某新建工程限流电抗器方案比选
2023年电气工程师发输变电专业案例考试真题(第558套)
2023 年电气工程师发输变电专业案例考试真题下午卷案例题是 4 选 1 的方式，各小题前后之间没有联系。
共 40道小题，选作 25 道。
每题分值为 2 分，上午卷 50 分，下午卷 50 分。
试卷总分值 100 分。
案例题肯定要有分析(步骤和过程)、计算(要列出相应的公式)、依据(主要是规程、标准、手册)，假设是论述题要列出论点依据材料答复：某建电厂装有2×300Mw机组，选用一组 200V 动力用铅酸蓄电池容量2023Ah，二组110V掌握用铅酸蓄电池容量600Ah，蓄电池布置在汽机房层，直流屏布置在汽机房(6.6m层高)，电缆长 28m。
请答复以下问题。
1、请推断并说明以下关于正常状况下直流母线电压和事故状况下蓄电池组出口端电压的要求哪条是不正确的。
A.正常状况下母线电压为 110V，系统为 115.5VB.正常状况下母线电压为 220V，系统为 231VC.事故状况下 110V 蓄电池组出口端电压不低于 93.5VD.事故状况下 220V 蓄电池组出口端电压不低于 187V2、请按回路允许电压降，计算动力用蓄电池至直流母线间小电缆截面应为以下哪项数值?A.211mm2B.303mm2C.422mm2D.566mm23、请说明以下关于直流系统的设备选择原则哪一项为哪一项错误的?A.蓄电池出口熔断器按蓄电池 1h 放电率电流选择并与馈线回路保护电器相协作B.直流电动机回路按电动机额定电流选择C.母线联络刀闸按全部负荷的 50％选择D.直流系统设备满足直流系统短路电流要求4、直流系统按功能分为掌握和动力负荷，说明以下哪项属于掌握负荷。
A.电器和热工的掌握、信号B.沟通不停电电源装置C.断路器电磁操动的合闸机构D.远动、通信装置的电源5、该厂直流系统有微机监控装置，请说明直流柜上可装设以下哪项测量表计?A.直流电压表B.蓄电池回路电压表C.蓄电池回路电流表D.充电输出回路电流表依据材料答复：某水电站装有 4 台机组主变压器，承受发电机一变压器之间单元接线，发电机额定电压为 15.75kV，1 号和 3 号发电机端装有厂用电源分支引线，无直馈线路，主变压器高压侧所连接的 220kV 屋外配电装置是双母线带旁路接线，电站出线四回，电站属于停机频繁的调峰水电站。
2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计
发电厂电气部分课程设计报告2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计学生：指导教师：摘要本次设计是火电厂主接线设计。
该水电站的总装机容量为2×25MW+2×50MW=150MW。
高压侧为110Kv，四回出线与系统相连，发电机电压级有10条电缆出线，其最大输送功率为150MW，该电厂的厂用电率为10%。
根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留一种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。
在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。
在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。
此次设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对本专业的理解，建立了工程设计的基本观念，提升了自身设计能力。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护。
课程设计任务书一、原始资料：某新建地方热电厂，发电机组2×25MW+2×50MW，ϕ，U=6.3KV，发电机电压级有10条电缆出线，其最大综合负荷30MW，cos=8.0最小负荷20MW，厂用电率10%，高压侧为110KV，有4条回路与电力系统相连，中压侧35KV,最大综合负荷20MW，最小负荷15MW。
发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。
系统容量2000MW，电抗值0.8（归算到100KVA）。
二、设计内容：a)设计发电厂的主接线（两份选一），选择主变的型号；b)选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；c)选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；三、设计成果：设计说明计算书一份；1号图纸一张。
2022年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(下)》真题_5
2022年注册电气工程师（发输变电）《专业知识考试（下）》真题2022年注册电气工程师（发输变电）《专业知识考试（下）》真题单选题（共40题，共40分）1.某变电站有两台180MVA、220/110/10主变压器，为限制10kV出线的短路电流，下列采取的措施中不正确的是：（）A.变压器并列运行B.在变压器10kV回路装设电抗器C.采用分裂变压器D.在10kV出线上装设电抗器2.某500kV变电站高压侧配电装置采用一个半断路器接线，安装主变压器4台，以下表述正确的是：（）A.所有变压器必须进串B.1台变压器进串即可C.其中2台进串，其他变压器可不进串，直接经断路器接母线D.其中3台进串，另1台变压器不进串，直接经断路器接母线3.某750kV变电站，根据电力系统调度安全运行、监控需要装设调度自动化设备，以下不属于调度自动化设备的是：（）A.远动通信设备B.同步相量测量装置C.电能量计量装置D.安全自动控制装置4.省级电力系统调度中心调度自动化系统调度端的技术要求中，遥测综合误差不大于额定值的：（）A.±0.5%B.±1%C.±2%D.±5%5.中性点直接接地系统的三条架空送电线路，经计算，对邻近某条电信线路的噪声计电动势分别是：5.0mV、4.0mV、3.0mV，则该电信线路的综合噪音计电动势为（）。
A.5.0mVB.4.0mVC.7.1mVD.12.0mV6.某变电站的500kV户外配电装置中选用了2×LGJQT-1400双分裂软导线，其中一间隔的架空双分裂软导线跨距长63m，临界接触区次档距长16m，此跨距中架空导线的间隔棒间距不可选：（）A.16mB.20mC.25mD.30m7.在变电站设计中，高压熔断器可以不校验以下哪个项目？（）A.环境温度B.相对湿度C.海拔高度D.地震烈度8.下列哪项是特高压输电线路地线截面增大的主要因素？（）A.为了控制地线的表面电场强度B.地线热稳定方面的要求C.导地线机械强度配合的要求D.防雷保护的要求9.特快速瞬态过电压VFTO在下列哪种情况可能发生？（）A.220kV的HGIS变电站当操作线路侧的断路器时B.500kV的GIS变电站当操作隔离开关开合管线时C.220kV的HGIS变电站当发生不对称短路时D.500kV的GIS变电站当发生线路断线时10.某风电场110kV升压站，其35kV系统为中性点谐振接地方式，谐振接地采用具有自动跟踪补偿功能的消弧装置，已知接地电容电流为60A，试求该装置消弧部分的容量为下列哪项数值？（）A.1636.8kVAB.5144.3kVAC.1894kVAD.1333.7kVA11.某地区规划建设一座容量为100MW的风电场，拟以110kV电压等级进入电网，关于电气主接线以下哪个方案最为合理经济？（）A.采用2台50MVA升压主变，110kV采用单母线接线，以一回110kV 线路并网B.采用1台100MVA主变，110kV采用单母线接线，以二回110kV线路并网C.采用2台50MVA升压主变，110kV采用桥形接线，以二回110kV 线路并网D.采用1台100MVA主变，110kV采用线路变压器组接线，以一回110kV 线路并网12.某220kV变电站选用两台所用变压器，经统计，全所不经常短时的设备负荷为110kW，动力负荷300kW，电热负荷100kW，照明负荷60kW，请问每台站用变压器的容量计算值及容量选择宜选择下列哪组数据？（）A.计算值207.5kVA，选315kVAB.计算值391kVA，选400kVAC.计算值415kVA，选500kVAD.计算值525kVA，选630kVA13.某220kV变电站的直流系统选用了两组300Ah阀控式密封铅酸蓄电池，有关蓄电池室的设计原则，以下哪一条是错误的？（）A.设专用蓄电池室，布置在0m层B.蓄电池室内设有运行通道和检修通道，通道宽度不小于1000mmC.蓄电池室的门采用了非燃烧体的实体门，并向外开启D.蓄电池室内温度宜为5～35℃14.流经某电厂220kV配电装置区接地装置的入地最大接地故障不对称短路电流为10kA，避雷线工频分流系数0.5，则要求该接地装置的保护接地电阻不大于下列哪项数值？（）A.0.1B.0.2C.0.4D.0.515.接地装置的防腐设计中，下列规定哪一条不符合要求？（）A.计及腐蚀影响后，接地装置的设计使用年限，应与地面工程的设计使用年限相当B.接地装置的防腐蚀设计，宜按当地的腐蚀数据进行C.在腐蚀严重地区，腐蚀在电缆沟中的接地线不应采用热镀锌D.在腐蚀严重地区，接地线与接地极之间的焊接点，应涂防腐材料16.高压厂用变压器的电源侧应装设精度为下列哪项的有功电能表？（）A.0.5级B.1.0级C.1.5级D.2.0级17.发电厂、变电站220kVGIS装置设4条钢接地线，未考虑腐蚀时，满足热稳定条件的最小接地线截面是下列哪项数值？（单相接地短路电流36kA，两相接地短路电流16kA，三相短路电流40kA，短路的等效持续时间0.7s）（）A.167.33mm2B.430.28mm2C.191.24mm2D.150.6mm218.对TP类电流互感器，下列哪一级电流互感器对剩磁可以忽略不计？（）A.TPS级B.TPX级C.TPY级D.TPZ级19.电力工程中，330kV配电装置的软导体宜选用下列哪种？（）A.钢芯铝绞线B.空心扩径导线C.双分裂导线D.多分裂导线20.在发电厂或变电站的二次设计中，下列哪种回路应合用一根控制电缆？（）A.交流断路器分相操作的各相弱电控制回路B.每组电压互感器二次绕组的相线和中线C.双重化保护的两套电流回路D.低电平信号与高电平信号回路21.布置在海拔高度2000m的220kV配电装置，其带电部分至接地部分之间最小安全距离可取下列何值？（）A.1800mmB.1900mmC.2000mmD.2550mm22.对于一台1000kVA室内油浸变压器的布置，若考虑就地检修，设计采用的最小允许尺寸中，下列哪一项数值是不正确的？（）A.变压器与后壁间600mmB.变压器与侧壁间1400mmC.变压器与门间1600mmD.室内高度按吊芯所需的最小高度加700mm23.某750kV变电站中，一组户外布置的750kV油浸式主变压器与一组35kV集合式电容器之间无防火墙，其防火净距不应小于：（）A.5mB.8mC.10mD.12m24.对于光伏发电站的光伏组件采用点聚焦跟踪系统时，其跟踪精度不应低于：（）A.±5°B.±2°C.±1°D.±0.5°25.某220kV变电站中，阀控式铅酸蓄电池组的10h放电率电流为50A，直流系统经常负荷30A，按照每组蓄电池配置一组高频开关电源模块的方式，请问最少应选用额定电流10A的单个模块数为下列哪项？（）A.8B.9C.10D.1326.发电厂中，厂用电负荷按生产过程中的重要性可分为三类，请判断下列哪种情况的负荷为℃类负荷？（）A.对允许短时停电，但停电时间过长，有可能影响设备正常使用寿命或影响正常生产的负荷B.对短时停电可能影响人身安全，使生产停顿的负荷C.对长时间停电不会直接影响生产的负荷D.对短时停电可能影响设备安全，使发电量大量下降的负荷27.以下对发电厂直流系统的描述正确的是？（）A.容量为500Ah的固定型排气式铅酸蓄电池应采用单体2V的蓄电池B.容量为200Ah组柜安装的阀控式密封铅酸蓄电池应采用单体2V的蓄电池C.单机容量为300MW及以上的机组应设置3组电池，其中2组对控制负荷供电，1组对动力负荷供电D.配置两组蓄电池的直流电源系统在正常运行中两段母线切换时不允许短时并联运行28.电力工程设计中，下列哪项缩写的解释是错误的？（）A.AVR——自动励磁装置B.ASS——自动同步系统C.DEH——数字式电液调节器D.SOE——事件顺序29.220kV线路装设全线速动保护作为主保护，对于近端故障，其主保护的整组动作时间不大于下列哪项数值？（）A.10msB.20msC.30msD.40ms30.一回35kV线路长度为15km，装设有带方向电流保护，该保护的电流元件的最小灵敏系数不小于下列哪项数值？（）A.1.3B.1.4C.1.5D.231.以下对直流系统的网络设计描述正确的是？（）A.发电厂系统保护应采用集中辐射供电方式B.热工总电源柜宜采用分层辐射供电方式C.对于要求双电源供电的负荷应设置两段母线，两段母线宜分别由不同蓄电池组供电，每段母线宜由来自同一蓄电池组的二回直流电源供电，母线之间不宜设联络电器D.公用系统直流分电柜每段母线应由不同蓄电池组的二回直流电源供电，并采用并联切换方式32.以下对发电厂直流系统的描述不正确的是：（）A.正常运行时，所配两组蓄电池的直流网络可短时并联运行B.正常运行时，直流母线电压应为直流电源系统标称电压的105%C.在事故放电末期蓄电池组出口端电压不应低于直流电源系统标称电压的87.5%D.核电厂核岛宜采用固定型排气式铅酸蓄电池，常规岛宜采用阀控式密封铅酸蓄电池33.某大型电场采用四回500kV线路并网，其中两回线路长度为80km，另外两回线路长度为100km，均采用4×LGJ-400导线（充电功率1.1Mvar/km），如在电厂母线安装高压并联电抗器对线路充电功率进行补偿，则高抗的容量宜选择为：（）A.356MvarB.396MvarC.200MvarD.180Mvar34.某35kV系统接地电容电流为20A，采用消弧线圈接地方式，则所要求的变电站接地电阻不应大于：（）A.4.0ΩB.3.8ΩC.3.55ΩD.3.0Ω35.某220kV变电站地表层土壤电阻率为100Ω·m，计算其跨步电位差允许值为：（取接地电流故障持续时间0.5s，表层衰减系数0.96）（）A.341VB.482VC.300VD.390V36.当变压器门型架构上安装避雷针时，下列哪一条件不符合规程的相关要求？（）A.当土壤电阻率不大于350Ω·m，经过经济方案比选及采取防止反击措施后B.装在变压器门型架构上的避雷针应与接地网连接，并应沿不同方向引出3～4根放射形水平接地体，在每根水平接地体上离避雷针架构3～5m处应装设1根垂直接地体C.6～35kV变压器应在所有绕组出线上装设MOAD.高压侧电压35kV变电站，在变压器门型架构上装设避雷针时，变电站接地电阻不应超过10Ω37.对于2×600MW火力发电厂厂内通信的设置，下列哪条设置原则是不正确的？（）A.生产管理程控交换机容量为480线B.生产调度程控交换机容量为96线C.输煤扩音/呼叫系统设30～50话站D.总配线架装设的保安单元为400个38.有一光伏电站，由30个1MW发电单元，经过逆变、升压、汇集线路后经1台主变升压至110kV，通过一回110kV线路接入电网，光伏电站逆变器的功率因数在超前0.95和滞后0.95内连续可调，请问升压站主变容量应为下列哪项数值？（）A.28.5MVAB.30MVAC.32MVAD.40MVA39.某500kV线路在确定塔头尺寸时，基本风速为27m/s时导线的自重比载为40×10－3N/（m·mm2），风荷比载为30×10－3N/（m·mm2），计算杆塔荷载时的综合比载应为多少？（）A.30×10－3N/（m·mm2）B.40×10－3N/（m·mm2）C.50×10－3N/（m·mm2）D.60×10－3N/（m·mm2）40.某500kV输电线路直线塔，规划设计条件：水平档距500m、垂直档距650m，Kv＝0.85；设计基本风速27m/s、覆冰10mm；导线采用4×JL/G1A-630/45，导线直径33.8mm、单位重量20.39N/m，该塔定位结果为水平档距480m、最大弧垂时垂直档距369m，所在耐张段代表档距450m，导线覆冰张力55960N，平均运行张力35730N，大风张力45950N、最高气温张力32590N，下列哪种处理方法是合适的？（）A.可直接采用B.不得采用C.采取相应措施后采用D.更换为耐张塔多选题（共30题，共30分）41.根据抗震的重要性和特点，下列哪些电力设施属于重要电力设施？（）A.220kV枢纽变电站B.单机容量为200MW及以上的火力发电厂C.330kV及以上换流站D.不得中断的电力系统的通信设施42.下列爆炸性粉尘环境危险区域划分原则哪些是正确的？（）A.装有良好除尘效果的除尘装置，当该除尘装置停车时，工艺机组能连锁停车的爆炸性粉尘环境可划分为非爆炸危险区域B.爆炸性粉尘环境危险区域的划分是按照爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通风条件确定C.当空气中的可燃性粉尘频繁地出现于爆炸性环境中的区域属于20区D.为爆炸性粉尘环境服务的排风机室的危险区域比被排风区域的爆炸危险区域等级低一级43.某750kV变电站中，750kV采用3/2接线，对于线路串、线路主保护动作时间20ms，后备保护动作时间1.3s，断路器开断时间80ms，下列表述正确的是（）。
2023电气工程师《供配电》案例题
2023电气工程师《供配电》案例题2023电气工程师《供配电》案例题题：某地区拟建一座500kV变电站，站地位于Ⅲ级污秽区，海拔高度不超过1000m，年最高温度为40℃，年最低温度为-25℃。
变电站的500kV侧，220kV侧各自与系统相连。
3kV 侧接无功补偿装置。
该站远景规模为：主变压器4×750MVA，500kV出线6回，220kV出线14回，500kV电抗器两组，35kV电容器组8×60Mvar，35kV电抗器8×60Mvar。
本期建立规模为：主变压器2×750MVA，500kV出线2回，220kV出线6回，每组主变压器各接35kV电容器组2×60Mvar，35kV电抗器2×60Mvar。
主变选用3×250MVA单相自耦无励磁电压变压器。
容量比：250MVA/250MVA/66.7MVA接线组别：YNaOdll。
(2023)(A)59.4MVA(B)105.6MVA(C)118.8MVA(D)132MVA(2)如该变电站本期35kV母线的规矩容量1800MVA，每1435kV电容器串联电抗器的电抗率为4.5%，为了在投切电容器组时不发生3次谐波谐振那么以下哪组容量不应选用?(列式计算)(A)119Mvar(B)65.9Mvar(C)31.5Mvar(D)7.89Mvar参考答案：(1)答案：[C]解答过程：根据《电力系统设计手册》式(8-3)有：(2)答案：[A]解答过程：根据《并联电容器装置设计标准》(GB50227—2023)第3.0.3条第3款：发生谐振的电容器容量，可按下式计算：应避开该容量的补偿电容器。
电气工程师（发输变电）案例分析真题「完整版」
电气工程师（发输变电）案例分析真题「完整版」2012年电气工程师(发输变电)案例分析真题「完整版」案例题，是4选1的方式，各小题前后之间没有联系。
共25道小题，每题分值为2分，上午卷50分，下午卷50分，试卷满分100分。
案例题一定要有分析(步骤和过程)、计算(要列出相应的公式)、依据(主要是规程、规范、手册)，如果是论述题要列出论点1、根据材料，回答1-25题。
某一般性质的220kV变电站，电压等级为220/110/10kV，两台相同的主变压器，容量为240/240/120MVA，短路阻抗Uk1-2=14%，Uk1-3=25%，Uk2-3=8%，两台主变压器同时运行时的负载率为65%。
220kV架空线进线2回，110kV架空负荷出线8回，10kV电缆负荷出线12回，设两段母线，每段母线出线6回，每回电缆平均长度为6km，电容电流为1A/km，220kV母线穿越功率为200MVA，220kV母线短路容量为16000MVA，主变压器10kV出口设置XKK-10-2000.10的限流电抗器一台。
请回答下列各题。
(XK表示限流电抗器，K表示空芯，额定电压表示10kV，额定电流表示2000A，电抗率10%)该变电站采用下列哪组主接线方式是经济合理且运行可靠的?( )A.220KV内桥，110KV双母线，10KV单母线分段B.220KV单母线分段，110KV双母线，10KV单母线分段C.220KV外桥，110KV单母线分段，10KV单母线分段D.220KV双母线，110KV双母线，10KV单母线分段2、请问计算该变电所最大运行方式时，220kV进线的额定电流为下列哪项数值?( )A.1785AB.1344AC.891AD.630A3、假设该变电所220kV母线正常为合环运行，110kV、10kV母线为分列运行，则10kV母线的短路电流应是下列哪项数值?(计算过程小数点后保留三位，最终结果小数点后保留一位)( )A.52.8KaB.49.8kAC.15.0kAD.14.8kA4、从系统供电经济合理性考虑，该变电站一台主变10kV侧最少应带下列哪项负荷值时，该变压器选型是合理的?( )A.120MVAB.72MVAC.36MVAD.18MVA5、该变电站每台主变各配置一台过补偿10kV消弧线圈，其计算容量应为下列哪个数值?( )A.1122kVAB.972kVAC.561kVAD.416kVA6、根据材料，回答6-30题。
《电力工程设备招投标管理办法》实施细则
关于印发《〈电力工程设备招投标管理办法〉实施细则（国内部分）》的通知各电管局、各省（自治区、直辖市）电力局、华能集团公司：为推动电力工程设备招投标工作进一步深入开展，更好地利用竞争机制来确保设备质量，控制工程造价，保证按时交货，缩短建设工期，提高服务质量和项目经济效益，推动技术进步，根据电建〔１９９５〕５６３号文关于《电力工程设备招投标管理办法》的精神，部制定了《〈电力工程设备招投标管理办法〉实施细则（国内部分）》，现印发给你们。
为加强电力工程设备招投标工作的管理，电力部决定成立发电设备招投标工作协调小组，由分管部长任组长，以计划司为主，国际司、经调司、安生司、建设司、水农司和成套设备局等司局组成。
协调小组各专业组及日常办公机构，另行发文。
今后各单位电力工程设备的招投标工作，要按《电力工程设备招投标管理办法》和本细则执行，执行过程中遇到的问题及时报部。
对于水电工程发电设备招投标的实施细则另行颁布。
《电力工程设备招投标管理办法》实施细则（国内部分）一、本招标实施细则依据电力工业部电建〔１９９５〕５６３号文《电力工程设备招投标管理办法》，并参照国家有关招投标的规定和法律编制。
本细则适用于电力工程项目的设备招投标，其中利用世行、亚行贷款、日本海外协力基金和外国政府贷款的项目，按其相应的采购导则和程序办理，其它利用外资的项目的国内采购部分参照本细则执行。
对于国内质量不过关或供不应求需进口的设备的招标采购，也按本细则执行。
二、定义和解释：１．招标单位：在招标期间负责组织招标事宜的单位。
承担设备招标的单位应当具备下列条件：（１）法人资格；（２）有组织大中型电力建设工程设备供应工作的经验；（３）对国家和地区大中型电力基建、技改项目的成套设备，招标单位应当具有电力部电力设备成套单位资质审查认证的相应的资质；（４）具有编制招标文件和标底的能力；（５）具有对投标单位进行资格审查和组织评标的能力；（６）建设工程项目单位自行组织招标的，应符合上述条件，如不具备上述条件应委托具有资质的招标代理机构进行招标。
输变电工程环境影响评价
输变电工程环境影响评价项目特点：主要由地下变电站和地下电缆组成，是点线相结合的项目。
环评开展和审批的重要因素：程序合法、预测达标、环境友好、公众认可是输变电工程。
本工程与常规500kv输变电工程相比，主要有以下不同点：①变电站、电缆均建在地下，设备产生的电磁场、噪声通过屏蔽和隔声对地面敏感点没有影响，仍能维持在现有水平。
②由于变电站、电缆均建在地下，对环境的影响除了电磁场、设备噪声外，重点还有施工、运行时对地下水影响及大量土石方处置、通风井噪声等对环境的影响。
一、项目概况（一）项目名称： 500kv输变电工程（二）项目规模构成：1.新建500kv某变电站（含某地下变电站、电力管理用房、地下车库）2.新建高抗工程（现状500kv某变电站南侧新建高压电抗器）3.地下电缆工程（新建500kv某变电站——某变电站地下电缆），线路路径总长2km×15km。
（三）输变电工程介绍1.输变电工程组成：变电所（开关站）、输电线路。
输电功能：由升压变电所、降压变电所、输电线路完成。
将发电厂电力负荷中心（电力消费地区），或进行相邻电网间的电力互送，保持电网间供需平衡。
输电网：所有输变电设备连接起来配电网：所有配电设备连接起来。
电网：输电网和配电网2.输变电工程：交流、直流。
电压：低压（lv ，<35kv）、高压（hv ，35~220kv）、超高压（ehv330~1000kv）、特高压(uhv,>1000kv)高压直流（hvdc）:±600kv及以下直流输电电压特高压直流：±600kv以上的电压。
我国，高压电网：110kv、220kv电网；超高压电网：330kv、500kv、750kv电网；特高压电网：1000kv交流电压、±800kv直流电压。
输电网构成：输电和变电设备构成。
输电设备：输电线、地线、光缆、金具、杆塔、绝缘子串等。
变电设备：变压器、电抗器（用于300kv以上）、电容器、断路器、接地开关、隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、母线等一次设备、电力通信系统等二次设备。
220KV电网典型设计_A2-00
1）高压开关柜。10kV采用户内开关柜，除电容器出线采用SF6断路器外，其它均采用真空断路器。
10kV断路器额定电流值：进线选用2000A，出线选用1250A，进线开断电流值选用40kA，馈线开断电流值选用31.5kA。
2）电容器。每台主变压器10kV侧装设4组7.2Mvar并联电容器，本期装设4组7.2Mvar电容器组，采用集合式。
第三篇220kV变电站典型设计（方案A2）
第13章设计说明
13.1总的部分
220kV变电站典型设计方案A2对应于220kV、110kV采用敞开式设备户外布置，220kV、110kV架空出线，3×180MVA主变压器的220kV变电站。
13.1.1本典型设计适用场合
（1）用地不十分紧张、出线走廊不十分限制的地区。
13.2.4系统通信及站内通信
在实际工程设计中进行说明，确定变电站调度组织关系、通信方式，并进行通道安排和确定变电站站内通信设备选型。
220kV变电站典型设计不涉及通信及站内通信专业的具体内容，只根据常规的组屏原则，配合土建专业进行通信设备的布置。
13.3电气一次部分
13.3.1电气主接线
13.3.1.1变电站设计规模
出线隔离开关选用双柱水平断口、单静触头隔离开关。额定电流2500A，3s热稳定电流50kA，动稳定电流峰值125kA。
3）电流互感器。选用油浸式电流互感器。母联额定电流比2×1200/5A；主变压器进线及出线额定电流比2×600/1A；3s热稳定电流50kA，动稳定电流峰值125kA。在实际工程中，选用SF6气体绝缘或油浸式电流互感器均可。
主变压器消防采用合成型泡沫消防装置。
10
站址基本条件
地震基本烈度6度，按设计基本地震加速度值0.05g，设计风速25m/s，承载力特征值fak=150kPa，地下水无影响，非采暖区，场地同一标高，按海拔1000m以下，Ⅲ级污秽区设计
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某新建工程限流电抗器方案比选
摘要：根据某新建4×280t/h高温高压燃气锅炉，配套4台50MW直接空冷凝汽式汽轮发电机组工程的实例，分别从技术上和经济性上对零损耗深度限流装置、快速限流器及普通限流电抗器做了简要对比分析，并做出优选方案。
关键词：零损耗深度限流装置快速限流器 ETAP 经济性
一．工程概况
某新建工程建设规模为4×280t/h高温高压燃气锅炉，配套4台55MW直接空冷凝汽式汽轮发电机组。
运行方式为4台锅炉同时连续运行，年运行小时数按8000小时计。
该工程发电机采用Y型接线，定子额定电压为10.5kV，中性点不接地。
高压厂用电电压等级设计为10KV，直接从发电机出口引接。
因发电机短路电流水平较高，为限制高压厂用段母线短路电流，降低设备投资成本，需要在发电机出口与高压厂用电母线之间安装限流装置。
目前常用的国产限流装置分为三种，第一种叫快速限流器，类似于ABB的
Is-Limiter；第二种叫零损耗深度限流装置，目前仅国内公司有这种产品；第三种就是常规的普通限流电抗器[1]。
二．三种限流装置介绍
1. 零损耗深度限流装置
图1：零损耗深度限流装置结构图
如上图所示，该装置主要由大容量高速开关与深度限流器并联组成。
高速开关（图1中元件4）短路开断能力可达到80kA，且可以反复动作。
深度限流器（图1中元件3）与普通限流电抗器相比，由于限流时间短，体积大大减小，直接集成在装置中，因此无需另配普通限流电抗器。
图2：零损耗深度限流装置原理图
零损耗深度限流装置的工作原理如图2所示，正常运行时，快速限流器需K1与普通限流电抗器X并联运行，限流电抗器X是被短接的，负荷电流几乎全部流经高速开关，这样就避免了电抗器的弊端；当短路故障发生时并达到高速开关的设定值时，高速开关在短路电流上升的初始阶段迅速开断，将短路电流转移到限流电抗器，由限流电抗器限制短路电流，将短路电流⽔水平限制到断路器的额定峰值耐受电流值之下，确保故障回路断路器开关设备的动、热稳定不被破坏。
确保断路器在接收到跳闸指令后，能正常开断故障回路，隔离故障点，保障整个系统的安全[2]。
但高速开关属交流开关，根据其过零熄弧原理，断路器最快只能在电流过第一个零点时完全分断。
当投入电抗器时，可能已经是短路发生10ms之后，短路
电流首半波即短路电流峰值并没有减少[3]。
因此需要核实下游设备（包括开关柜、断路器、电流互感器等）的额定峰值耐受电流值。
2. 快速限流器
快速限流器的开断部件由两条并联的电流通路组成（见图3）：一个能快速
开断的主导体，一个并联熔断器。
系统正常运行时，负荷电流流经主导体。
当短
路发生后，监测单元会立即发出信号，主导体将会迅速爆破
并被切割开断，然后故障电流被迫流入与之并联的熔断器中。
熔断器会在第
一个大半波之前（10ms内）限制并开断故障电流[4]。
图3：快速限流器的原理图
快速限流器的核心是快速开断器，快速开断器一般采用多断口爆破桥体的设
计形式，在坚固的绝缘管的保护下，导体材料上布置了相应数量的感应填充物
（见图4）。
当收到跳闸信号的激发时，这些感应填充物能快速的定向爆破，从
而实现导体的快速开断，确保了装置的快速性（见图5）。
图4：快速限流器正常运行状态
图5：快速限流器动作后的状态
快速限流器因其采用快速爆破式技术，能在10ms内投入限流熔断器，从而
将短路电流限制到预期值的15%，该种设备在技术上是可行的，但是该设备一旦
动作，需要整体更换。
按厂家提供的运行经验约每6年左右动作一次，每次更换
备件的费用约8万元，维护费用较高。
3. 普通电抗器
根据《电力工程设计手册》，装设限流电抗器是电厂中通常采用的几种限制
短路电流的措施之一，工程应用也最较普遍。
为减少自身损耗，目前多数会选用
干式空心电抗器。
它是由三个单相的空心线圈构成的，没有铁芯，所以称为空心
电抗器。
该产品技术成熟，故障率低。
普通限流电抗器的额定电流应按馈线回路
的最大可能工作电流进行选择。
针对本工程，限流电抗器的额定电流选择1250A。
为起到限制短路电流的作用，需要其长期在回路中运行，负荷电流流经电抗器便
会产生电能损耗，这是不可避免的。
此外，电抗器还会造成电压损失，按规范要求，正常工作时，电抗器的电压
损失不得大于母线额定电压的5%。
在满足电压损失的前提下，限制厂用段短路水
平25kA以下，最终限流电抗器的电抗百分值选择6.5%。
三．系统短路水平分析
根据本工程系统图及相关设备参数，通过ETAP软件做系统短路水平分析：
图6：系统三相短路稳态电流
表1：系统三相短路时发电机出口短路报告
表2：系统三相短路时发电机出口开端和直流故障电流表
表3：系统三相短路时10KV厂用段母线短路报告
表4：系统三相短路时10KV母线开断和直流故障电流表
四．技术分析
发生短路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需
3～5秒。
在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。
在短路后约半个周波
（10ms）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。
它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电力设备在发生短路时机械应力的动稳定性。
冲击电流是
短路分析的重要内容。
根据本工程短路计算结果，发电机出口短路电流交流分量有效值为52.82kA，峰值为141.66kA。
采用零损耗深度限流装置，根据高速开关过零熄弧原理，断路
器最快只能在电流过第一个零点时完全分断。
当投入电抗器时，可能已经在短路
发生10ms之后，短路电流首半波即短路电流峰值并没有减少，厂用中压馈线回
路短路时，短路电流交流分量有效值为19.5kA，峰值为141.66kA。
当采用普通
电抗器时，电抗器一直串在回路中，短路发生时便可以开始限流，此时回路短路
电流交流分量有效值为19.5kA，峰值为51kA，故当采用普通电抗器时下游馈线
回路可采用分断能力25kA的断路器，其动稳定峰值耐受电流为63kA，可满足使
用需求。
当采用深度零损耗限流装置并且下游采用分断能力25kA的断路器，实
际的短路峰值电流141.66kA已经远远超过下游断路器的额定峰值耐受电流63kA，
这可能导致下游断路器因无发承受短路机械应力而出现载流部件发生变形，引起
故障甚至爆炸的危险。
即使下游断路器选择最大分断能力50kA的常规断路器，
其额定峰值耐受电流为125kA，仍不能满足实际短路峰值电流141.66kA的要求。
采用快速限流器，因其采用快速爆破式技术，能在10ms内投入限流熔断器，从而将短路电流限制到预期值的15%。
本工程发电机出口短路电流交流分量
有效值为52.82kA，峰值为141.66kA，经快速限流器后选用分断能力25kA的断
路器，动稳定峰值耐受电流为63kA的断路器完全能够满足工程需求。
图7：快速限流器短路电流曲线
五．经济性分析
如选用普通限流电抗器，采购价格约为15万元。
按目前常用的干式空芯铜
绕组电抗器计算，满负荷工况（导体温度按75℃计算）时每相损耗约4.3kW，考
虑负载系数0.75后，三相总损耗7.25kW，按年利用小时8000h计，每年消耗电
能58000kWh。
按电价0.25元/kWh计算，电费约1.45万元。
如采零损耗深度限流装置，采购成本约为60万元/套。
电抗器损耗几乎为零。
与普通电抗器相比，多投入的静态投资回收期约30年，经济性并不突出。
如采用快速限流装置，其采购成本约为40万元，正常使用期间无额外的成本，但其每6年需要更换一次爆炸体，每次更换的费用约为8万元。
按机组设计寿命30年计算，3种方案的成本预期如下表：
方案
设
备费
后
续费
总
投资
用用
普通电抗器
1
5
4
3.5
5
8.5
零损耗深度限流装置
6
06
快速限流器
4
3
2
7
2
表5：30年预期总投资
六. 结论
综上所述，在本工程的应用中，快速限流器虽然技术上可行，但造价较高，且一旦动作需要更换备件，经济型较差；零损耗深度限流装置存在技术风险，且造价较高，经济性并不显著；而普通限流电抗器更可靠，虽然会产生电能损耗，但相比较而言经济性并不差，且相对于其他两种方案后续的维护成本更低，更适用于本工程。
参考文献
【1】范德和李新海肖星 10KV零损耗深度限流装置技术研究[J].广东电力, 2019, 32(08): 17-23.
【2】郭志强吴硕一种基于快速闭合的真空断路器短路电流限制器[J].自动化技术与应用, 2010, 29(07): 111-113.
【3】李品德李梦菲陈刚基于快速真空断路器的深度限流装置风险评价[J]. 高压电器 2013.49(07), 80-84.
【4】康小刚 ABB 快速限流器在煤化工行业的应用[J]. 山东工业技术, 2018, 146(20)，165-166.。