百分值最接近所需值?(不考慮電壓波動)( )
A.5%
B.4%
C.3%
D.1.5%
8、已知電氣原則接線如圖所示(220kV出線未表示出)，當機組正常運行時，CB1、CB2、CB3都在合閘狀態，CB4在分閘狀態，請分析并說明該狀態下，下列哪項表述正確?( )
A.變壓器接線組別選擇正確，CB4兩端電壓相位一致，可采用并聯切換
B.變壓器接線組別選擇正確，CB4兩端電壓相位有偏差，可采用并聯切換
C.變壓器接線組別選擇錯誤，CB4兩端電壓相位一致，不可采用并聯切換
D.變壓器接線組別選擇錯誤，CB4兩端電壓相位有偏差，不可采用并聯切換
9、根據材料，回答9-48題。
某風力發電廠，一期裝設單機容量1800kW的風力發電機組27臺，每臺經箱式變升壓到35kV，每臺箱式變容量為2000kVA，每9臺箱式變采用1回35kV集電線路送至風電場升壓站35kV母線，再經升壓變壓器升至110kV計入系統，其電氣主接線如圖。
35kV架空集電線路徑30m三芯電纜接至35kV升壓站母線，為防止雷電侵入波過電壓，在電纜段兩側裝有氧化鋅避雷器，請判斷下列圖中避雷器配置及保護正確的是：( )
A. B. C. D.10、主接線圖中，110kV變壓器中性點避雷器的持續運行電壓和額定電壓應為下列何值? ( )
A.56.7kv，71.82kV
B.72.75kV，90.72kV
C.74.34kV，94.5kV
D.80.64kV，90.72kV
11、 已知變壓器中性點雷電沖擊全波耐受電壓250kV，中性點避雷器標稱放電電流下的殘壓取下列何值更為合理?( )
A.175kV
B.180kV
C.185kV
D.187.5kV
12、 已知風電場110kV變電站110kV母線最大短路電流熱穩定時間t=2s，導線熱穩定系數為87，請按短路熱穩定條件校驗1 10kV母線截面應選擇下列何種規格? ( )
A.LGJ-300/30
B.LGJ-400/35
C.LGJ-500/35
D.LGJ-600/35
13、 已知每一回35kV集電線路上接有9臺2000kVA的箱式變壓器，其集電線路短路時的熱效應為1067kA2S，銅芯電纜的熱穩定系數為115，電纜在土壤中敷設時，綜合校正系數為1，請判斷下列哪種規格的電纜既滿足載流量又滿足熱穩定要求?( )三芯交聯聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中(25℃)長期允許載流量A.
|
電纜截面(m㎡) |
3×95 |
3×120 |
3×150 |
3×185 |
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載流量A． |
215 |
234 |
260 |
320 |
注：纜芯工作溫度+80℃，周圍環境溫度+25℃。
A.3 x95m㎡
B.3×120m㎡
C.3×150m㎡
D.3×185m㎡
14、根據資料，回答14-53題：
某地區新建2臺1000MW超臨界火力發電機組，以500kV接入電網，每臺機組設一組浮動用220V蓄電池，均無端電池，采用單母線接線，兩臺機組的220V母線之間設聯絡電器，單體電池的浮充電壓為2.23V，均充電壓為2.33V，該工程每臺機組220V直流負荷如表，電動機的起動電流倍數為2。
220V蓄電池的個數應選擇：( )
A.109個
B.104個
C.100個
D.114個
15、 根據給出的220V直流負荷表計算第5階段的放電電流值為：( )
A.37A
B.691.2A
C.921.3A
D.29.6A
16、 若220V蓄電池各階段的放電電流如下：
(1)0～1min：1477.8A (2)1～30min：861.8A (3)30～60min:34.5A(4)60～90min：497.1A (5)90～180min：30.3A蓄電池組29min、30min的容量換算系數分別為0.67、0.66，請問第2階段蓄電池的計算容量最接近哪個值?( )
A.1319.69Ah
B.1305.76Ah
C.1847.56Ah
D.932.12Ah
17、 若220kV蓄電池各階段的放電電流如上題所列，經計算選擇蓄電池容量為2500Ah，1h終止放電電壓為1.87V，容量換算系數為0.46，蓄電池至直流屏之間的距離為30m，請問兩者時間的電纜截面積按滿足回路壓降要求時的計算值為下列哪項?(選用銅芯電纜)( )
A.577m㎡
B.742m㎡
C.972m㎡
D.289m㎡
18、根據材料，回答18-57題。
某火力發電廠發電機額定功率600MW，額定電壓20kV，額定功率因數0.9，發電機承擔負序的能力：發電機長期允許(穩態)I2為8%，發電機允許過熱的時間常數(穩態)為8，發電機額定勵磁電壓418V，額定勵磁電流4128A，空載勵磁電壓144V，空載勵磁電流1480A，其發電機過負荷保護的整定如下列各題。
請說明發電機定子繞組對稱過負荷保護定時限部分的延時范圍，保護出口動作于停機、信號還是自動減負荷?正確的整定值為下列哪項?( )
A.23.773kA
B.41.176kA
C.21.396kA
D.24.905kA
19、 設發電機的定子繞組過電流為1.3倍，發電機定子繞組的允許發熱時間常數為40.8，請計算發電機定子繞組對稱過負荷的反時限部分動作時間為下列哪項?并說明保護出口動作于停機、信號還是自動減負荷?( )
A.10s
B.30s
C.60s
D.120s
20、 對于不對稱負荷，非全相運行及外部不對稱短路引起的負序電流，需裝設發電機轉子表層過負荷保護，設繼電保護裝置的返回系數K=0.95，請計算發電機非對稱過負荷保護定時限部分的整定值為下列哪項?( )
A.1701A
B.1702A
C.1531A
D.1902A
21、 根據發電機允許負序電流的能力，列出計算過程，并確定下列發電機轉子表層過負荷保護的反時限部分動作時間常數哪個正確?請回答保護在靈敏系數和時限方面是否與其他相間保護相配合，為什么?( )
A.12.5s
B.10s
C.100s
D.1250s
22、根據材料，回答22-61題。
某電網企業110kV變電站，2路電源進線，2路負荷出線(電纜線路)，進線、出線對端均為系統內變電站，4臺主變壓器(變比為110/10.5kV);110kV為單母線分段接線，每段母線接一路進線、一路出線，2臺主變壓器;主變高壓側套管CT變比為3000/1A，其余110kV CT變比均為1200/1A，最大運行方式下，110kV三相短路電流為18kA，最小運行方式下，110kV三相短路電流為16kA，1OkV側最大最小運行方式下三相短路電流接近，為23kA，110kV母線分段斷路器裝設自動投入裝置，當一條電源線路故障斷路器跳開后，分段斷路器自動投入。
假設已知主變壓器高壓側裝設單套三相過電流保護繼電器動作電流為1A，請校驗該保護的靈敏系數為下列何值?( )
A.1.58
B.6.34
C.13.33
D.15
23、 如果主變壓器配置差動保護和過電流保護，請計算主變壓器高壓側電流互感器的一次電流倍數為：(可靠系數取1.3)( )
A.2.38
B.9.51
C.19.5
D.24.91
24、 如果110kV裝設母線差動保護，請計算110kV線路電流互感器的一次電流倍數為：(可靠系數取1.3)( )
A.15.82
B.17.33
C.19.5
D.18
25、 110kV三相星形接線的電壓互感器，其保護和自動裝置交流電壓回路及測量電流回路每相負荷均按40VA計算，由PT端子箱到保護和自動裝置屏及電能計量裝置屏的電纜長度為200m，均采用銅芯電纜，請問保護和測量電纜的截面計算值應為：( )
A.0.47m㎡，4.86m㎡
B.0.81 m㎡，4.86m㎡
C.0.47m㎡，9.72m㎡
D.0.81m㎡，9.72m㎡
26、根據材料，回答26-65題。
本期的2回500kV出線為架空平行雙線路，每回長約120km，均采用4×LGJ-400導線(充電功率1.1Mvar/km)，在初步設計中，為補償充電功率，曾考慮在本站配置500kV電抗器作調相調壓，運行方式允許兩回路共用一組高壓并聯電抗器。請計算本站所配置的500kV并聯電抗器最低容量宜為下列哪一種?( )
A.59.4MVA
B.105.6MVA
C.118.8MVA
D.132MVA
27、 擬用無間隙金屬氧化物避雷器作500kV電抗器的過電壓保護，如系統允許選用額定電壓420kV(有效值)，最大持續運行電壓318kV(有效值)，雷電沖擊(8～20μs)20kA殘壓046kV(峰值)，操作沖擊(30～100μs)2kA殘壓826kV(峰值)的避雷器，則500kV電抗器的絕緣水平最低應選用下列哪一種?全波雷電沖擊耐壓(峰值)、相對地操作沖擊耐壓(峰值)分別為(列式計算)：( )
A.1175kV，950kV
B.1425kv，1050kV
C.1550kV，1175kV
D.1675kV，1425kV
28、本期主變壓器35kV側的接線有以下幾種簡圖可選擇，哪種是不正確的?并說明選擇下列各簡圖的理由。( )
A. B. C. D.29、 如該變電所本期35kV母線的短路容量1800MVA，每1435kvar電容器串聯電抗器的電抗率為4.5%，為了在投切電容器組時不發生3次諧波諧振，則下列哪組容量不應選用?(列式計算)
A.119Mvar
B.65.9Mvar
C.31.5Mvar
D.7.89Mvar
30、 本期的35kV電容器組是油浸式的，35kV電抗器是干式的戶外布置，相對位置如圖，電抗器11、21，電容器1C、2C屬1號主變，電抗器31、41，電容器3C、4C屬2號主變，擬對這些設備作防火設計，以下防火措施哪項不符合規程?依據是什么?( )
A.每電容器組應設置消防設施
B.電容器與主變壓器之間距離15m
C.電容器2c與3c之間僅設防火隔墻
D.電容器2c與3c之間僅設消防通道
31、根據材料，回答31-70題。
某500kV送電線路，導線采用4分裂導線，導線的直徑為26.82mm，截面為425.24m㎡，單位長度質量為1.349kg/m，設計最大覆冰厚度為10mm，同時風速為10m/s，導線最大使用應力為92.85N/m㎡，不計絕緣子的荷載(提示：g=9.8，冰的比重為0.9g/c㎡)。
線路某直線塔的水平檔距為400m，大風(30m/s)時，電線的水平單位荷載為12N/m，風壓高度系數為1.05，計算該塔荷載時90°大風的每相水平荷載為下列何值?( )
A.20160N
B.24192N
C.23040N
D.6048N
32、 該塔垂直檔距650m，覆冰時每相垂直荷載為下列何值?( )
A.60892N
B.14573N
C.23040N
D.46048N
33、 請計算用于山區的直線塔導線斷線時縱向不平衡張力為下列何值?( )
A.31587N
B.24192N
C.39484N
D.9871N
34、 請計算0°耐張塔斷線時的斷線張力為下列何值?( )
A.110554N
B.157934N
C.3948.4N
D.27633N
35、請計算直線塔在不均勻覆冰情況下導線不平衡張力為下列何值?( )
A.15793N
B.110554N
C.3948.4N
D.2763.8N
36、根據材料，回答36-75題。
A.經驗公式
B.平拋物線公式
C.斜拋物線公式
D.懸鏈線公式
37、 請用懸鏈線公式計算在最高氣溫時檔內線長最接近下列哪項數值?( )
A.1050.67m
B.1021.52m
C.1000.00m
D.1011.55m
38、 請用斜拋物線公式計算最大弧垂為下列哪項?( )
A.62.5m
B.63.2m
C.65.5m
D.61.3m
39、 請用斜拋物線公式計算距一端350m處的弧垂是下列哪項?( )
A.59.6m
B.58.7m
C.57.5m
D.55.6
40、 請采用平拋物線公式計算1=1000m檔內高塔側導線最高氣溫時懸垂角是下列哪項數值?( )
A.8.530
B.140
C.5.7°
D.21.8°
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