案例分析题 【2006年第4题】题1~5:某110kV户外变电所,设有两台主变压器,二回电源进线(电源来自220kV枢纽变电站110kV出线),六回负荷出线。负荷出线主保护为速断保护,整定时间为T1;后备保护为过流保护,整定时间为T2;断路器全分闸时间为T3。请回答以下问题,并列出解答过程。
单选题 请分析说明本变电所主接线宜采用下列哪一种主接线方式?
【正确答案】 C
【答案解析】本题考查变电所主接线方式的选择,根据题意本变电所有110kV线路2回,110kV以下线路6回。依据《35~110kV变电所设计规范》GB 50059—2011第3.2.3条,35~110kV线路超过2回时,宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线接线。35~63kV出线为8回以上时,亦可采用双母线。110kV线路为6回及以上时,宜采用双母线。所以对于本题来说,适合单母线或单母线分段。
如果以GB 50059—2011为参考,本题出得不太严谨,可以有两种答案。在电力工程手册(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 请分析说明下列出线间隔接线图中,断路器、隔离开关及接地开关的配置,哪一种是正确的?
【正确答案】 B
【答案解析】本题考查变电所高压电气装置的选择及配置,其实主要是接地开关的配置。根据《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060—2008第2.0.6条,66~110kV敞开式配电装置,断路器两侧隔离开关的断路器侧,线路隔离开关的线路侧,宜配置接地开关。
如果以GB 50060—2008为参考,规范条文为规定66~110kV才使用这种方式,如果出线为35kV或35kV以下,在检修时使用接地刀闸还是挂接临时接地线,规范没有明确的说明。同时题干也没有明确说明负荷出线的电压等级,因此选项值得讨论。
单选题 请说明在负荷出线回路导体选择时,验算导体的短路热效应的计算时间应采用下列哪项?
【正确答案】 C
【答案解析】本题考查变电所负荷出线导体选择时的短路电流计算时间。根据《3~110kV高压配电装置设计规范》CB50060—2008第4.1.4条,验算导体短路电流热效应的计算时间,宜采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。当主保护有死区时,应采用对该死区起作用的后备保护动作时间,并采用相应的短路电流值。所以用后备保护动作时间+断路器全分闸时间。
所谓继电保护死区,就是当发生故障时,继电保护不能保护该部分,对该部分的保护,要依靠相应的后背保护,所以计算时要用后备保护的动作时间。当负荷出线采用速断保护时,其整定值是按躲过线路末端的最大短路电流进行整定的,因此对靠近末端的一段距离可能无法起到保护作用,即存在死区。
单选题 请说明选择110kV断路器时,其最高工作电压的最低值不得低于下列哪项数值?
【正确答案】 C
【答案解析】本题考查断路器的选择。根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222—2005第9.2.1条,断路器的额定电压不应低于系统的最高电压:额定电流应大于运行中可能出现的任何负荷电流。依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620—1997表19,系统标称电压为110kV,对应的设备最高电压为126kV。
单选题 假设110kV主接线形式为双母线接线,试分析说明验算110kV导体和电器的动稳定性、热稳定性所用的短路电流应按下列哪种运行工况考虑?
【正确答案】 B
【答案解析】本题考查校验电器用短路电流的选择。依据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222—2005第5.0.4条,校验导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按系统最大运行方式下可能流经被校验导体和电器的最大短路电流。
(1)规范强调最大运行方式,选项C、D不正确;
(2)110kV系统最大运行方式下两台主变并列运行时。主要是该变电所的低压侧母线侧产生影响,此时的短路电流,用来校验该变电所低压侧导体和电器,选项A不正确;
(3)110kV系统最大运行方式下双母线并列运行,在这种情况下当110kV母线发生短路时,系统的短路阻抗最小,短路电流最大,为本题动、热稳定性校验时考虑的工况。
要熟悉系统的最大、最小运行方式,题干要求选择110kV的导体和电器,因此短路点选在110kV母线处,同时110kV母线并列运行时为最大。