变电站值班员(高级理论答案)_变电站值班员a答案

变电站值班员(高级理论答案)由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“变电站值班员a答案”。

四、计算题(每题5分,共26题)1.如图D-10所示，U＝120V，R1＝30Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω，R4＝15Ω，求I1、I2、I4、U1和U4。1(La3D1021).解：

R′2＝R3＋R2＝30(Ω)

R′4＝R′2×R4／(R′2＋R4)＝30×15／(30＋15)＝10(Ω)

R＝R1＋R4＝30＋10＝10(Ω)

I1＝U／R＝120／40＝3(A)

I4＝(U－I1R1)／R4＝(120－3×30)／15＝2(A)

I2＝I1－I4＝3－2＝1(A)

U1＝I1R1＝3×30＝90(V)

U4＝U－U1＝120－90＝30(V)

答：I1为3A，I2为1A，I4为2A，U1为90Ｖ，U4为30V。

2.如图D-11所示，电路中的总功率是400W，求rx及各个支路电流I(R取整数，I保留两位小数)。2(La3D2022).解：R＝U2／P＝2002／400＝100(Ω)

R′2＝R2×R3／(R2＋R3)＝50×50／(50＋50)＝25(Ω)

R′4＝R4＋R′2＝500＋25＝525(Ω)

R′1＝R1×R′4／(R1＋R′4)＝25×525／(25＋525)＝24(Ω)

rx＝R－R′1＝100－24＝76(Ω)

I＝P／U＝400／200＝2(A)

I1＝(U－Ir)／R1＝(200－2×76)／25＝1.92(A)

I2＝I3＝(I－I1)／2＝0.04(A)

答：rx为76Ω，I1为1.92A，I2为0.04A，I3为0.04A。3.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3(La3D3023).解：

I′1＝－1／2(A)

I′3＝1／2(A)

I1＝I′1＋I″2＝－1.75(A)

I2＝I′2＋I″2＝－0.25(A)

I3＝I′3＋I″3＝－2(A)

答：I1为－1.75A，I2为－0.25A，I3为－2A。5.如图D-13所示的三相四线制电路，其各相电阻分别为Ra＝Rb＝20Ω，Rc＝10Ω。已知对称三相电源的线电压UL＝380V，求相电流、线电流和中线电流。

5(La3D5025).解：因电路为三相四线制，所以每相负载两端电压均为电源相电压，33803220(V)

即 UPUL

.设

UA＝220∠0°V，则

..UB＝220∠－120°V，UC＝220∠120°V

所以，各相相电流分别为

..IaUA/Ra220/2011(A)

..IbUB/Rb＝220∠－120°／20＝11∠－

120°(A)

..IcUC/Rc＝220∠120°／10＝22∠120°(A)

因负载星接，所以线电流等于相电流，即IA＝11A，IB＝11A，IC＝22A

中线电流....IOIaIbIc＝11＋11∠－120°＋22∠120°

＝11∠120°(A)6601/LC1/641010010＝106.答：相电流Ia为11A，Ib为11∠－120°A，Ic为／80

22∠120°A；线电流IA为11A，IB为11A，IC为22A；

UR＝0.5(V)

中线电流为11∠120°A

I＝E／R＝0.05(A)

6.如图D-14所示，U为正弦交流电压，已知XL＝10

UL＝Iω0L＝0.05×(106／80)×64×10－6＝0.04(V)Ω，开关S打开和合上时，电流表A的读数都是5A，6－

Uc＝I(1／0Ｃ)＝0.05×［80／(10×100010试求容抗XL。

6)＝0.04(V).解：S打开时，由已知可得电源电压为

答：UR为0.5Ｖ，UL为0.04V，UC为0.04V。U＝IXL＝5×10＝50(V)4.已知条件如图D-12所示，求各支路电流I1、I2、S合上时，IL不变，由图D-15相量图得 I3。

I＝IC－IL所以电容电流

IC＝I＋IL＝5＋5＝10(A)4(La3D4024).解：(1)利用叠加原理先将E1短接，则

因此容抗为 有

XL＝U／IC＝50／10＝5(Ω)

R＝R1R2／(R1＋R2)＝4×4／(4＋4)＝2(Ω)

I′3＝－E2／(R＋R3)＝－15／(4＋2)＝－2.5(A)

I′2＝－1.25(A)

I′1＝－1.25(A)

(2)将E2短接，则有

R＝R1R3／(R1＋R3)＝4×4／(4＋4)＝2(Ω)

I′2＝E1／(R2＋R)＝6／(4＋2)＝1(A)

答：相电压为209V，相电流为22A。10.已知加在C＝100F电容器上电压uC＝

320sin(10t＋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。10(La3D5030).解：容抗XC＝1／C＝1／(103×100×10－6)＝10(Ω)

图D-15

答：容抗XL为5Ω。

7.如图D-16所示电路，四个电容器的电容各为C1＝C＝0.2F，C＝C＝0.6F。试求：(1)开关S42电流的有效值I＝U／XC＝20／(2·10)＝2＝1.414(A)无功功率QC＝IXC＝2×10＝20(var)

电容储存的能量

2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)

＝(0.2×0.6)／(0.2＋0.6)＋(0.2×0.6)／(0.2＋0.6)＝0.3(F)

(2)开关S合上时，其等效电容为

Cab＝(C1＋C3)(C2＋C4)／(C1＋C3＋C2＋C4)＝0.8×0.8／(0.8＋0.8)＝0.4(F)

答：S打开时，Cab为0.3F；S合上时，Cab为0.4F。

W1/2CUm1/210010262021022(J)

答：电流的有效值1.414A，无功功率为20var，电容所储存的能量为2×10-2J。

11.长200m的照明线路，负载电流为4A，如果采用截面积为10mm2的铝线，试计算导线上的电压损失

(＝0.0283Ω·mm2／m)。

11(Jd3D1051).解：铝导线的电阻为

R＝L／S＝0.0283×(2×200)／10＝1.13(Ω)

导线上的电压损失为

ΔU＝IR＝4×1.13＝4.52(V)答：导线上的电压损失为4.52V。

12.如图D-22所示电路，已知：E＝100V，R1＝1Ω，R2＝99Ω，C＝10μF。

试求：(1)S闭合瞬间各支路电流及各元件两端电压的数值。(2)S闭合到达稳定状态时，各支路电流及各元件两端电压的数值。

12(Jd3D2052).解：(1)S闭合瞬间(t＝0)，各支路电流为

i(0＋)＝E／R1＝100／1＝100(A)

i1(0＋)＝0(A)

i2(0＋)＝i(0＋)＝100(A)

各元件两端的电压为

uR1(0＋)＝i(0＋)R1＝100×1＝100(V)

uR2(0＋)＝uC＝0(V)

(2)S闭合后到达稳定状态时，各支路电流为

I＝E／(R1＋R2)＝100／(1＋99)＝1(A)

I1＝I＝1(A)

I2＝0(A)

各元件两端的电压为

UR1＝IR1＝1×1＝1(V)

UR2＝UC＝I1R2＝1×99＝99(V)

答：S闭合瞬间各支路电流i(0＋)为100A，i1(0＋)

为0A，i2(0＋)为100A；各元件两端电压UR1(0＋)为100V，UR2(0＋))为0V。Ｓ闭合后达到稳定状态时，各支路电流I为1A，I1为1A，I2为0A；各元件两端的电压UR1为1V，UR2为99V。

13.一条直流线路，原来用的是截面积为20mm2的橡皮绝缘铜线，现因绝缘老化，要换新线，并决定改用铝线，要求导线传输能力不改变。试求所需铝

A＝0.0283线的截面积(C＝0.0175Ω·mm2／m，8.如图D-17所示，将变频电源接在此电路中，R＝50Ω，L＝16H，C＝40F，U＝220V。求谐振频率f0相应的I、IL、IC、IR。8(La3D3028).解：f01/(2LC)661/(216104010)＝104／16π＝199(Hz)

XL＝L＝2π(104／16π)×16×10－6＝20(Ω)

IR＝U／R＝220／50＝4.4(A)

IL＝U／XL＝220／20＝11(A)

IC＝IL＝11(A)

I＝IR＝4.4(A)

答：I为4.4A，IL为11A，IC为11A，IR为4.4A。9.在图D-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＋j0.3Ω，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。9(La3D4029).解：电源相电压

UP＝UL／3＝380／3＝200(V)

每相总阻抗

因三相负载对称，所以流过每相负载的电流均为

IP＝UP／Z＝220／10＝22(A)

每相负载阻抗 Z7.65.79.5()

负载相电压

U′P＝IPZ′＝22×9.5＝209(V)

22Z(0.47.6)(0.35.7)10()22Ω·mm2／m)。

13(Jd3D3053).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

S＝A／C·S＝0.0283／0.0175×20＝AC32.3(mm)

答：可选用截面S为35mm2的铝线。

14.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？ 14(Jd3D4054).解：在三相四线制电路中，当A相断开时，非故障相的相电压为变，相电流也不变，这时中线电流为 IIBIC＝220∠－120°／(3＋j4)＋220∠120°／(3＋j4)＝44∠126.9°(A)

若采用三线制，A相断开时

IA＝0

IB＝IC＝UL／2Z＝34＝38(A)

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。

15.某工厂设有一台容量为320kVA的三相变压器，该厂原有负载为210kW，平均功率因数为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? 15(Jd3D5055).解：(1)该厂平均cos＝0.69，有功功率P＝210kW时，所需变压器的容量为

S＝P／cos＝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／cos＝255／0.69＝370(kVA)答：负载为210kW时，原有变压器可以满足需要，负载增加到255kW，变压器的容量应该为370kVA。

16.某台调相机的额定容量Q是30000kvar，额定电压U为10.5kV，功率因数cos＝0，求额定电e22

2过负荷百分数＝(IL－Ie)／Ie×100%＝(350－315)／315×100%＝11%

答：变压器的容量为120000kVA，变压器过负荷11%。

18.试求型号为NKL-10-400-6的电抗器的感抗XL。

18(Jd3D3058).解：∵XL%＝XLIe／(Ue／3)×

100%

∴XL＝Ue·XL%／(3Ie×100%)＝10000×6／(3×400×100%)＝0.866(Ω)

答：电抗器的感抗为0.866Ω。

19.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?

19(Jd3D4059).解：补偿电容前的功率因数为



cos＝P／S＝

14002600.84



于是可得功率因数角＝33°

又因补偿后的功率因数cos＝0.9，所以功率P/PQ22400/22因数角＝25.8°

需安装的补偿电容为

2C＝P／(ωU)(tg1－tg)

332

＝(400×10)／［2×3.14×50×(10×10)］(tg33°－tg25.8°)

－6－6

＝12.7×10×0.166＝2.1×10F＝2.1(F)

答：需要装补偿电容2.1F。

20.已知控制电缆型号KVV29-500型，回路最大负

荷电流IL.max＝2.5A，额定电压Ue＝220V，电缆长

度L＝250m，铜的电阻率＝0.0184Ω·mm／m，导线的允许压降不应超过额定电压的5%，求控制信号馈线电缆的截面积。.解：电缆最小截面积

S≥2·LIL.max／ΔU＝(2×0.0184×250×2.5)／(220×5%)＝2.09(mm2)

答：应选截面积为2.5mm的控制电缆。21.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?

21(Je3D1073).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＝0.3×3＝0.9(A)

环路运行按两台断路器同时动作计算，故

Ie＝2×0.9＝1.8(A)

答：可选择2A熔断器。

22.一台三绕组变压器绕组间的短路电压分别为UdⅠ－Ⅱ＝9.92%，UdⅠ－Ⅲ＝15.9%，UdⅡ－Ⅲ＝5.8%，试流Ie

16(Jd3D1056).解：cos＝0

sin＝1

Q＝3UeIesin



Ie＝Q／(3Uesin)＝30000／(3×10.5)＝1650(A)

答：额定电流为1650A。

17.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? 17(Jd3D2057).解：Se＝3UeIe＝3×220×315＝120000(kVA)

计算每个绕组的短路电压? 22(Je3D2074).解：UdⅠ＝1／2(UdⅠ－Ⅱ＋UdⅠ－Ⅲ－UdⅡ－Ⅲ)＝［(9.92＋15.9－5.8)／2］%＝10%

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% 答：每个绕组的短路电压分别为10%、0、5.89%。

23.某电容器单台容量为100kvar，额定电压11／3kV，额定频率60Hz，现要在某变电站10kV母

解：

A＝(ZAB＋ZCA－ZBC)／2＝(2＋1.6－1.8)／2＝0.9(Ω)

ZBZCZ＝(ZAB＋ZBC－ZCA)／2＝(2＋1.8－1.6)／2＝

1.1(Ω)

＝(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。

一、绘图题(每题10分,共15题)

4(Lb3E3013).如图E-23所示。4.画出中性点非直接

接地系统中，当单相(A相)接地时，其电压相量图。线上装设一组星形连接的、容量为4800kvar的电容器组，求需用这种电容器多少台? 23(Je3D3075).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 QC1／QC2＝f1／f2，QC2＝QC1·f2／f1

QC2＝100×(50／60)＝83.33(kvar)

所需台数

N＝4800／83.33＝57.6(台)

答：需要57台。

24.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? 24(Je3D4076).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)／［S1e／U1D％＋S2e／U2D%］×(S1e／U2D%)

＝200／(100／4＋100／5)×(100／4)＝111.11(kVA)

第二台变压器分担负荷为

S2＝(S1e＋S2e)／(S1e／U1D%＋S2e／U2D%)×(S2e／U2D%)

＝200／(100／4＋100／5)×(100／5)＝88.89(kVA)

答：第一台变压器负载为111.11kVA，第二台变压器负载为88.89kVA。

25.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? 25(Je3D5077).解：由已知条件求消弧线圈的相电压

UL＝35／3＝20.2(kV)

XL＝UL／IL＝20.2／20＝1.01(kΩ)

答：感抗为1.01kΩ。

26.三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?

图E-23

5(Jd3E3034).见图E-45和图E-46。5.画出变压器

Y，d11接线及相量图。

图E-45 接线图

图E-46 相量图

6(Jd3E3040).见图E-52。6.画出三相四线有功电能

表的直接接入式接线图。

图E-52单项电能表经电流互感器接入电路

7(Je3E3081).如图E-93所示。7.请画出500kV重合闸交流电压回路图。

图E-95

10(Je3E4084).如图E-96所示。10.请画出同期合闸

回路示意图。

图E-93 8(Je3E3082).如图E-94所示。8.画出带有电压抽取装置的耦合电容器回路图。

图E-96

11(Je3E3085).如图E-97所示。11.画出直流消失信

号回路图。

图E-97 图E-94

12(Je3E3086).如图E-98所示。12.请画出压力异常

禁止分闸回路图

9(Je3E5083).如图E-95所示。9.请画出低频减载装置回路图。

图E-98

13(Je3E2087).如图E-99所示。13.请画出断路器手

动跳闸回路图。

图E-99

14(Je3E4088).如图E-100所示。14.请画出从对侧来的高频信号启动的跳闸回路框图。

图E-100

15(Je3E3089).如图E-101所示。15.请画出在本侧工频信号变成高频信号向对侧输送框图。

图E-101