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2012年電氣工程師(發(fā)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(méi)有聯(lián)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(guò)程)、計(jì)算(要列出相應(yīng)的公式)、依據(jù)(主要是規(guī)程、規(guī)范、手冊(cè))，如果是論述題要列出論點(diǎn)。
1、根據(jù)材料，回答1-40題。
某新建2 ×300MW燃煤發(fā)電廠，高壓廠用電系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為6kV，其中性點(diǎn)為高電阻接地。每臺(tái)機(jī)組設(shè)二臺(tái)高壓廠用無(wú)勵(lì)磁調(diào)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(shè)A段、B段。6kV系統(tǒng)電纜選為zR-YJV22-6/6Kv。已知：ZR-YJV22-6/6KV三芯電纜每相對(duì)地電容值及A、B段電纜長(zhǎng)度如下：表1
|
電纜截面(m㎡) |
每相對(duì)地電容值(μF／km) |
A段電纜長(zhǎng)度(km) |
B段電纜長(zhǎng)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(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量A. 表2
|
導(dǎo)體尺寸 |
雙 條 |
三 條 |
四 條 |
|||
|
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(dǎo)體尺寸h為寬度，b為厚度。
2.表中當(dāng)導(dǎo)體為四條時(shí)，平放、豎放第2、3片間距皆為50mm。
3.同截面銅導(dǎo)體載流量為表中鋁導(dǎo)體載流量的1.27倍。
請(qǐng)根據(jù)以上條件計(jì)算下列各題(保留兩位小數(shù))。
當(dāng)A段母線上容量為3200kW的給水泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其母線已帶負(fù)荷19141kVA，求該電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的母線電壓百分?jǐn)?shù)為下列哪項(xiàng)數(shù)值?(已知該電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)為6、額定效率為0.963、功率因數(shù)為0.9)( )
A.88%
B.92%
C.93%
D.97%
2、當(dāng)兩臺(tái)廠用高壓變壓器6.3kV側(cè)中性點(diǎn)采用相同阻值的電阻接地時(shí)，請(qǐng)計(jì)算該電阻值最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.87.34Ω
B.91.70Ω
C.173.58Ω
D.175.79Ω
3、當(dāng)額定電流為2000A的6.3kV開關(guān)運(yùn)行在周圍空氣溫度50℃，海拔高度為2000M環(huán)境中時(shí)，其實(shí)際負(fù)荷電流應(yīng)不大于下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.420A
B.1580A
C.1640A
D.1940A
4、廠用變高壓變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量為無(wú)窮大，接在B段的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷為21000kVA，電動(dòng)機(jī)平均反饋電流倍數(shù)取6，ηcosμs。取0.8，求B段的短路電流最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.15.15kA
B.33.93kA
C.45.68kA
D.49.09kA
5、請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇最經(jīng)濟(jì)合理的6.3kV段母線導(dǎo)體組合，并說(shuō)明理由。( )
A.100×10mm矩形銅導(dǎo)體二條平放
B.100×10mm矩形鋁導(dǎo)體三條平放
C.100×6.3mm矩形銅導(dǎo)體三條平放
D.100×10mm矩形銅導(dǎo)體三條豎放
6、根據(jù)材料，回答6-45題。
某大型燃煤廠，采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線，以220kV電壓接入系統(tǒng)，高壓廠用工作變壓器直接接于主變低壓側(cè)，高壓起動(dòng)備用變壓器經(jīng)220kV電纜從本廠220kV配電裝置引接，其兩側(cè)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(tǒng)電壓為6kV，設(shè)6kV工作段和公用段，6kV公用段電源從工作段引接，請(qǐng)回答下列各題。
已知高壓起動(dòng)備用變壓器為三相雙繞組變壓器，額定銅耗為280kW，最大計(jì)算負(fù)荷34500kVA，cosψ=0.8，若220kV母線電壓波動(dòng)范圍為208～242kV，請(qǐng)通過(guò)電壓調(diào)整計(jì)算，確定最合適的高壓起動(dòng)備用變壓器調(diào)壓開關(guān)分接頭參數(shù)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(shè)備短路水平為50kA，6kV公用段設(shè)備短路水平為40kA，且無(wú)電動(dòng)機(jī)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(lián)電抗器限流，請(qǐng)計(jì)算并選擇下列哪項(xiàng)電抗器的電抗百分值最接近所需值?(不考慮電壓波動(dòng))( )
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(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，CB1、CB2、CB3都在合閘狀態(tài)，CB4在分閘狀態(tài)，請(qǐng)分析并說(shuō)明該狀態(tài)下，下列哪項(xiàng)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(lián)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(lián)切換
C.變壓器接線組別選擇錯(cuò)誤，CB4兩端電壓相位一致，不可采用并聯(lián)切換
D.變壓器接線組別選擇錯(cuò)誤，CB4兩端電壓相位有偏差，不可采用并聯(lián)切換
9、根據(jù)材料，回答9-48題。
某風(fēng)力發(fā)電廠，一期裝設(shè)單機(jī)容量1800kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組27臺(tái)，每臺(tái)經(jīng)箱式變升壓到35kV，每臺(tái)箱式變?nèi)萘繛?000kVA，每9臺(tái)箱式變采用1回35kV集電線路送至風(fēng)電場(chǎng)升壓站35kV母線，再經(jīng)升壓變壓器升至110kV計(jì)入系統(tǒng)，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(guò)電壓，在電纜段兩側(cè)裝有氧化鋅避雷器，請(qǐng)判斷下列圖中避雷器配置及保護(hù)正確的是：( )
A. B. C. D.10、主接線圖中，110kV變壓器中性點(diǎn)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓應(yīng)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(diǎn)雷電沖擊全波耐受電壓250kV，中性點(diǎn)避雷器標(biāo)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(fēng)電場(chǎng)110kV變電站110kV母線最大短路電流熱穩(wěn)定時(shí)間t=2s，導(dǎo)線熱穩(wěn)定系數(shù)為87，請(qǐng)按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)1 10kV母線截面應(yīng)選擇下列何種規(guī)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(tái)2000kVA的箱式變壓器，其集電線路短路時(shí)的熱效應(yīng)為1067kA2S，銅芯電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)為115，電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，綜合校正系數(shù)為1，請(qǐng)判斷下列哪種規(guī)格的電纜既滿足載流量又滿足熱穩(wěn)定要求?( )三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中(25℃)長(zhǎng)期允許載流量A.
|
電纜截面(m㎡) |
3×95 |
3×120 |
3×150 |
3×185 |
|
載流量A． |
215 |
234 |
260 |
320 |
注：纜芯工作溫度+80℃，周圍環(huán)境溫度+25℃。
A.3 x95m㎡
B.3×120m㎡
C.3×150m㎡
D.3×185m㎡
14、根據(jù)資料，回答14-53題：
某地區(qū)新建2臺(tái)1000MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組，以500kV接入電網(wǎng)，每臺(tái)機(jī)組設(shè)一組浮動(dòng)用220V蓄電池，均無(wú)端電池，采用單母線接線，兩臺(tái)機(jī)組的220V母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)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(tái)機(jī)組220V直流負(fù)荷如表，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)為2。
220V蓄電池的個(gè)數(shù)應(yīng)選擇：( )
A.109個(gè)
B.104個(gè)
C.100個(gè)
D.114個(gè)
15、 根據(jù)給出的220V直流負(fù)荷表計(jì)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(shù)分別為0.67、0.66，請(qǐng)問(wèn)第2階段蓄電池的計(jì)算容量最接近哪個(gè)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(jīng)計(jì)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(shù)為0.46，蓄電池至直流屏之間的距離為30m，請(qǐng)問(wèn)兩者時(shí)間的電纜截面積按滿足回路壓降要求時(shí)的計(jì)算值為下列哪項(xiàng)?(選用銅芯電纜)( )
A.577m㎡
B.742m㎡
C.972m㎡
D.289m㎡
18、根據(jù)材料，回答18-57題。
某火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)額定功率600MW，額定電壓20kV，額定功率因數(shù)0.9，發(fā)電機(jī)承擔(dān)負(fù)序的能力：發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許(穩(wěn)態(tài))I2為8%，發(fā)電機(jī)允許過(guò)熱的時(shí)間常數(shù)(穩(wěn)態(tài))為8，發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓418V，額定勵(lì)磁電流4128A，空載勵(lì)磁電壓144V，空載勵(lì)磁電流1480A，其發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定如下列各題。
請(qǐng)說(shuō)明發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限部分的延時(shí)范圍，保護(hù)出口動(dòng)作于停機(jī)、信號(hào)還是自動(dòng)減負(fù)荷?正確的整定值為下列哪項(xiàng)?( )
A.23.773kA
B.41.176kA
C.21.396kA
D.24.905kA
19、 設(shè)發(fā)電機(jī)的定子繞組過(guò)電流為1.3倍，發(fā)電機(jī)定子繞組的允許發(fā)熱時(shí)間常數(shù)為40.8，請(qǐng)計(jì)算發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的反時(shí)限部分動(dòng)作時(shí)間為下列哪項(xiàng)?并說(shuō)明保護(hù)出口動(dòng)作于停機(jī)、信號(hào)還是自動(dòng)減負(fù)荷?( )
A.10s
B.30s
C.60s
D.120s
20、 對(duì)于不對(duì)稱負(fù)荷，非全相運(yùn)行及外部不對(duì)稱短路引起的負(fù)序電流，需裝設(shè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷保護(hù)，設(shè)繼電保護(hù)裝置的返回系數(shù)K=0.95，請(qǐng)計(jì)算發(fā)電機(jī)非對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限部分的整定值為下列哪項(xiàng)?( )
A.1701A
B.1702A
C.1531A
D.1902A
21、 根據(jù)發(fā)電機(jī)允許負(fù)序電流的能力，列出計(jì)算過(guò)程，并確定下列發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷保護(hù)的反時(shí)限部分動(dòng)作時(shí)間常數(shù)哪個(gè)正確?請(qǐng)回答保護(hù)在靈敏系數(shù)和時(shí)限方面是否與其他相間保護(hù)相配合，為什么?( )
A.12.5s
B.10s
C.100s
D.1250s
22、根據(jù)材料，回答22-61題。
某電網(wǎng)企業(yè)110kV變電站，2路電源進(jìn)線，2路負(fù)荷出線(電纜線路)，進(jìn)線、出線對(duì)端均為系統(tǒng)內(nèi)變電站，4臺(tái)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(jìn)線、一路出線，2臺(tái)主變壓器;主變高壓側(cè)套管CT變比為3000/1A，其余110kV CT變比均為1200/1A，最大運(yùn)行方式下，110kV三相短路電流為18kA，最小運(yùn)行方式下，110kV三相短路電流為16kA，1OkV側(cè)最大最小運(yùn)行方式下三相短路電流接近，為23kA，110kV母線分段斷路器裝設(shè)自動(dòng)投入裝置，當(dāng)一條電源線路故障斷路器跳開后，分段斷路器自動(dòng)投入。
假設(shè)已知主變壓器高壓側(cè)裝設(shè)單套三相過(guò)電流保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為1A，請(qǐng)校驗(yàn)該保護(hù)的靈敏系數(shù)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(dòng)保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，請(qǐng)計(jì)算主變壓器高壓側(cè)電流互感器的一次電流倍數(shù)為：(可靠系數(shù)取1.3)( )
A.2.38
B.9.51
C.19.5
D.24.91
24、 如果110kV裝設(shè)母線差動(dòng)保護(hù)，請(qǐng)計(jì)算110kV線路電流互感器的一次電流倍數(shù)為：(可靠系數(shù)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(hù)和自動(dòng)裝置交流電壓回路及測(cè)量電流回路每相負(fù)荷均按40VA計(jì)算，由PT端子箱到保護(hù)和自動(dòng)裝置屏及電能計(jì)量裝置屏的電纜長(zhǎng)度為200m，均采用銅芯電纜，請(qǐng)問(wèn)保護(hù)和測(cè)量電纜的截面計(jì)算值應(yīng)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(jù)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(zhǎng)約120km，均采用4×LGJ-400導(dǎo)線(充電功率1.1Mvar/km)，在初步設(shè)計(jì)中，為補(bǔ)償充電功率，曾考慮在本站配置500kV電抗器作調(diào)相調(diào)壓，運(yùn)行方式允許兩回路共用一組高壓并聯(lián)電抗器。請(qǐng)計(jì)算本站所配置的500kV并聯(lián)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(wú)間隙金屬氧化物避雷器作500kV電抗器的過(guò)電壓保護(hù)，如系統(tǒng)允許選用額定電壓420kV(有效值)，最大持續(xù)運(yùn)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(yīng)選用下列哪一種?全波雷電沖擊耐壓(峰值)、相對(duì)地操作沖擊耐壓(峰值)分別為(列式計(jì)算)：( )
A.1175kV，950kV
B.1425kv，1050kV
C.1550kV，1175kV
D.1675kV，1425kV
28、本期主變壓器35kV側(cè)的接線有以下幾種簡(jiǎn)圖可選擇，哪種是不正確的?并說(shuō)明選擇下列各簡(jiǎn)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(lián)電抗器的電抗率為4.5%，為了在投切電容器組時(shí)不發(fā)生3次諧波諧振，則下列哪組容量不應(yīng)選用?(列式計(jì)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(duì)位置如圖，電抗器11、21，電容器1C、2C屬1號(hào)主變，電抗器31、41，電容器3C、4C屬2號(hào)主變，擬對(duì)這些設(shè)備作防火設(shè)計(jì)，以下防火措施哪項(xiàng)不符合規(guī)程?依據(jù)是什么?( )
A.每電容器組應(yīng)設(shè)置消防設(shè)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(shè)防火隔墻
D.電容器2c與3c之間僅設(shè)消防通道
31、根據(jù)材料，回答31-70題。
某500kV送電線路，導(dǎo)線采用4分裂導(dǎo)線，導(dǎo)線的直徑為26.82mm，截面為425.24m㎡，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為1.349kg/m，設(shè)計(jì)最大覆冰厚度為10mm，同時(shí)風(fēng)速為10m/s，導(dǎo)線最大使用應(yīng)力為92.85N/m㎡，不計(jì)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(fēng)(30m/s)時(shí)，電線的水平單位荷載為12N/m，風(fēng)壓高度系數(shù)為1.05，計(jì)算該塔荷載時(shí)90°大風(fēng)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(shí)每相垂直荷載為下列何值?( )
A.60892N
B.14573N
C.23040N
D.46048N
33、 請(qǐng)計(jì)算用于山區(qū)的直線塔導(dǎo)線斷線時(shí)縱向不平衡張力為下列何值?( )
A.31587N
B.24192N
C.39484N
D.9871N
34、 請(qǐng)計(jì)算0°耐張塔斷線時(shí)的斷線張力為下列何值?( )
A.110554N
B.157934N
C.3948.4N
D.27633N
35、請(qǐng)計(jì)算直線塔在不均勻覆冰情況下導(dǎo)線不平衡張力為下列何值?( )
A.15793N
B.110554N
C.3948.4N
D.2763.8N
36、根據(jù)材料，回答36-75題。
A.經(jīng)驗(yàn)公式
B.平拋物線公式
C.斜拋物線公式
D.懸鏈線公式
37、 請(qǐng)用懸鏈線公式計(jì)算在最高氣溫時(shí)檔內(nèi)線長(zhǎng)最接近下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.1050.67m
B.1021.52m
C.1000.00m
D.1011.55m
38、 請(qǐng)用斜拋物線公式計(jì)算最大弧垂為下列哪項(xiàng)?( )
A.62.5m
B.63.2m
C.65.5m
D.61.3m
39、 請(qǐng)用斜拋物線公式計(jì)算距一端350m處的弧垂是下列哪項(xiàng)?( )
A.59.6m
B.58.7m
C.57.5m
D.55.6
40、 請(qǐng)采用平拋物線公式計(jì)算1=1000m檔內(nèi)高塔側(cè)導(dǎo)線最高氣溫時(shí)懸垂角是下列哪項(xiàng)數(shù)值?( )
A.8.530
B.140
C.5.7°
D.21.8°
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