国家电网工程师、技师、技能鉴定题库计算题.doc

. . . .1. 当已知被试品的电容量为1000pF，工频试验电压为220kV，问试验所需的工频试验变压器的容量和试验电流各是多少？解： 1）I=CU2fCU 2501000 10-12 220 103 0.06911(A) 2）P=CU22fCU22501000 10-12 (220 103) 2 15.21(kVA)2. 某条单相200米长的110kV电缆，要进行调频串联谐振试验，已知电缆每米电容量为100pF，采用4只（每只电感量为50H）电抗器串联，试验电压为110kV，请计算试验谐振频率和被试品电流。答：（1）已知：试品电容为20010020000pF；电感450200H；回路谐振时3. 某变压器测得星形连接测的直流电阻为Rab0.563，Rbc0.572，Rca0.560，试求相电阻Ra，Rb，Rc及相间最大差别；如果求其相间差别超过4，试问故障相在哪里？解：Ra（RabRcaRbc）/20.2755Rb（RabRbcRca）/20.2875Rc（RbcRcaRab）/20.2845相间最大差别： （ RbRa )/【( Ra+ Rb+ Rc)/3】100=4.25%答：故障相可能是B相有焊接不良或接触不良等；a相有可能存在匝间短路故障；4. 如图1所示R-L-C并联电路，已知R50，L16mH,C40F，U220V，求谐振频率f0，谐振时的电流I0。谐振时电流I0是否为最小值?图1答案：解： 谐振时的电流I0是最小值。 答：谐振频率f0为199.04Hz，谐振时的电流I0为4.4A，谐振时电流I0是最小值。5. 某主变压器型号为OSFPS-120000220，容量比S1S2S3为12000012000060000kVA，额定电压比U1NU2NU3N为22012111kV，求该变压器各侧的额定电流I1N、I2N、I3N。答案：解：高压侧额定电流IN： 中压侧额定电流I2N： 低压侧额定电流I3N： 答：该变压器高、中、低压侧的额定电流分别为315A、573A、3149A。6. 如图所示电路中E1E2E340V，R1R220，R310，R05，求各支路电流。解：20（V）7. 一台三相电力变压器，额定容量，额定电压，额定电流，连接组标号为，测得空载损耗，空载电流，求高压侧励磁电阻和励磁电抗。解: =2400 =243768. 在，中性点不接地系统中，假设各项对地电容为，试求，单相金属性接地时的接地电流。解：假设A相接地时，则B、C两相电压上升至线电压，每相对地电容，其对地电容电流为： I 接地电流为和的矢量和，即：答：单相金属性接地时的接地电流为14.28A。9. 某电力公司状态检测人员对某500kV变电站开展500kV氧化锌避雷器阻性电流带电检测，其中一只避雷器测试数据原始记录中设备运行线电压502kV，全电流有效值1.947mA，相角差87，而阻性电流、功率损耗记录不清，请根据已有数据计算该只避雷器阻性电流峰值及功率损耗。解：设相电压为，线电压为，阻性电流峰值为，功率损耗为P，则有：答：该避雷器阻性电流峰值是0.144mA，功率损耗为29.53W.10. 一台220kV电流互感器，由试验得主电容Cx=1000pf，tg=0.6%,试计算在额定最高工作电压下,介质的工频损耗是多少?解：额定最高相电压:U=1.15UN/1.732=146kV介质的工频损耗:P=CU2 tg =23.1450100014620.6%10-6 =40.16(W) 答：介质的工频损耗是40.16W。11. 一台SFPL50000/110、联结组标号YN,d11、额定电压1215/10.5kV、额定电流238/2750A进行负载试验，已知t132时，高压绕组额定分接直流电阻AO0.448、BO0.448、CO0.451，低压绕组直流电阻ab0.00581、bc0.00586、ca0.00591；在t226时，实测负载损耗为240kW，请计算75时的负载损耗。解：绕组电阻平均值高压：（0.4480.4480.451）/30.449低压：（0.005810.005860.00591）/30.00586 t1时绕组电阻损耗高压：323820.44976.3kW低压：1.5275020.0058666.5kW高低压侧总损耗：76.366.5142.8kW将t1时绕组损耗换算到t2的温度系数：Kt2（225t2）/（225t1）=（22526）/（22531）=0.977t2时电阻损耗为：142.80.977139.5kW将t2时换算到75的温度系数：K（22575）/（22526）1.195K210.42875时的负载损耗PK75=PKt2（K21）I2Rt2/K（240+139.50.428）/1.195252kW答：75时负载损耗为252kW。12. 有两组电流互感器，属于同一批次设备，介质损耗因数测试结果如下：A1=0.0029，B1=0.0021，C1=0.0032，A2=0.0049，B2=0.0034，C2=0.0029，请用显著性差异分析法初步判断A2电流互感器的介损值是否存在劣化趋势？ （n=5时，k=2.57）解：5个样品的介损平均值X=（0.0029+0.0021+0.0032+0.0034+0.0029）/5=0.0029 通过计算器得到： 样本规定离差S=0.000443 n=5时，k=2.57 X+kS=0.0029+2.57*0.000443=0.004 由于A2介损值0.00490.004所以A2电流互感器介损值存在劣化现象。13. 一台额定容量为Se100kVA、高压侧额定电压为Ue100kV，阻抗电压为Uk6.5的单相试验变压器，对电容量为22400pF、试验电压U38kV的变压器进行交流耐压试验，若按试验变压器变比换算的低压电压为准进行试验时，试品电压约为多少？解：根据题意按LC串连回路（如图）估算 U为试验变压器变比换算的电压38kV XLUeUk/Ie1001036.5/（100103/100103）6500Xc1/C1/314224001012142174回路阻抗XXcXL1421746500135674回路电流IU/X38000/1356740.28A试品电压UcI Xc 0.2814217439809V答：试品上电压约为39809V。14. 一台型号为SFPSZ150000/220、额定电压为230/121/35kV、联结组为YNa0yn0变压器，已知P0116.4kW、I0（）0.343。在低压侧采用两瓦特表法进行三相空载试验，请估算W1和W2瓦特表测量功率。解：低压侧额定电流和空载电流设三相空载电流相等 I0II0（）24740.3438.49A空载试验容量：S0SNI0（）1500000.343514.5kVA空载试验功率因数：COSP0 / S0=116.4/514.50.226 76.90采用两瓦特表法，W1接入ab相电压和a相电流，则W1UabIaCOS（30）358.49COS（76.930）86.4kWW2接入cb相电压和c相电流，则W2UcbIcCOS（30）358.49COS（76.930）203.0kW答：W1表估算功率为86.4kW，W2表估算功率为203.0kW。15. 在某超高压输电线路中，线电压UL22104V,输送功率P30107W，若输电线路的每一相电阻RL5，试计算负载功率因数cos10.9时，线路上的电压降U1及输电线上一年的电能损耗W1；若负载功率因数从cos10.9降为cos20.65， 则线路上的电压降U2及输电线路上一年的电能损耗W2又各为多少。答案：解：当负载功率因数为0.9时，输电线上的电流为：U1I1RL87554375(V) 则一年(以365天计，时间t365248760(h)中输电线上损耗的电能为：W13I21RLt387525876011011(Wh)1108kWh 当功率因数由cos10.9降低至cos20.65时，则输电线路上的电流将增加至： 则线路上的电压降为：U2I2RL121156055(V) 一年中输电线上损耗的电能将增至：W23I22RLt312112587601.91011(Wh)1.9108kWh 所以由于功率因数降低而增加的电压降为：U605043751680V 由于功率因数降低而增加的电能损耗为：WW2W11.910811080.9108kWh0.9亿度 答：线路上的电压降为6055V，输电线路上一年的电能损耗为0.9亿度。16. 对某大容量变压器分解试验时,测得其套管的电容量和tg分别为C1=1000pF,tg1=5%,而测量一次绕组与二次绕组及地间的电容量和tg分别为C2=20000pF,tg2=0.2%,试问,若对此变压器进行整体测试,测得的tg为多少,根据该值能否发现套管的绝缘缺陷? 解:变压器上的套管对地绝缘和绕组绝缘为并联关系根据公式整体tg=( C1 tg1+ C2 tg2)/( C1+ C2)=(1000x0.05+20000x0.002)/(1000+20000)=0.43这样的试验数据不能发现套管缺陷17. 已知一台变压器的高压侧电容量为14000PF，U1N/U2N=35/10kv，采用变频谐振法进行交流耐压试验，试验电压US=72kv，选用两台50kv、220H的电感（互感系数为1.2），限流电阻R=7.2k。通过计算说明，是否可用10kvA、10kV的试验变压器做该项试验。解：因为试验电压是，所以需把两个电感串联，考虑互感，串联后的等值电感为：.（）谐振频率：f0 =（）.（）品质因数：.试验变压器高压侧电压：.（）流过试验变压器的电流：.（）通过以上计算可以看出：试验变压器高压侧电压=2.7KV,相对产气速率10%的要求。35. 已知某台变压器总烃初值为44l/l，2013年6月25日总烃含量为250l/l，且铁芯接地电流测试为500mA，其他带电测试数据未见异常，请根据基于不停电监测的油浸式变压器状态评价导则对该台变压器进行状态评价。 解：(1)总烃的初值差且l/l45l/l根据导则状态量油色谱扣15分。 （2）铁芯接地电流测试为500mA，根据评价导则状态量铁芯接地电流扣分（3）状态量油色谱和铁芯接地电流均为变压器本体部件的主状态量扣分 本体部件得58.3分（100-41.7），75分以下本体评价为不良状态，因此基于不停电监测的油浸式变压器状态评价导则，该台变压器评价为不良。36. 有一段GIS母线长10米，特高频局放测试时，将传感器分别放置在母线两端部，测得母线左端部与右端部的两个波形的时延为0.02s（左端部波形超前），计算局部放电源的具体位置答：已知 L = 10（m）， t = 0.02（s），c = 3108 （m/s），则x = （10 - 3108 0.0210-6）= 2 （m）局部放电源的具体位置为，距离母线左端部2米。37. GIS超声波局放测试中，测得某一信号的实际幅值为15mV, 求其分贝值答：20 log(15(mV)/ 1(mV) = 23.5 分贝（dB）该信号分贝值为23.5 dB。38. 设有三台三相变压器并列运行，其额定电压均为3510.5kV，其他规范如下： (1)容量SN1：1000kVA；阻抗电压Uk1%：6.25 (2)容量SN2：1800kVA；阻抗电压Uk2%：6.6 (3)容量SN3：2400kVA；阻抗电压Uk3%：7.0 当总负载为4500kVA时，各变压器所供给的负载P1、P2、P3各是多少?答案：解：因各变压器阻抗电压不同，每台变压器的负载分配可按下式计算： 答：各变压器所供给的负载为：930kVA、1582kVA、1990kVA。39. 三个同样的线圈，每个线圈有电阻R和电抗X，且R8，X8。如果它们连接为：星形，三角形，并接到380V的三相电源上，试求每种情况下的线电流IL以及测量功率的两个瓦特表计读数的总和P。解：(1)当连接为星形时，因为相电压为： 所以 在一相中吸收的功率为： P1UphIcos(cos为功率因数) 因为arctg arctgarctg145 所以P119.422019.50.7073010(W) 因为吸收的总功率两个瓦特计读数的总和。 故：P3UphIcos319.49029(W) (2)当连接成三角形时，因为相电压为Uph380V(相电压和线电压的有效值相等) 所以，相电流Iph： 线电流IL为：ILIph33.5958.18(A) 在一相中吸收的功率P1为：P1UphIphcos38033.599026(W)9.026kW 吸收的总功率P为：P3P139.02627.078(kW) 答：当为星形连接时，线电流为19.4A，测量功率的两个瓦特表计读数的总和为9029W；当为三角形连接时，线电流为58.18A，测量功率的两个瓦特表计读数的总和为27.078kW。40. 一台SFSLb140000/110变压器，交接试验时10KV侧交流耐压电压U为30KV，测得电容值为16000pF，试验变压器的铭牌规范为50KVA，100/0.38KV，0.5/131.5A，阻抗电压%为0.065，试计算试品端容升电压是多少？解：（1）试验时回路的电流为 （2）试验变压器的漏抗 （3）端容升电压 答：试品端容升电压是1959.1V。41. 某变压器测得星形连接侧的直流电阻为Rab=0.563, Rbc=0.572, Rca=0.56,试求相电阻Ra Rb RC 及相间最大差别；如果求其相间差别超过4%，试问故障相在哪里？（5分）解：a相和b相电阻的差别最大为所以故障相可能是b相有焊接不良点或接触不良；也可能故障在a相，即a相制造时匝数偏少或有匝间短路故障，应结合电压比试验、空载试验结果综合判断。答：相电阻Ra 、Rb 、RC分别为0.275、0.2875、0.2845，相间最大差别为4.25%，如相间差别超过4%，故障可能是b相有焊接不良点或接触不良，也可能故障在a相，应结合电压比试验空载试验结果综合判断。42. 对某大容量变压器分解试验时,测得其套管的电容量和tg分别为C1=1000pF,tg1=5%,而测量一次绕组与二次绕组及地间的电容量和tg分别为C2=20000pF,tg2=0.2%,试问,若对此变压器进行整体测试,测得的tg为多少,根据该值能否发现套管的绝缘缺陷?解:变压器上的套管对地绝缘和绕组绝缘为并联关系根据公式整体tg=( C1 tg1+ C2 tg2)/( C1+ C2)=(1000x0.05+20000x0.002)/(1000+20000)=0.43这样的试验数据不能发现套管缺陷43. 已知一台变压器的高压侧电容量为14000PF，U1N/U2N=35/10kv，采用变频谐振法进行交流耐压试验，试验电压US=72kv，选用两台50kv、220H的电感（互感系数为1.2），