变电站值班员高级工计算题(只有3)_变电值班员高级工题库

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La3D1021 如图D-10所示，U=120V，Rl=30Ω，R2=10Ω，R3=20Ω，R4=15Ω，求Il、I2、I4、U1和U4。

解： R2`=R3+R2=30(Ω)R4`=30³15／(30+15)=10(Ω)R=R1+R4=30+10=10(Ω)Il=U／R=120／40=3(A)I4=(U-I1Rl)／R4=(120-3³30)／15=2(A)I2=I1-I4=3-2=l(A)U1=I1R1=3³30=90(V)U4=U-U1=120-90=30(V)

答：容抗XL为5Ω。

La3D2027 如图D-16所示电路，四个电容器的电

因三相负载对称，所以流过每相负载的电流

解：导线电阻、长度相同时，所需截面积与导线材料的电阻系数成正比

SA=ρA／

ρc²Sc=0

容各为 C1=C4=0．2μF，C2=C3=0．6μF。试求：(1)均为 开关S打开时，ab两点间的等效电容。(2)开关S合上时，ab两点间的等效电容。

解：(1)开关S打开时，其等效电容为 Cab=(C1C2)／(C1+C2)+(C3C4)／(C3+C4)=(0．2³0．6)／(0．2+0．6)+(0．2³0．6)／(0．2+0．6)=O．3(μF)

(2)开关S合上时，其等效电容为

IP=Up／Z=220／10=22(A)每相负载阻抗 =9．5(Ω)负载相电压 =22³9．5=209(v)答：相电压为209V，相电流为22A。

La3D5030 已知加在C=100μF电容器上电压uC=20sin(103t+60°)V。求电流的有效值、无功功率QC以及uC达到最大值时，电容所储存的能量。

解

：

容

抗

XC=1/ωC=

1／

．0283／

0．0175³20=32．3(mm2)

答：可选用截面S为35mm2的铝线。

jd3D4054 已知星形连接的三相对称电源，接一星形四线制平衡负载Z=3+j4Ω。若电源线电压为380V，问A相断路时，中线电流是多少?若接成三线制(即星形连接不用中线)，A相断路时，线电流是多少?

解：在三相四线制电路中，当A相断开时，非故障相的相电压不变，相电流也不变，这时中线电流为 答：I1为3A，I2为1A，I4为2A，U1为90V，Cab=(C1+C3)(C2+C4)／(Cl+C3+C2+C4)U4为30V。

La3D3023 某串联电路中R=10Ω、L=64μH、C=100μF，电源电动势E=0．5V，求发生谐振时各元件上的电压.解：ω0= 1/ UR=0．5(V)I=E／R=0．05(A)UL=IωOL=0.05³(106

／

=0．8³0．8／(0．8+0．8)=0．4(μF)Cab为0．4μF。

La3D3028 如图D-17所示，将变频电源接在(103³100³10-6)=10(Ω)

I=U／XC=20／

(³10)= =1．414(A)

无功功率Qc=I2xC=()2³10=20(var)

答：S打开时，Cab为0．3μF； S合上时，电流的有效值

若采用三线制，A相断开时 IA=0

IB=IC=UL／2Z=380／

2此电路中，R=50Ω，L=16μH，C=40μF，U=220V。电容储存的能量

LC

求谐振频率f0相应的I、IL、IC、IR。

解： f01/(23422 =38(A)

W=1/2(CU2m)=1／

LC)199

答：在三相四线制电路中，A相断开时，中线电流为44A，若接成三线制，A相断开时，B、C两相线电流均为38A。

Jd3D5055 某工厂设有一台容量为320kVA

2³100³10-6³202=2³10-2(J)

XL=ωL=2π(104／16π)³16³10-6=20(Ω)答：电流的有效值1．414A，无功功率为 IR=U／R=220／50=4．4(A)

20var，电容所储存的能量为2³10-2J。80)³64³10-6=0．04(V)Uc=I（1／

IL=U／XL=220/20=11(A)IC=IL=11(A)

答：I为4．4A，IL为11A，Ic为11A，IR为4．4A。

La3D4029 在图13-18所示对称三相电路中，由三线制电源所提供的对称三相线电压为380V，线路阻抗ZL=0．4+ jO．3Ω，星形连接的负载各相阻抗Z=7．6+j5．7Ω。试求三相负载的相电压和相电流的大小。

解：电源相电压 Up=UL／ =220(V)每相总阻抗

Jd3D1051 长200m的照明线路，负载电流为4A，的三相变压器，该厂原有负载为210kW，平均功如果采用截面积为10mm2的铝线，试计算导线上的电压损失(ρ=0．0283Ω²mm2／m)。

解：铝导线的电阻为

率因数为0．69(感性)，试问此变压器能否满足需要?现该厂生产发展，负载增加到255kW，问变压器的容量应为多少? ω0C)=0．05³[80/106³100010-6]=0．04(v)答：UR为0．5V，UL为0．04V，UC为0．04V。I=IR=4．4(A)La3D1026 如图D-14所示，U为正弦交流电压，已知XL=10Ω，开关S打开和合上时，电流表A的读数都是5A，试求容抗XL。

解：S打开时，由已知可得电源电压为

U=IXL=5³10=50(V)

S合上时，IL不变，由图D-15相量图得 I=IC-IL所以电容电流 IC=I+IL=5+5=10(A)因此容抗为

XL=U／IC=50／10=5(Ω)

R=ρL／S=0．0283³(2³200)／10=1．13(Ω)解：(1)该厂平均cosφ=0．69，有功功率 导线上的电压损失为

ΔU=IR=4³1．13=4．52(V)答：导线上的电压损失为4．52V。Jd3D3053 一条直流线路，原来用的是截面积为20mm2的橡皮绝缘铜线，现因绝缘老化，要换新

P=210kW时，所需变压器的容量为 S=P／cosφ=210／0．69=305(kVA)(2)若工厂的负载平均功率因数不变，而负载有功功率增加到255kW，则变压器容量应为 S=P／cosφ=255／0．69=370(kVA)

线，并决定改用铝线，要求导线传输能力不改变。答：负载为210kW时，原有变压器可以满足试求所需铝线的截面积(ρC=O．0175Ω²mm2／m，需要，负载增加到255kW，变压器的容量应该为

ρA=0．0283Ω²mm2／m)。

370kVA。Jd3D1056 某台调相机的额定容量Q是30000kvar，额定电压Ue为10．5kV，功率因数cosφ=0，求额定电流Ie。

解：cosφ=0 sinφ=1 Q=

功率因数角φ=25．8°

需安装的补偿电容为 C=P／(ωU2)(tgφl一tgφ)

=(400³103)

／

UdⅡ=1／2(UdI-Ⅱ+UdⅡ-Ⅲ-UdI-Ⅲ)=(9．92+5．8-15．9)／2％≈0

UdⅢ=1／2(UdI-Ⅲ+UdⅡ-Ⅲ-UdI-Ⅱ)=[(15．9+5．8-9．92)／2]％=5．89％

=88．89(kVA)

答：第一台变压器负载为111．1lkVA，第二台变压器负载为88．89kVA。

Je3D5077 某变压器35kV侧中性点装设了一台消弧线圈，在35kV系统发生单相接地时补偿电流IL=20A，这台消弧线圈的感抗XL是多少? 解：由已知条件求消弧线圈的相电压 UL=35／ =20．2(kV)

XL=UL／IL=20．2／20=1．01(kΩ)Je3D1078 三相星形接线的相间短路保护电流回路，其二次负载测量值AB相为2Ω，BC相为1．8Ω，CA相为1．6Ω，试计算A、B、C各相的阻抗是多少?

解： ZAφ=(ZAB+ZCA-ZBC)／2 =(2+1．6-1．8)／2=0．9(Ω)ZBφ=(ZAB+ZBC-ZCA)／2 =(2+1．8-1．6)／2=1．1(Ω)ZCφ=(ZCA+ZCB-ZAB)／2 =(1．8+1．6-2)／2=0．7(Ω)

答：各相阻抗分别为0．9Ω、1．1Ω和0．7Ω。Je3D4079 220kV有载调压双自耦变压器，容量为120000kVA，电压组合及分接范围为高压220±8Ｘ1.25%kV，低压121kV，空载损耗：58.5kW，空载电流：0.23%。负载损耗：294kW，短路阻抗为7.68%，联接组标号：Yd11，试问变压器满负荷时自己所消耗的无功功率有多大？ 答

ΔQ=ΔQ0+ΔQd=

I0%Se100Ud%Se1000.231200001007.68120000100[2³3．14³50³(10³103)2](tg33°-tg25．8°)

答：每个绕组的短路电压分别为10％、0、=12．7³10-6³0．166=2．1³10-6F=2．1(μF)5．89％。UeIesinφ

／（答：需要装补偿电容2．1μF。

Jd3D5060 已知控制电缆型号KVV29-500

Je3D3075 某电容器单台容量为100kvar，额定电压11／ 以kV，额定频率60Hz，现要在某变电站10kV母线上装设一组星形连接的、容量为 解：频率的变化将影响电容器的容量，额定频率为60Hz，现实际工作频率为50Hz QC=2πfCU2 QCl／QC2=f1／f2，QC2=Qcl²f2／fl

QC2=100³(50／60)=83．33(kvar)所需台数

N=4800／83．33=57．6(台)答：需要57台。

Je3D4076有两台100kVA变压器并列运行，第一台变压器的短路电压为4％，第二台变压器的短路电压为5％，求两台变压器并列运行时，负载分配的情况?

解：已知两台变压器额定容量S1e=S2e=100kVA

阻抗电压U1D%=4％，U2D％=5％

第一台变压器分担负荷为

S1=(S1e+S2e)／[Sle／U1D％+S2e／U2D％]³(Sle／U2D％)

=200／(100／4+100／5)³(100／4)=111．11(kVA)Ie=Q(3Uesinφ)=30000／

型，回路最大负荷电流IL.ma=2．5A，额定电压Ue=220V，电缆长度L=250m，铜的电阻率

ρ=0．0184Ω²mm2／m，导线的允许压降不应超

4800kvar的电容器组，求需用这种电容器多少台? 答：感抗为1．01kΩ。

3³10．5)=1650(A)答：额定电流为1650A。

Jd3D2057 已知一台220kv强油风冷三相变压器高压侧的额定电流Ie是315A，试求这台变压器的容量。在运行中，当高压侧流过350A电流时，变压器过负荷百分之多少? 解：Se= UeIe= ³220³315=120000(kVA)

过负荷百分数=(IL-Ie)／Ie³100％=(350-315)／315³100％=11％

答：变压器的容量为120000kVA，变压器过负荷11％。

Jd3D3058试求型号为NKL-10-400-6的电抗器的感抗 XL。

解：∵XL％=XLIe／(Ue／)³100％

∴XL=UeXL％／(Ie³100％)=10000³6／(³400³100％)=0．866(Ω)答：电抗器的感抗为0．866Ω。

Jd3D4059 某工厂单相供电线路的额定电压Ue=10kV，平均负荷P=400kW，无功功率Q=260kvar，功率因数较低，现要将该厂的功率因数提高到0．9，需要装多少补偿电容? 解：补偿电容前的功率因数为 cosφ1=P／S=P／ =O．84 于是可得功率因数角φ=33°

又因补偿后的功率因数cosφ2=0．9，所以

过额定电压的5％，求控制信号馈线电缆的截面积。

解：电缆最小截面积

S≥2ρ²LIL.max／ΔU

=(2³0．0184³250³2．5)／(220³5％)=2．09(mm2)

答：应选截面积为2．5mm2的控制电缆。Je3D1073 某变电站的直流合闸母线环路运行，因更换断路器，使合闸电流Ie由240A变为3A，原来直流合闸母线装设150A的熔断器，现在更换成多大的熔断器才合适?

解：断路器的合闸熔丝可按合闸电流的1／3～1／4选择，即

Ice=(0．25～0．30)Ie。

取0．3Ie，所以 Ice=0．3³3=0．9(A)

环路运行按两台断路器同时动作计算，故

Ie=2³0．9=1．8(A)答：可选择2A熔断器。

Je3D2074 一台三绕组变压器绕组间的短路

：

9492(kvar)9.492（Mvar）电压分别为 UdI-Ⅱ=9．92％，UdI-Ⅲ=15．9％，第二台变压器分担负荷为 UdⅡ-Ⅲ=5．8％，试计算每个绕组的短路电压? 解：UdI=1／2(UdI-Ⅱ+UdⅠ-Ⅲ-UdⅡ-Ⅲ)=[(9．92+15．9-5．8)／2]％=10％

S2=(S1e+S2e)／(Sle／U1D％+S2e／U2D％)³(S2e／U2D％)

=200／(100／4+100／5)³(100／5)

答：变压器满负荷时自己所消耗的无功功率有9.492Mvar