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電氣工程師《供配電》案例分析題(含答案)
案例分析題
題1：某地區擬建一座500kV變電站，站地位于Ⅲ級污穢區，海拔高度不超過1000m，年最高溫度為40℃，年最低溫度為-25℃。變電站的500kV側，220kV側各自與系統相連。3kV側接無功補償裝置。
該站遠景規模為：主變壓器4×750MVA，500kV出線6回，220kV出線14回，500kV電抗器兩組，35kV電容器組8×60Mvar，35kV電抗器8×60Mvar。
本期建設規模為：主變壓器2×750MVA，500kV出線2回，220kV出線6回，每組主變壓器各接35kV電容器組2×60Mvar，35kV電抗器2×60Mvar。
主變選用3×250MVA單相自耦無勵磁電壓變壓器。
容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA
接線組別：YNaOdll。(2012)
(1)本期的2回500kV出線為架空平行雙線路，每回長約為120km，均采用4×LGJ400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公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
(2)如該變電站本期35kV母線的規矩容量1800MVA，每1435kV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
參考答案：
(1)答案：[C]
解答過程：根據《電力系統設計手冊》式(8-3)有：
(2)答案：[A]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227—2008)第3.0.3條第3款：發生諧振的電容器容量，可按下式計算：
應避開該容量的補償電容器。
題2：某220kV變電所，最終規模為兩臺180MVA的主變，額定電壓為220/110/35kV，擬在35kV側裝設并聯電容器進行無功補償。(2010)
(1)請問本變電所的每臺主變的無功補償容量取哪個為宜?
(A)15000kvar
(B)40000kvar
(C)63000kvar
(D)80000kvar
(2)本變電所每臺主變裝設電容器組容量確定后，將分組安裝，確定分組原則哪一條是錯誤的?
(A)電壓波動
(B)負荷變化
(C)諧波含量
(D)無功規劃
(3)本所35kV母線三相短路容量為700MVA，電容器組的串聯電抗器的電抗率為5%，請計算發生三次諧波諧振的電容器容量是多少?
(A)42.8Mvar
(B)74.3Mvar
(C)81.7Mvar
(D)113.2Mvar
(4)若該所并聯電容器接入電網的背景諧波為5次以上，則并聯電抗器的電抗率是( )。
(A)1%
(B)5%
(C)12%
(D)13%
(5)若本所每臺主變安裝單組容量為3相35kV，12000kvar的電容器兩組，若電容器采用單星形接線，每相由10臺電容器并聯兩臺電容器串聯而成，請計算單臺電容器容量為( )。
(A)500kvar
(B)334kvar
(C)200kvar
(D)250kvar
參考答案及解析：
(1)答案：[B]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227—2008)第3.0.2條及其條文說明，電容器的安裝容量可按變壓器容量的10%～30%確定，即180×1000×(10%～30%)=(18000～54000)kvar。故選B為正確答案。
(2)答案：[D]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227—2008)第3.0.3條及條文說明，變電所裝設無功補償電容器的總容量確定以后，將分組安裝，分組的主要原則是根據電壓波動、負荷變化、諧波含量等因素確定，與無功規劃無關，故選D為正確答案。
(3)答案：[A]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227—2008)第3.0.3條及式(3.0.3)可知，發生三次諧波諧振的電容器容量為
故本題選A為正確答案。
(4)答案：[B]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227—2008)第5.5.2.2條，該所并聯電容器接入電網的背景諧波為5次以上，則并聯電抗器的電抗率是4.5%～6.O%。
(5)答案：[C]
解答過程：依題意，每相電容器有兩個串段，采用單星形接線形式，即每相電容器為2×10=20臺，而每相電容器容量12000/3=4000kvar，可知單臺電容器容量4000/20=200kvar。
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