案例题（选择
看题模式
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3.
某企业新建35/10kV变电所，10kV侧计算有功功率17450kW，计算无功功率11200kvar，选用两台16000kVA的变压器，每单台变压器阻抗电压8%，短路损耗为70kW，两台变压器同时工作，分列运行，负荷平均分配，35kV侧最大运行方式下短路容量为230MVA，最小运行方式下短路容量为150MVA，该变电所采用两回35kV输电线路供电，两回线路同时工作,请回答下列问题。
(1). 该变电所的两回35kV输电线路采用经济电流密度选择导线截面应为下列哪项数值？（不考虑变压器损耗，经济电流密度取0.9A/mm
）（ ）
）（ ）
A.
150mm
B.
185mm
C.
300mm
D.
400mm
(2). 假定该变电所一台变压器所带负荷的功率因数为0.7，其最大电压损失为下列哪项数值？（ ）
(3). 请计算补偿前的10kV侧平均功率因数（年平均负荷系数α
=0.75，β=0.8，假定两台变压器所带负荷的功率因数相同），如果要求10kV侧平均功率因数补偿到0.9以上，按最不利的条件计算补偿容量，其计算结果最接近下列哪组数值？（ ）
=0.75，β=0.8，假定两台变压器所带负荷的功率因数相同），如果要求10kV侧平均功率因数补偿到0.9以上，按最不利的条件计算补偿容量，其计算结果最接近下列哪组数值？（ ）
(4). 该变电所10kV Ⅰ段母线接有2组整流设备，整流器接线均为三相全控桥式，已知1号整流设备10kV侧5次谐波电流为20A，2号整流设备10kV侧5次谐波电流值为30A，则10kV侧Ⅰ段母线注入电网的5次谐波电流值为下列哪一项？（ ）
(5). 该变电所10kV母线正常运行时电压为10.2kV。请计算10kV母线侧电压偏差为下列哪一项？（ ）
正确答案:
(1)C(2)D(3)C(4)B(5)C
参考解析:
1.根据题意变压器额定容量S
=16000kVA，线电压U
=35kV，则额定容量时的计算电流为：
不考虑变压器损耗，经济电流密度J=0.9A／mm，则采用经济电流密度选择的导线的截面积应为：
取导线的截面积为300mm。
2.根据题干可知变压器的短路损耗△P
=70kW、额定容量S
=16000kVA、阻抗电压u=8%、负荷率β=1，功率因数cosφ=0.7，sinφ=0.714140则变压器阻抗电压的有功分量U
和无功分量U分别为：
变压器电压损失△U为：
△U=β(Ucosφ+Usinφ=1×(0.4375%×0.7+7.988%×0.71414)=6.01%
3.根据题干可知两台变压器分列运行、负荷平均分配，则年平均有功负荷系数α′=1。
10kV侧计算有功功率P=17450kW、计算无功功率Q=11200kvar。根据题意可知10kV侧年平均有功负荷系数α=0.75、年平均无功负荷系数β=0.8，则10kV侧用户自然平均功率因数为：
按最不利条件补偿时，可取α=1。则10kV侧每台变压器负载侧的计算有功功率为：
补偿前计算负荷功率因数角的正切值为：
tanφ
=tan(arccosφ)=tan(33.9°)=0.672
最不利的补偿条件时，补偿后的功率因数为0.9，则补偿后功率因数角的正切值为：
tanφ
=tan(arccos0.9)=tan(25.84190)=0.484322
需要补偿的容量为：
5.根据题意可知，10母线正常运行时的实际电压为U=10.2kV，系统的标称电压U
=10kV，则10kV母线侧电压偏差为：
=16000kVA，线电压U=35kV，则额定容量时的计算电流为：不考虑变压器损耗，经济电流密度J=0.9A／mm
，则采用经济电流密度选择的导线的截面积应为：取导线的截面积为300mm
。2.根据题干可知变压器的短路损耗△P
=70kW、额定容量S=16000kVA、阻抗电压u=8%、负荷率β=1，功率因数cosφ=0.7，sinφ=0.714140则变压器阻抗电压的有功分量U和无功分量U分别为：变压器电压损失△U
为：△U
=β(Ucosφ+Usinφ=1×(0.4375%×0.7+7.988%×0.71414)=6.01%3.根据题干可知两台变压器分列运行、负荷平均分配，则年平均有功负荷系数α′
=1。10kV侧计算有功功率P
=17450kW、计算无功功率Q=11200kvar。根据题意可知10kV侧年平均有功负荷系数α=0.75、年平均无功负荷系数β=0.8，则10kV侧用户自然平均功率因数为：按最不利条件补偿时，可取α
=1。则10kV侧每台变压器负载侧的计算有功功率为：补偿前计算负荷功率因数角的正切值为：
tanφ
=tan(arccosφ)=tan(33.9°)=0.672最不利的补偿条件时，补偿后的功率因数为0.9，则补偿后功率因数角的正切值为：
tanφ
=tan(arccos0.9)=tan(25.84190)=0.484322需要补偿的容量为：
5.根据题意可知，10母线正常运行时的实际电压为U=10.2kV，系统的标称电压U
=10kV，则10kV母线侧电压偏差为：
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