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文档简介

1、1、一台SFZL-31500/110三相变压器,额定容量31500KVA,一、二次额定电压分别为Un1=110KV,Un2=38.5KV,求一、二次额定电流?一、二次额定电流为:In1=Sn/(1.732 Un1)=165.3AIn2=Sn/(1.732 Un2)=472A2、一台SF10-4000/10变压器,交接试验时交流耐压电压为30kV,测得电容量Cx=16000pF,试验变压器名牌为:50kVA,100/0.38kV,0.5/131.5A,阻抗电压Uk%=0.065(假设电阻压降可以忽略),试计算试品端容升电压是多少?a试验回路的电流为Ic=×Cx×U=0.150

2、7Ab试验变压器的漏抗Zk=Ue×Uk%/Ie=13000c端部容升电压为Ucx=Ic×Zk=1959.1V3、一台SFPSZB1-120000/220变压器,测得其高压侧直流电阻Ra=0.174,油温ta=35,试将其换算为tx=20时的电阻值(铜导线温度系数T=235)?Rx=Ra×(T+tx)/(T+ta)=0.1644、一台SFS-40000/110变压器,YNd11,Ue:110/10.5kV,Ie:210/2200A,铭牌阻抗电压Uk%=7,在现场进行负载试验,由110kV侧加压,负载试验电流Is限制在10A,计算试验时的电压Us是多大?Zk=Uk%&

3、#215;Ue/100/Ie=36.67Us=Is×Zk=366.7V5、一台额定容量为60000kVA,额定电压110/6.6kV,额定电流315/5250A的三相变压器,作空载试验,从低压侧输入6600V电压,测量三相电流:Ia=19.52A,Ib=19.52A,Ic=22A,求空载电流的百分数?Ip=(Ia+Ib+Ic)/3=20.35A空载电流百分数Io=Ip/Ie×100%=0.39%6、一台SFSL131500/110变压器,110kV侧直流电阻出厂试验值为RAO1.188,RBO1.191,RCO1.183(出厂试验时,环境温度为30,上层油温为75)。本年度

4、预防性试验时,环境温度为15,上层油温为20,测试结果如下:RAO1.038,RBO1.039,RCO1.029。已知铜导线的温度系数为T235,铝导线的温度系数为T225。请通过计算,对本年度试验结果做出判断结论。(1)本次预试直流电阻不平衡系数(1.039-1.029)/(1.038+1.039+1.029)/3=1%<2%(2)本次预试直流电阻换算到75:R75R20×(22575)/(22520)=1.224R20故,RAO751.271RBO751.272RBO751.259(3)折算到75下,本次试验结果与出厂值差别:(R本次R出厂)/R出厂,因此A7.0%2%;B

5、6.8%2%;C6.4%2%(4)本次预试直流电阻虽然三相平衡符合规程要求,但与出厂相比,三相直流电阻均增大了近7%,超过了规程要求的2%,试验结果不合格。故障原因可能是断股或接触不良,故障部位可能在110kV中性点引线或中性点套管上。7、设有两台变压器并联运行,变压器的容量为1000kVA,变压器的容量为500kVA,在不容许任一台变压器过载的情况下,试就下列两种情况求该变压器组可能供给的最大负载?(1) 当变压器的短路电压为变压器的短路电压的80%时;(2) 当变压器的短路电压为变压器的短路电压的80%时;(1)/=(SN/uk)/(SN/uk)=2.5变压器先满载,所以变压器的实际容量为

6、:1000/2.5=400 kVA最大负载容量:10004001400 kVA(2)/=(SN/uk)/(SN/uk)=1.6变压器先满载,所以变压器的实际容量为:500×1.6=800 kVA最大负载容量:8005001300 kVA8、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?答案:额定最高相电压:U=1.15×UN/1.732=146KV;介质的工频损耗:P=C u2 tg =2×3.14×50×1000×1462×0.6%×

7、10-6 =40.16(W)9、有一台变压器,型号:SFPSZ9-180000/220,2001年8月16日试验报告中有关数据如下,试验结论为“合格”绝缘电阻如下(温度:10):(M)R15R60吸收比高压对中、低压及地12000200001.67中低压直流电阻:(m)Am55.15Bm55.12Cm55.34a-b1.387b-c1.394c-a1.4162004年1月23日做试验,绝缘电阻如下: (M)R15R60吸收比高压对中、低压及地2000300015中低压直流电阻:(m)Am64.19Bm64.16Cm64.41a-b1.564b-c1.572c-a1.597请根据上述试验结果,试

8、判断可能的故障原因。(1)2001年,中压:K1=% 低压:K2=%2004年,中压:K1= 低压:K2=2004年低压不平衡率超标,由2001年不平衡率计算数据得知,低压由于本身构造原因造成不平衡率超标(2)因为2004年低压变化率要小于中压变化率,又2001年数据合格,在相同温度下中压增长率高于低压增长率,因为直流电阻不可能降低。所以用低压直阻进行计算(3)用两次温度计算K值,看2004年中压直流电阻是否合格K=1.132004推算值2004推算值与实际测量值比较: 经过比较2004年直流电阻(中压)都上升了3%,不合格。判断问题可能中压中性点引出回路出现问题,因中性点有套管引出,一般是中

9、压套管接头松动(4)通过计算求出温度,推算2004年绝缘电阻=2000× =5690 M规程要求不低于上次值的70%,5690 ×70%=3983M2004年2000 M的绝缘电阻明显低于3983 M所以不合格(5)结论:低压不平衡超标,是由于变压器本身结构原因;中压中性点引出回路出现问题,因中性点有套管引出,一般是中压套管接头松动;变压器绝缘下降。10、一台KSGJY-1006的变压器做温升试验,当温度tm13时,测得一次绕组的直流电阻R12.96,当试验结束时,测得一次绕组的直流电阻R23.88,试计算该绕组的平均温升tp。试验结束后绕组的平均温度tp可按下式计算: 式

10、中 T-常数,对于铜线为235。 绕组的平均温升tptptm90.11377.1()答:绕组的平均温升为77.1。11、有一台额定容量为SN1000kVA,额定电压比为U1NU2N3510.5kV,额定电流比为I1NI2N16.555A,连接组别为YN,d11的变压器,其空载损耗为P04900W,空载电流I0为5%I1N,求高压侧励磁电阻Rm和励磁电抗Xm。解:已知I1N16.5A,U1N35kV,则空载电流为: I0I1N5%16.5×5%0.825(A) 高压侧励磁电阻为:RmP0(3I20)4900(3×0.8252)2399.8() 高压侧励磁阻抗为:ZmU1N(I

11、0)35000(×0.825)24493.6() 高压侧励磁电抗为: 答:高压侧励磁电阻为2399.8,励磁电抗为24375.8。12、某一220kV线路,全长L21.86km,进行正序阻抗试验时,测得线电压平均值Uav286V,三相电流的平均值Iav21.58A。三相总功率P800W,试计算每相每千米正序阻抗Z1、正序电阻R1、正序电抗X1和正序电感L1。正序阻抗Z1(Uav3Iav)(1L)(2863×21.58)×(121.86)0.35(km)正序电阻R1(P3I2av)(1L)(8003×21.582)×(121.86)0.0262(

12、km)正序电抗X1(Z12R12)(0.3520.02622)0.35(km)正序电感L1X12f0.352×3.14×500.00111(Hkm)答:每相每千米正序阻抗Z1、正序电阻R1、正序电抗X1和正序电感L1分别为0.35km、0.0262km、0.35km、0.00111Hkm。13、试求截面积S=95、长L=120km的铜质电缆,在温度=0时的电阻(铜在=20时的电阻率=0.0175×10,电阻温度系数=0.004)。=0.0175×10×=22.11() =1+(-) =22.11×1+0.004×(0-20)

13、=20.34()答:在0时的电阻为20.34。14、已知一正弦电动势e的三要素为:=200V,=314rad/s,=-/6rad,试写出e的函数表达式,并计算t=0时的e值。e=200sin(314t-)(V);t=0时,e=200sin(-)=-100(V)答:e的函数表达式为e=200sin(314t-),当t=0时,e为-100V。15、已知某电源频率为=100Hz,试求其角频率和周期T。=2=2×3.14×100=628(rad/s) T=1/=1/100=0.01(s)答:其角频率为628rad/s,周期T为0.01s。15、已知=sin(t+45°),

14、=sin(t+15°),=50Hz,试求:(1)和的相位差t;(2)超前多长时间t(=2)? (1)、的相位差t=45°-15°=30°=(rad)(2)由t=可得,t=0.00167(s)答:和的相位差为rad。超前0.00167s。16、一把U=220V、=75W的电烙铁,接在交流电压源u=311sin314t上,求:(1)通过电烙铁的电流的有效值I及电烙铁的电阻R;(2)将这把电烙铁接在U=110V的交流电源上,问它消耗的功率P是多少?(1)交流电压源U的有效值U=311/=220(V) R=645.33() i=0.482sin314t(A) I

15、=0.482/0.341(A)(2)P=18.75(W)答:通过电烙铁的电流的有效值I为0.341A,电烙铁的电阻为645.33;将这把电烙铁接在U=110V的交流电源上,它消耗的功率P是18.75W。17、某电力变压器的型号为SFSZL3-50000/110,额定电压为110×2.5/38.5/11kV,问该变压器高压侧有几个抽头?对应各抽头,高低压绕组间的电压比、各是多少?高压侧有7个抽头。对应高压侧各抽头,高、低压绕组间的电压比分别为: =11 =10.75 =10.5 =10.25 =10 =9.75 =9.5答:该变压器高压侧有7个抽头,对应各抽头高低压绕组间的电压比分别是

16、11、10.75、10.5、10.25、10、9、75、9.5。18、在下图所示电路中,试导出I的计算式并说明增大时,流过电流表的电流I如何变动,并说明其原因。 流过安培表的电流I为: I= = =从上式可以看出,当增大时,分母减小,所以流过电流表的电流I增大。答:I的计算式为I=;当增大时,分母减小,所以流过电流表的电流增大。19、电路如下图所示,已知=25A、=16A、=12A,它们的正方向如图所示,求电阻、中的电流、。 根据基尔霍夫定律得: -+=0 =-=12-16=-4(A)又-+=0 =-=25-16=9(A)又-+=0 =-=25-12=13(A)答:、中的电流、分别为9、13、

17、-4A。20、求下图所示电路中,储存于各电容器的电能。 先求电路的总电容C: C=2F再求每个电容所带电荷、: =CU=2×10×102=2.04×10(C)根据公式Q=CU可得: =34(V) =51(V) =17(V)每个电容储存的电能、分别为: =×6×10×34=3.468×10(J) =×4×10×51=5.2×10(J) =×12×10×17=1.734×10(J)答:、的电能分别为3.468×10J、5.2×10

18、J、1.734×10J。21、两个同频率正弦量、的有效值各为40、30V,问(1)在和同相时,+的有效值为多少?(2)在和反相时,+的有效值为多少?(3)在和相位相差90°时,+的有效值为多少?(1)在和同相时,+的有效值=40+30=70(V)(2)在和反相时,+的有效值=40-30=10(V)(3)在和相位相差90°时,+的有效值=50(V)答:在和同相时,+的有效值为70V;在和反相时,+的有效值为1OV;在和相位相差90°时,+的有效值为50V。22、已知某串联谐振试验电路的电路参数电容C=0.56F,电感L=18H,电阻R=58,试求该电路的谐

19、振频率及品质因数Q。该电路的谐振频率=50.13(Hz)该电路的品质因数Q=×=97.75答:该电路的谐振频率为50.13Hz,品质因数Q为97.75。A。23、一台单相变压器,=220V,=50Hz,=200匝,铁芯截面积S=35,试求主磁通的最大值和磁通密度最大值。 答案:解:主磁通最大值: =0.004955(Wb)磁通密度最大值: =1.4157Dm(T)答:主磁通的最大值和磁通密度最大值分别为0.004955Wb、1.4157T。24、某电力变压器的型号为SFL18000/35,额定容量为8000kVA,=35kV,=11kV,YN,d11联结,试求:(1)该变压器高低压侧

20、的额定电流、;(2)额定负载时,高低压绕组中流过的电流。(1)额定电流: =132(A) =420(A)(2)流过高压绕组中的电流=132(A)流过低压绕组中的电流=242(A)答:该变压器高低压侧的额定电流分别约为132A、420A。额定负载时高、低压绕组中流过的电流为132A、242A。25、在下图中,当长L=0.45m的导线以=10m/s的速度垂直于磁场的方向在纸面上向右运动时,产生的磁感应电动势E为4.5V,方向已标在下图上,试确定磁通密度B的大小及方向。 因为E=Bl所以B=1(T)答:磁通密度的大小为1T,方向为垂直穿入纸面。26、现有电容量C1为200F,耐压为500V和电容量C

21、2为300F,耐压为900V的两只电容器,试求: (1)将两只电容器串联起来后的总电容量C是多少? (2)电容器串联以后若在两端加1000V电压,电容器是否会被击穿? (1)两只电容器串联后的总电容为: (2)两只电容器串联后加1000V电压,则C1、C2两端的电压U1、U2为: 答:将两只电容器串联起来后的总电容量C为120F;电容C1两端的电压是600V,超过电容C1的耐压500V,所以C1被击穿。C1击穿后,1000V电压全部加在电容C2上,所以C2也会被击穿。27、电路如图D-10所示,试用U2的计算式说明在开关S合上后,电压U2是增加还是减少?图D-10开关S拉开时,电阻R2上的电压

22、U2为: 开关S合上时,电阻R2上的电压U2为: 比较以上两式可知,开关S合上后,电阻R2上的电压U2要减少。 答:开关S合上后,电阻R2上的电压U2要减少。28、电阻R12,电感L160mH的线圈与电容C127F串联后,接到电压U220V,频率f50Hz的工频电源上,求电路中的电流I。角频率2f2×3.14×50314(rads) 电路中的阻抗为: 电路中的电流为: 答:电路中的电流为7.89A。29、电阻R30,电感XL60,容抗XC20组成串联电路,接在电压U250V的电源上,求视在功率S、有功功率P、无功功率Q。串联电路的阻抗: 电路电流: 视在功率:SUI250&

23、#215;51250(VA) 有功功率:PI2R52×30750(W) 无功功率:QI2(XLXC)52×401000(W) 答:视在功率S为1250VA,有功功率为750W,无功功率为1000W。30、已知负载的电压和电流相量为u(80j50)V,i(80j50)A,求负载的等效阻抗Z和有功功率P。负载的等效阻抗为: 其视在功率为:SuI*(80j50)(80j50)3900j8000(W) 所以有功功率为:P3900(W) 答:负载的等效阻抗和有功功率分别为3900W。31、在图D-13所示的桥形电路中,已知E11V时I52mA,问电动势E降至6V时,I等于多少?图D-

24、13根据齐次原理: 因为E11V时,I52mA 所以E6V时,I×5228.36(mA) 答:电动势E降至6V时,I等于28.36mA。32、在50Hz、220V电路中,接有感性负载,当它取用功率P10kW时,功率因数cos0.6,今欲将功率因数提高至0.9,求并联电容器的电容值C。当功率因数cos0.6时,负载消耗的无功功率Q为: 当功率因数cos0.9时,负载消耗的无功功率Q为: 电容器补偿的无功功率Qco为:Qco(13.334.84)8.49(kvar) 又因 所以 答:并联电容器的电容值为558F。33、如图D-14所示R-L-C并联电路,已知R50,L16mH,C40F,

25、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D-14 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。34、已知三相对称电源的相电压Uph为220V,A相接入一只U220V、P40W的灯泡,B相和C相各接入一只U220V、P100W的灯泡,中线的阻抗不计,电路连接图如图D-15所示,求各灯泡中的电流IA、IB、IC和中线电流。图D-15答案:解:40W灯泡的电阻为: 100W灯泡的电阻为: 因有中线,故各相可单独运算: 设A相为参考相量,则0.180°0.45120°,0.4

26、5240°0.180.225j0.390.225j0.390.27(A) 答:各灯泡中的电流IA、IB、IC和中线电流I0分别为0.18A、0.45A、0.45A、0.27A。35、某变压器做负载试验时,室温为15,测得短路电阻rk5,短路电抗xk58,求75时的短路阻抗Zk75是多少?(该变压器线圈为铝导线)对于铝导线: 答:75时的短路阻抗Zk75是58.34。36、有一台320kVA的变压器,其分接开关在位置时,电压比k1为10.50.4;在位置时,电压比k1为100.4;在位置时,电压比k1为9.50.4,已知二次绕组匝数N2为36,问分接开关在、位置时,一次绕组的匝数N1、

27、N1、N1分别为多少? 分接开关在位置时: 因为 所以 分接开关在位置时: 分接开关在位置时: 答:分接开关在、位置时,一次绕组的匝数分别是945、900、855匝。37、三相电力变压器Y,yn接线,S100kVA, ,。在低压侧加额定电压做空载试验,测得Pk0600W,I09.37A,U10400V,U206000V,求电压比k,空载电流百分值I0%,激磁阻抗Zm,rm,xm。 空载电流百分值 每相空载损耗 激磁阻抗 答:电压比为15,空载电流百分值为6.5%,激磁阻抗Zm为24.65,rm为2.28,xm为24.5。38、已知某变压器的短路参数标么值为:r*k750.008,x*k750.

28、0725,求在额定负载下,cos0.8(滞后)和cos0.8(超前)时的电压调整率UN。当cos0.8(滞后)时, sin0.6,电压调整率: (0.008×0.80.0725×0.6)×100% 4.99% 当cos0.8(超前)时, sin0.6,此时的电压调整率: (0.008×0.80.0725×0.6)×100% 3.71% 答:在额定负载下,cos0.8(滞后)和cos0.8(超前)时的电压调整率分别为4.99%、3.71%。39、在同一三相对称电源作用下,三相交流线性对称负载作星形连接时,A相相电流3030°A

29、。求当负载容量及性质不变,作三角形连接时的线电流、。当电源不变时,负载作三角形连接时: 3030°(A) 3030°120°30150°(A) 3030°120°30 90°(A) 答:当负载作三角形连接时的线电流、分别为3030°A,30150°,30 90°A。40、求图D-17所示各电路发生换路时,各元件上电压uR、uC和电流的初始值i(0)。因为在图D-17中换路前C相当于开路,所以uC(0)10(V)图D-17 换路后根据换路定律有:uCuC()uC()10(V)i()0(A)uR(0

30、)i(0)R0×100(V) 答:uR、uC分别为0V、10V,电流的初始值为0A。41、一台SFSZL-31500110,YN,yn0,d11的变压器额定电压U1NU2NU3N11038.510.5kV,额定电流I1NI2NI3N1654721732A,额定频率fN50Hz,空载电流I00.8%,P034kW,采用单相电源进行空载试验,低压侧加压至U10.5kV,为把试验容量S限制在50kVA以下,利用电容器进行补偿, 其接线图见图D-21,计算补偿电容量C为多少?图D-21空载试验的试验电流: 试验时需要补偿的功率QL和电流I: 需补偿电容量: 答:补偿的电容量应大于或等于3.1

31、5F。42、一台SFL-20000110变压器,电压11010.5kV连接组别为YN,d11,在110kV侧加压测零序阻抗,测量时零序电压U0240V,零序电流I013.2A,试计算零序阻抗值Z0。YN,d11变压器零序阻抗由下式计算: 答:该变压器的零序阻抗为54.55。 43、已知变压器的一次绕组N1320匝,电源电压E13200V,f50Hz,二次绕组的电压E2250V,负荷电阻R20.2,铁芯截面积S480cm2,试求二次绕组匝数N2,一、二次侧电流I1、I2,最大磁通密度Bm,一、二次功率因数cos1、cos2,一、二次功率P1、P2(负荷感抗XL0.04)。 (1)因为 所以二次绕

32、组匝数: (2)二次阻抗Z2为: (3)因为 所以 (4)从公式E14.44fN1BmS×104可求得Bm: (5)因为二次电流和电压的相角差与电源电压和一次电流的相角差相等,即:12 已知 coscos0.98 (6)由上面求得的数据,可求得P1和P2。P1E1I1cos3200×95.7×0.98300115.2W300kWP2E2I2cos250×1225×0.98300125W300kW 答:二次绕组匝数为25匝;一、二次电流分别为95.7A、1225A;一、二次功率因数均为300kW;一、二次功率因数均为0.98;最大磁通量为0.93

33、8T。 44、在某35kV中性点不接地系统中,单相金属性接地电流Ig8A,假设线路及电源侧的阻抗忽略不计,三相线路对称,线路对地电阻无限大,试求该系统每相对地阻抗及对地电容(fN为额定功率,50Hz)。设每相的对地阻抗为Z0,对地电容为C0,则单相金属性接地电流Ig为:Ig3C0Uph 0.42×106(F)0.42(F) 因线路对地电阻无限大,Z0相当于一相对地的容抗,即: 答:该系统每相对地阻抗为7583,对地电容为0.42F。45、已知110kV电容式套管介损tg在20时的标准不大于1.5%,在电场干扰下,用倒相法进行两次测量,第一次R31796,tg14.3%,第二次R321061,tg2%,分流器为0.01档,试验时温度为30,试问这只套管是否合格?(30时tg换算至20时的换算系数为0.88)首先计算出tg2%时的实际值: 则30时tgx的值为 换算至20时:tgx0.88×2.74%2.41% 答:这只套管tgx1.5%,不合格。46、一台电容分压器高压臂C1由四节 (n4)100kV,C0.0066F的电容器串联组成,低压臂C2由二节2.0kV,2.0F的电容器并联组成,测量电压U1为交流400kV,求高低压臂C1、C2的值C1、C2、分压比K和低压臂上的电压值U2。高压臂: 低压臂由2台2.0F的电容

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