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最新电气工程师《供配电》案例题及答案
一、题：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
(C)175Mvar、59Mvar
(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
(C)265Mvar
(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
(C)4×400mm2
(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。
二、题：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
(C)63000kvar
(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，下列中确定分组原则哪一条是错误的?
(A)电压波动
(B)负荷变化
(C)谐波含量
(D)无功规划
(3)本所35kV母线三相短路容量为700MVA，电容器组的串联电抗器的电抗率为5%，请计算发生三次谐波谐振的电容器容量是多少?
(A)42.8Mvar
(B)74.3Mvar
(C)81.7Mvar
(D)113.2Mvar
(4)若该所并联电容器接入电网的背景谐波为5次以上，则并联电抗器的电抗率是( )。
(A)1%
(B)5%
(C)12%
(D)13%
(5)若本所每台主变安装单组容量为3相35kV，12000kvar的电容器两组，若电容器采用单星形接线，每相由10台电容器并联两台电容器串联而成，请计算单台电容器容量为( )。
(A)500kvar
(B)334kvar
(C)200kvar
(D)250kvar
【参考答案及解析】：
(1)答案：[B]
解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.2条及其条文说明，电容器的安装容量可按变压器容量的10%～30%确定，即180×1000×(10%～30%)=(18000～54000)kvar。故选B为正确答案。
(2)答案：[D]
解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第3.0.3条及条文说明，变电所装设无功补偿电容器的总容量确定以后，将分组安装，分组的主要原则是根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定，与无功规划无关，故选D为正确答案。
(3)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条及式(3.0.3)可知，发生三次谐波谐振的电容器容量为
故本题选A为正确答案。
(4)答案：[B]
解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第5.5.2.2条，该所并联电容器接入电网的背景谐波为5次以上，则并联电抗器的电抗率是4.5%～6.O%。
(5)答案：[C]
解答过程：依题意，每相电容器有两个串段，采用单星形接线形式，即每相电容器为2×10=20台，而每相电容器容量12000/3=4000kvar，可知单台电容器容量4000/20=200kvar。
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