火力发电厂电气运行集控值班员考核试题库第四部分

1火力发电厂集控值班员考核试题库电气运行2计算题1. 一台8000kVA的变压器，接线组别为YN,d11，变比3500010500V，求高压侧线电流、相电流及低压侧线电流、相电流和相电压。【解】：I 1lS U1800010 31.73235000132(A)3I 1pI 1l132(A)I 2lS U2800010 31.73210500440(A)I 2pI 2l 254(A)U 2pU 2l10500(V)【答】：高压侧线电流为132A，相电流为132A；低压侧线电流为440A，相电流为254A，相电压为10500V。2. 功率因数为1的瓦特表，电压量程为300V， 电流量程为5A，满刻度是150格。用它测量一台单相变压器短路试验消耗的功率，当表针指数为70格时，请判断这台变压器的短路损耗功率。【解】：CU eIecos m3005115010(W格)实测功率为1070700(W)【答】：这台变压器的短路损耗功率为700W。3. 有一组GGF-800型蓄电池，共130只，每只电池的电压U2.15V，当串联使用时，总容量C S和总电压U S各是多少? 【解】：(1)蓄电池串联总容量等于单只电池的容量，即C S800(Ah)(2)蓄电池串联总电压等于单只电池的电压和，即U SU2.15130279.5(V)【答】：串联使用时总容量为800Ah，总电压为279.5V。4. 某一正弦交流电的表达式isin(1000t30)A，试求其最大值、有效值、角频率、频率和初相角各是多少? 【解】：最大值I m1(A)有效值1=0.72I(A)角频率1000(rads)频率59f(Hz)初相角 30【答】：该交流电的最大值为1A、有效值为0.707A、角频率为1000rads、频率为159Hz、初相角为30。5. 一台单相变压器，已知一次电压U 1220V，一次绕组匝数N 1500匝，二次绕组匝数N2475匝，二次电流I 271.8A，求二次电压U 2及满负荷时的输出功率P 2? 【解】：根据公式1=20547320475=29U(V)PUIP220971.815006.2(W)【答】：二次电压为209V，满负荷时输出功率为15006W。6. 用一只内阻为1800，量程为150V的电压表测量600V的电压，试求必须串接上多少欧姆的电阻? 【解】：设应串接上的电阻为R则15086150 R所以 ()40()【答】：串接5400电阻。7. 有一工频正弦电压u100sin(t42)V，问在t0.004s时，电压的瞬时值是多少? 【解】：在t0.004s时瞬时电压为u100sin(t42)100sin(3140.0040.733) 50(V)【答】：电压瞬时值为50V。8. 若U220V，E214V，r0.003，其接线如图D-8所示，试确定在正常状态下和短路状态下电流的大小和方向? 图D-8【解】：当正常工作时，因外电压U220V，其高于电动势E，故电池正处于充电状态，充电电流为图中所示的反方向，其值为Ir 2014.320(A)当A、B间发生短路时，U0，电池正处于放电状态，短路电流I k的方向与图中电流I的方向相同，I k的数值为Erk.7.1() 【答】：正常状态下电流为2000A，短路状态下为7.13 kA。9. 某设备装有电流保护，电流互感器的变比是2005，电流保护整定值是4A，如果一次电流整定值不变，将电流互感器变比改为3005，电流保护应整定为多少安培? 【解】：原整定值的一次电流为42005160(A)当电流互感器的变比改为3005后，其整定值应为Iset16030052.67(A)【答】：电流保护整定值应为2.67A。410. 某台电力变压器的额定电压为22012111kV，连接组别为YN,yn,d12-11，已知高压绕组为3300匝，试求变压器的中、低压绕组各为多少匝? 【解】：该变压器中压绕组匝数为 )185(2032匝 N该变压器低压绕组匝数为 336() 匝【答】：中压绕组匝数为1815匝，低压绕组匝数为286匝。11. 有一台额定容量为120000kVA的电力变压器，该变压器的额定电压为22012111kV，连接组别为YN，yn 12,d11；试求该变压器在额定运行工况下，各侧的额定电流是多少?各侧相电流是多少? 【解】：高压侧是星形连接，相、线电流相等，即 315(A)20ph1l I中压侧也是星形连接，其相、线电流相等，即 7()ph2l I低压侧是三角形连接，其线电流是相电流的 倍，所以先求其额定电流，即线电流3698(A)130lI相电流为 2lph【答】：高压侧额定电流和相电流均为315A，中压侧额定电流和相电流均为573A，低压侧的额定电流为6298A，相电流为3636A。12. 有一盏220V、60W的白炽灯，接在电压为220V、频率为50Hz的交流电源上，试求该电灯的电流和电阻？并写出电压和电流的瞬时值表达式。【解】：根据欧姆定律和公式PUI，得电灯的电流为IPU60273.()A电灯的电阻为R8.2f23.l4503l4(rads)可认为电灯电路为纯电阻电路，并以电压为参考相量，所以电压的瞬时值表达式为 ut20314sin()V电流的瞬时值表达式为 i7.A【答】：电灯的电流为0.237A，电灯的电阻为806。13. 有一直流稳压电源，其铭牌数据为24V、200W，试问该电源允许输出电流为多大？允许接入的电阻范围为多少？ 【解】：该电源允许输出电流即为额定电流，则5IPU20483.()A允许接入的最小电阻为RI.()【答】：电源允许输出电流为8.33A，允许接入的电阻范围为2.88到无穷大。14. 如图D-14所示，若电源E 1为3.2V，内阻r 1为0.3，被充电的电池E 2为2.6V，内阻r 2为0.01，求此时蓄电池充电电流是多少？蓄电池端电压是多少？图D-14【解】：公式IEr12蓄电池充电电流为IcA326094.()蓄电池端电压为UE 2I cr22.61.940.012.62(V)【答】：蓄电池充电电流为1.94A，蓄电池端电压为2.62V。15. 有一台并励直流电动机，额定电压220V，额定电流263A，额定转速100rmin，电枢绕组电阻0.04 ，额定输出功率 25kW，如果用直接起动的方法，起动电流是多少？是额定电流的多少倍？【解】：直接起动时起动电流 IURa2045.()A起动电流与额定电流的比值 1263NaI【答】：直接起动起动电流是5500A，是额定电流的21倍。16. 某电厂6台机组运行最大发电功率为350000kW ，24h发电量为8128447kW.h，厂用电量为628353kW.h时，试求输出电量有多少？平均发电功率是多少？负荷率和厂用电率各是多少？【解】：输出电量发电量厂用电量81284476283537500094(kW.h)平 均 发 电 功 率 发 电 量时 间812473685()kW负 荷 率 为 平 均 发 电 功 率最 大 发 电 功 率K=0%=10=9.7% 厂 用 电 率 厂 用 电 量发 电 量 182473【答】：输出电量7500094kW.h，平均发电功率是338685 kW.h，负荷率96.77%，厂用电率7.73%。617. 有一电感线圈，其电感量L1H,将其接在频率为50Hz的交流电源上，其线圈通过的电流II msintA，其中I m1A，试求线圈两端的电压降是多少?所吸取的无功功率有多大? 【解】：线圈端电压的最大值UmI mXL（12501）314（V）线圈的端电压u314sin（t90）（V）所取无功功率)var(157342IQ【答】：线圈的端电压为314sin（t90），吸取无功功率为157var。18. 两只电容器，其C 10.02F，C 20.05F，并联后接入交流电源上，已知电源输出电流i 21.5sin314t（ A），求并联电容器C 1和C 2通过的电流i 1和i 2的有效值各多少?【解】：已知电路总电流i 1.5sin314t（A），总电流有效值Im215.()根据两只电容器并联的分流公式，则通过电容器C 1的电流有效值为)(43.05.2.01I通过电容器C 2的电流有效值为I2II 11.50.431.07（A）【答】：通C 1的电流有效值I 1为0.43A，通C 2的电流有效值I 2为1.07A。19. 在R、L、C串联电路中，R16，X L4，X C16，电源电压u100 sin（314t30 ）V，求此电路的阻抗是多少?电路电流及消耗的有功功率各为多少? 【解】：根据复阻抗公式 ZRj（X LX C）电路的阻抗为 Z16j（416）16j12 （） j36.920e已知u100 2sin（314t 30）（V）故 )(e103jU根据公式IZ电路电流)A(e5206.9j.3j-根据单相功率公式 PUIcos u i3066.936.9电路的功率因数为 cos cos（36.9）0.8电路的有功功率 P10050.8400（W）【答】：电路的阻抗为 ，电路的电流 I为 A，电路的有功功率P为 j36.920ej6.95e400W。20. 如图D-20所示电路，交流电源电压7UAB80V，R 13，R 21，X 15，X 2X 32，X 41，试求电路中AC两点间的电压。图 D-20【解】：根据串联电路复阻抗为ZR 1R 2j（X 1X 2X 3X 4）4j（5221）4j4 645.ej（）设电压 U80Vj()电路电流 IZ10455.6eAj4-j.()根据公式 A、C两点间电压 AC R 1R 2j（X 1X 2）.I45-e（4j7）14.1 j608. j15（V）【答】：A、C两点间的电压 UAC为114e j15V。21. 已知一线圈的电阻R4，L9.55mH，将其接入工频交流电网中，电网电压为380V。试求流入线圈的电流I、电阻压降U R、线圈的有功功率P、无功功率Q及功率因数cos。【解】：X L2fL23.14509.5510 3 3()22L435()ZIUZ380/576(A)URIR764304(V)PIU R7630423104(W)23.1(kW)QI 2XL76 2317328(var)17.3(kvar)223.1cos/ 0.87PSQ【答】：流入线圈的电流为76A，电阻压降为304V，线圈的有功功率为23.1kW，无功功率为17.3 kvar，功率因数为0.8。22. 一台三相异步电动机额定功率20kW，额定电压380V，功率因数0.6，效率97%，试求电动机的额定电流。【解】：ee3cosPIU820152(A)38.697【答】：电动机的额定电流为52A。23. 如图D-23所示，当改变电阻R时，测得电压和电流的关系如图(b)所示，求电源的电动势和内电阻。图 D-23【解】：由图可知，当I0时，测得的端电压就是电动势E,E5V。由图可知，当端电压为零时，外电阻为零，此时的电动势全加在内阻上。rE6560.83()【答】：E5V,r0.83。24. 一线圈加30V直流电压时，消耗功率P 1150W，当加有效值为220V的交流电压时，消耗功率P 23147W，求该线圈的电抗。【解】：RU 2P 130 21506()加交流电压时=23（A）6374IZUI22023 9.56()()XR 29.57.42【答】：该线圈的电抗为7.44。25. 有一台直流发电机，在某一工作状态下测得该机端电压U230V，内阻R 00.2，输出电流I5A，求发电机的电动势E、负载电阻R f和输出功率P各为多少? 【解】： f230=465I()EI(R fR 0)5(460.2)231(V)PUI23051150(W)【答】：发电机的电动势为231V，负载电阻为46，输出功率为1150W。26. 单支避雷针高度h为30m，距避雷针根部20m处有一个油箱高h x为15m，此油箱是否能被避雷针保护? 【解】：根据避雷针保护公式当h xh2时保护范围半径r xhh x301515(m)20m【答】：避雷针在被保护物高度15m处只能保护半径15m之内物体，油箱距离20m处大于保护半径，所以不能保护。27. 一条电压U为220V纯并联电路，共有额定功率P 1为40W的灯泡20盏，额定功率P 2为60W的灯泡15盏，此线路的熔断器容量应选多大的? 【解】：I 1P 1U402200.18(A)9I2P 2U602200.27(A)总电流I 20I 115I 20.18200.27153.64.057.65(A)根据线路熔断器容量选择原则略大于工作电流之和，所以选10A熔断器。【答】：此线路熔断器应选10A。28. 如图D-28所示的电磁机构控制回路，灯电阻、附加电阻、防跳电流线圈电阻、电缆、二次线圈电阻总和即为总电阻R 。该总电阻上分配到的电源电压U 1为187V，电源电压U 为220V，计算跳闸线圈电阻上的电压U 2为多少?该开关能否跳闸? 图D-28【解】：因为在串联电路中U U 1U 2所以U 2U U 122018733(V)根据规程规定，跳闸线圈最高不动作电压U 1为电源电压U的30%，则U22030%66(V)而U 233VU故该开关不能跳闸。【答】：跳闸线圈电阻上电压为33V，该开关不能跳闸。29. 某接地系统发生单相接地(设为A相)故障时，三个线电流各为IA1500A，I B0，I C0。试求这组线电流的对称分量，并作相量图。【解】：设 15000A，则零序分量AII 0BC()150(A)133正序分量aI 1AC)2负序分量I 2B(50()3作相量图见图D-29所示。图D-29【