2013年電氣工程師發輸變電真題演練第四章8
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案例題
題2：某500kV變電所中有750MVA、500/220/35kV主變壓器兩臺。35kV母線分列運行、最大三相短路容量為2000MVA，是不接地系統。擬在35kV側安裝幾組并聯電容器組。請按各小題假定條件回答下列問題。(2011)
(1)如本變電所每臺主變壓器35kV母線上各接有l00Mvar電容器組，請計算電容器組投入運行后母線電壓升高值為( )。
(A)13.13kV
(B)7kV
(C)3.5kV
(D)1.75kV
答案：[D]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第5.2.2條及條文說明知，并聯電容器裝置接入電網后引起的母線電壓升高可按下式計算：
(2)如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由單臺500kvar電容器或334kvar電容器串、并聯組合而成，采用雙星形接線，每相的串聯段是2。請選擇下列哪一種組合符合規程規定且單組容量較大?并說明理由。
(A)每串聯段500kvar，7臺并聯
(B)每串聯段500kvar，8臺并聯
(C)每串聯段334kvar，10臺并聯
(D)每串聯段334kvar，11臺并聯
答案：[D]
解答過程：根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第4.1.2條第3款知，每個串段的電容器并聯總容量不應超過3900kvar，故首先可以排除B。
如果選擇A，則總容量為7×2×2×500×3kvar=42000kvar=42Mvar
如果選擇C，則總容量為10×2×2×334×3kvar=40080kvar≈40Mvar
如果選擇D，則總容量為11×2×2×334×3kvar=44088kvar≈44Mvar
又根據第3.0.3條及條文說明規定：電容器分組容量，應根據加大單組容量、減少組數的原則確定。按加大單組容量，減少組數的原則，單組容量最大的為D答案，符合規范規定。
分析：《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)為最新規范，在原有GB50227―1993的基礎上又做了修訂，答題時應該按這個規范作答。
(3)如本變電所安裝的四組三相35kV電容器組。每組串5%的電抗器，每臺主變壓器
裝兩組，下列哪一種電容器組需考慮對35kV母線短路容量的助增作用?并說明理由。
(A)35000kvar
(B)40000kvar
(C)45000kvar
(D)60000kvar
答案：[D]
解答過程：根據《導體和電器選擇設計技術規定》(DL/T5222―2005)附錄F的F.7條：“下列情況可不考慮并聯電容器組對短路電流的影響：
1)短路點在出線電抗器后;
2)短路點在主變壓器高壓側;
3)不對稱短路：
故應選D為正確答案。
(4)如本變電所安裝的三相35kV電容器組，每組由48臺500kvar電容器串、并聯組合而成，每組容量24000kvar。如圖4.2～圖4.5所示的幾種接線方式中，哪一種是可采用的?并說明理由。(500kvar電容器有內熔絲)
(A)單星形接線，每相4并4串
(B)單星形接線，每相8并2串
(C)單星形接線，每相4并4串，橋差接線
(D)雙星形接線，每相4并2串
答案：[D]
解答過程：1)根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第4.1.2條第1款：“在中性點非直接接地的電網中，星形接線電容器組的中性點不應接地”，故可首先排除A答案。
2)根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第4.1.2條第3款：“每個串聯段的電容器并聯總容量不超過3900kvar。”故可以排除B答案。
3)根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第4.1.2條第2款：“并聯電容器組的每相或每個橋臂，由多臺電容器串聯組合連接時，宜采用先并聯后串聯的連接方式。”故可以排除C答案。
4)根據《并聯電容器裝置設計規范》(GB50227―2008)第4.1.2條第1款：“并聯電容器應采用星形接線。在中性點非直接接地的電網中，星形接線電容器組的中性點不應接地。”故答案為D。
分析：電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線。低壓電容器或電容器組，可采用三角形接線或中性點不接地的星形接線方式。單星形接線與雙星形接線比較，前者具有接線簡單，布置清晰，串聯電抗器按在中性點側只需一臺，沒有發生對稱故障的可能。因此，電容器組接線要先考慮采用單星形接線，其次再考慮采用雙星形接線。
(5)假設站內避雷針的獨立接地裝置采用水平接地極，水平接地極采用直徑為Ф10mm的圓鋼，埋深0.8m，土壤電阻率為100Ω.m，要求接地電阻不大于10Ω。請計算當接地裝置采用下列哪種形狀時，能滿足接地電阻不大于10Ω的要求?
答案：[B]
解答過程：根據《交流電氣裝置的接地》(DL/T621―1997)附錄A式(A2)，對于(A)圖有
對于(B)圖有
滿足要求。
分析：對于(C)圖、(D)圖的分析方法也是一樣的。
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