案例分析题
【2011年第3题】题11～15：某用户根据负荷发展需要，拟在厂区内新建一座变电站，用于厂区内10kV负荷的供电。该变电站电源取自地区110kV电网(无限大电源容量)，采用2回110kV架空专用线路供电。变电站基本情况如下：
(1)主变采用两台三相双卷自冷型油浸有载调压变压器，户外布置。变压器参数如下：
型号：SZ10—31500／110；
电压比：110±8×1．25％／10．5kV；
短路阻抗：Uk=10．5％；
接线组别：YN，d11；
中性点绝缘水平：60kV；
(2)每回110kV电源架空线路长度约10km，导线采用LGJ-240／25，单位电抗取0．4Ω／km；
(3)10kV馈电线路均为电缆出线；
(4)变电站110kV配电装置布置采用常规设备户外中型布置，10kV配电装置采用中置式高压开关柜户内双列布置。
请回答下列问题，并列出解答过程。
(1)主变采用两台三相双卷自冷型油浸有载调压变压器，户外布置。变压器参数如下：
型号：SZ10—31500／110；
电压比：110±8×1．25％／10．5kV；
短路阻抗：Uk=10．5％；
接线组别：YN，d11；
中性点绝缘水平：60kV；
(2)每回110kV电源架空线路长度约10km，导线采用LGJ-240／25，单位电抗取0．4Ω／km；
(3)10kV馈电线路均为电缆出线；
(4)变电站110kV配电装置布置采用常规设备户外中型布置，10kV配电装置采用中置式高压开关柜户内双列布置。
请回答下列问题，并列出解答过程。
单选题
根据规范要求，说明本变电站110kV配电装置宜采用下列哪种接线形式?
【正确答案】
C
【答案解析】本题考查变电所主接线的选择。依据《35～110kV变电所设计规范》GB 50059—2011第3．2．3条，35～110kV线路为2回及以下时，宜采用桥型、线路变压器组或线路分支接线。
依据《钢铁企业电力设计手册(上册)》P12说明，扩大桥型接线适用于两回电源线及3台变压器的场合。
本变电站有两台变压器，因此110kV配电装置宜采用分段单母线接线或者桥型接线。
在《电力工程电气设计手册(电气一次部分)》P47～P48中，关于母线接线方式，描述如下：
(1)单母线：6～10kV出线≤5回；35～63kV出线≤3回，110kV出线≤2回；
(2)分段单母线：6～10kV出线≥6回；35～63kV出线4～8回，110kV出线3～4回；
(3)双母线：6～10kV出线带电抗器时；35～63kV出线 >8回，110kV出线≥5回；
(4)分段双母线，带旁路母线：大型变电所，一般企业变电所比较少见。
依据《钢铁企业电力设计手册(上册)》P12说明，扩大桥型接线适用于两回电源线及3台变压器的场合。
本变电站有两台变压器，因此110kV配电装置宜采用分段单母线接线或者桥型接线。
在《电力工程电气设计手册(电气一次部分)》P47～P48中，关于母线接线方式，描述如下：
(1)单母线：6～10kV出线≤5回；35～63kV出线≤3回，110kV出线≤2回；
(2)分段单母线：6～10kV出线≥6回；35～63kV出线4～8回，110kV出线3～4回；
(3)双母线：6～10kV出线带电抗器时；35～63kV出线 >8回，110kV出线≥5回；
(4)分段双母线，带旁路母线：大型变电所，一般企业变电所比较少见。
单选题
假定该变电站110kV配电装置采用桥形接线，10kV采用单母线分段接线，且正常运行方式为分列运行，变电站10kV母线三相短路电流为下列哪项数值?
【正确答案】
A
【答案解析】桥型主接线，在正常运行时，一般是桥开关处于热备，两条供电线路单独运行，同时题意已知10kV分列运行，依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-1、表4-2，选取Sj=100MVA，Uj=115kV，Ij=5．5kA，计算如下：
(1)线路阻抗：X*11=X*12=
=0．03；
(2)变压器电抗：X*T1=X*T2=
=0．333；
(3)短路电流为：Ik=
(1)线路阻抗：X*11=X*12=
=0．03；(2)变压器电抗：X*T1=X*T2=
=0．333；(3)短路电流为：Ik=
单选题
假定该变电站主变容量改为2×50MVA，110kV配电装置采用桥形接线，10kV采用单母线分段接线，且正常运行方式为分列运行，为将本站10kV母线最大三相短路电流限制到20kA以下，可采用高阻抗变压器，满足要求的变压器最小短路阻抗为下列哪项数值?
【正确答案】
D
【答案解析】本题依然为短路电流的计算，依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-1、表4-2，选取Sj=100MVA，Uj=115kV，Ij=5．5kA，计算如下：
(1)线路阻抗：X*11=X*12=
=0．03；
(2)变压器电抗：X*T1=X*T2=
；
(3)110kV的运行方式：
1)正常情况，110kV桥开关热备，两条110kV线路分列运行，此时，Ik=
，可以得出：Uk％≥12．25％，取13％；
2)第二种情况，桥开关闭合，有一条110kV供电，此时计算结果与情况1)一致；
3)第三种情况，桥开关闭合，两条110kV同时运行，此时，Ik=
(1)线路阻抗：X*11=X*12=
=0．03；(2)变压器电抗：X*T1=X*T2=
；(3)110kV的运行方式：
1)正常情况，110kV桥开关热备，两条110kV线路分列运行，此时，Ik=
，可以得出：Uk％≥12．25％，取13％；2)第二种情况，桥开关闭合，有一条110kV供电，此时计算结果与情况1)一致；
3)第三种情况，桥开关闭合，两条110kV同时运行，此时，Ik=
单选题
有关该110／10kV变电站应设置的继电保护和自动装置，下列哪项叙述是正确的?
【正确答案】
C
【答案解析】(1)依据GB／T50062—2008第7．0．1条，变电所10kV母线宜由变压器的后备保护实现对母线的保护，故不必设专用的母线保护，选项A不正确；
(2)依据GB／T50062—2008第5．0．3条第2款，对双电源线路可装设带方向的电流速断保护，本题为单侧电源，故B选项不正确；
(3)依据GB／T50062—2008第5．0．7条第2款，3～110kV中性点非直接接地的电网，宜装设有选择性的接地保护，并应动作于信号，故选项C正确；
(4)依据GB／T50062—2008第4．0．3条第2款，电压为10kV以上容量为10MVA及以上单独运行的变压器，应采用纵联差动保护作为主保护，本题变压器为110／10kV、20MVA，故选项D不正确。
(2)依据GB／T50062—2008第5．0．3条第2款，对双电源线路可装设带方向的电流速断保护，本题为单侧电源，故B选项不正确；
(3)依据GB／T50062—2008第5．0．7条第2款，3～110kV中性点非直接接地的电网，宜装设有选择性的接地保护，并应动作于信号，故选项C正确；
(4)依据GB／T50062—2008第4．0．3条第2款，电压为10kV以上容量为10MVA及以上单独运行的变压器，应采用纵联差动保护作为主保护，本题变压器为110／10kV、20MVA，故选项D不正确。
单选题
选择该变电站110kV隔离开关设备时，环境最高温度宜采用下列哪一项?
【正确答案】
A
【答案解析】据《3～110kV高压配电装置设计规范》GB 50060—2008表3．0．2，查表可得，110kV隔离开关屋外布置时，其环境最高温度应采用年最高温度。