2016年电气工程师供配电重点精选题二

   【摘要】环球网校提醒：2016年电气工程师考试已进入备考阶段。根据学员对基础知识难点的反馈，同时为进一步加深大家对基础知识相关知识点的了解，环球网校老师为大家整理了“2016年电气工程师供配电重点精选题二”，希望对大家有所帮助。

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　　问答题：

　　1.中性点不接地系统若发生单相接地故障时，其故障相对地电压等于多少?此时接地点的短路电流是正常运行的单相对地电容电流的多少倍?

　　答：中性点不接地系统若发生单相接地故障时，线电压不变而非故障相对地电压升高到原来相电压的 倍，即升至为线电压数值，此时接地点的短路电流是正常运行的单相对地电容电流的3倍。

　　2.电力系统中性点接地方式有哪几种?采用中性点不接地系统有何优缺点?

　　答：在电力系统中，中性点工作接地方式有：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种。其中中性点不接地方式一直是我国配电网采用最多的一种方式。该接地方式在运行中如发生单相接地故障，其流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，当35kV、10kV电网限制在10A以下时，若是接地电流很小的瞬间，故障一般能自动消除，此时虽然非故障相对地电压升高，但系统还是对称的，故在电压互感器发热条件许可的情况下，允许带故障连续供电2小时，为排除故障赢得了时间，相对提高了供电的可靠性，这也是中性点不接地系统的主要优点，其次，中性点不接地系统不需要任何附加设备，投资小，只要装设绝缘监视装置，以便发现单相接地故障后能迅速处理，避免单相故障长期存在而发展为相间短路或多点接地事故。在这种系统中，电气设备和线路的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计，而且应装交流绝缘监察装置。当发生单相接地故障时，可立即发出信号通知值班人员。

　　3.供配电电压的选择主要取决于什么?

　　答：供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距离的长短。因为，在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能减少电能损耗，提高用户端电压质量;另一方面，电压等级越高，对设备的绝缘性能要求随之增高，投资费用相应增加。

　　4.我国工矿企业用户的供配电电压通常有哪些等级?

　　答：我国工矿企业用户的供配电电压有高压和低压两种，高压供电通常指6～10kV及以上的电压等级。中、小型企业通常采用6～10kV的电压等级，当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV就比较经济合理;对大型工厂，宜采用35～110kV电压等级，以节约电能和投资。低压供配电是指采用1kV及以下的电压等级。大多数低压用户采用380/220V的电压等级，在某些特殊场合，例如矿井下，因用电负荷往往离变配电所较远，为保证远端负荷的电压水平，要采用660V电压等级。

　　5.为什么提倡提高低压供配电的电压等级?

　　答：提倡提高低压供配电的电压等级，目的是为了减少线路的电压损耗，保证远端负荷的电压水平，减小导线截面积和线路投资，增大供配电半径，减少变配电点，简化供配电系统。同时也是节电的一项有效措施，在世界上已经成为一种发展趋势。

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　　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。

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　　问答题：

　　1.对供配电系统的基本要求有哪些?

　　答：用户对供配电系统的基本要求是经济性、安全性和可靠性。

　　2.供配电系统的负荷如何划分的?

　　答：供配电系统的负荷，按其对供电可靠性的要求，通常分为三级。其中一级负荷：若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。二级负荷：若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影响。三级负荷：所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。

　　3.对供配电系统的布置有哪些方面的要求?

　　答：对供配电系统的布置要求包括：①便于运行维护和检修：值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。②运行要安全：变压器室的大门应向外开并避开露天仓库，以利于在紧急情况下人员出入和处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，以防“西晒”。③进出线方便：如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。④节约占地面积和建筑费用：当供配电场所有低压配电室时，值班室可与其合并。但这时低压电屏的正面或侧面离墙不得小于3m。⑤高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，该室一般临近高压配电室，两室之间砌防火墙。低压电力电容器柜装在低压配电室内。⑥留有发展余地，且不妨碍车间和工厂的发展。在确定供配电场所的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经济比较，力求获得最优方案。

　　4.什么叫电气间距?试根据表1-2和表1-3分别计算并验证10KV户外、户内B1和C值的正确性。

　　答：为保证供配电系统运行中电气设备及人员的安全和检修维护工作及搬运的方便，供配电装置中的带电导体的相间、导体相对地面之间都应有一定的距离，以保证设备运行或过电压时空气绝缘不会被击穿，这个距离称为电气间距。

　　10KV户外：B1=A1+750=200+750=950mm C=A1+2300+200=200+2300+200=2700mm

　　正确。

　　10KV户内：B1=A1+750=125+750=875mm C=A1+2300=125+2300=2425mm

　　正确。

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