變電運行與檢修專業(yè)變壓器檢修工技師理論復(fù)習(xí)題計算題.doc

變電運行與檢修專業(yè)變壓器檢修工技師理論復(fù)習(xí)題計算題三、計算題（每題10分，共220分）1.三相變壓器容量為8000kVA，變比35000V1000V，Y，d11接線，若一次繞組匝數(shù)為500匝。(頻率為50Hz)。求： (1)二次繞組匝數(shù)是多少? (2)若磁密取1.65T，求鐵心的截面積。 (3)若高壓繞組電流密度為4Amm2，求高壓導(dǎo)線截面。答案：解：(1)U2xg1000(V)W2W1(U2xgU1xg)247(匝) (2) E1U1xg20207(V)ScoE14.44fBW1202074.44501.655001103(cm2) (3) I1xgI1Se1.732U1l80001031.73235000 132(A)SlI1xg4132433(mm2) 答：二次繞組匝數(shù)是247匝；若磁密取1.65T，鐵心的截面積為1103cm2；若高壓繞組電流密度為4Amm2，高壓導(dǎo)線截面為33mm2。2.圖D-31為一懸臂起重機，變壓器吊重為Q19.61kN(2000kg)，當(dāng)不考慮桿件及滑車的自重時，求AB、BC桿上的力。答案：解：取滑輪B作為研究對象?？闪谐隽ζ胶夥匠淌?在x軸上力的投影Fbccos30FabTcos600 在y軸上力的投影Fbccos60Tcos30Q0 解得Fbc73.18(kN)；Fab53.56(kN) 答：Fbc73.18kN，F(xiàn)ab53.56kN。3.從未知型號的619的鋼絲繩上截取一根鋼絲，經(jīng)試驗其破斷拉力為110kg。求鋼絲繩在安全系數(shù)為5時允許承受多大重量的變壓器。(鋼絲繩的破斷拉力每根鋼絲的破斷拉力根數(shù)0.83)答案：解：鋼絲的破斷拉力總和為F2F211061983%48316(N) 允許工作荷重FFF2K4831659663(N) 答：鋼絲繩在安全系數(shù)為5時允許承受荷重為F9663N的變壓器。4.如圖D-30所示，在坡度為10的路面上移動20t重的變壓器，變壓器放在木托板上，在托板下面墊滾杠，試求移動該變壓器所需的拉力。(已知滾動摩擦力f0.3t，sin100.174，cos100.958)答案：解：HQsin10200.1743.48(T)34104(N) 拉力FFHf3.480.33.78(T)37044(N) 答：拉力F為37044N。5.某變壓器的型號為SFP-70000220，Yn，d11連接。電壓：24200022.5%13800V。電流：167.32930A。 做單相空載試驗數(shù)據(jù)如下： ab激磁，bc短路：電壓為13794V，電流Ioab55A，損耗Poab61380W。 bc激磁，ca短路：電壓為13794V，電流Iobc55A，損耗Pobc61380W。 ca激磁，ab短路：電壓為13794V，電流Ioca66A，損耗Poca86460W。 求三相空載損耗。答案：解：三相空載損耗P0(PoabPobcPoca)2(613806138086460)2104600(W) 答：三相空載損耗P0104600W。6.已知一電壓互感器一次繞組的平均直徑D10.102m，二次繞組平均直徑D20.071m，一次繞組匝數(shù)n111280匝，二次繞組匝數(shù)n2189匝，一次繞組導(dǎo)線截面積S10.0314mm2。二次繞組導(dǎo)線截面積S21.43mm2。試求二次繞組的有效電阻及換算到二次繞組的一次繞組的有效電阻(導(dǎo)線在20時的電阻系數(shù)200.0178mm2m)。答案：解：二次繞組的有效電阻 一次繞組的有效電阻 變比：K1128018959.7 換算到二次繞組上的一次繞組的有效電阻r12052K2205259.720.574() 答：二次繞組的有效電阻為0.523，換算到二次繞組的一次繞組的有效電阻r10.574。7.一臺變壓器為9806.65N，用兩根千斤繩起吊，兩根繩的夾角為60，求每根千斤繩上受多少力?答案：解：千斤繩與垂直線間的夾角60230 所以每根千斤繩上的受力為T9806.652cos305662(N) 答：每根千斤繩上受力5662N。8.某臺三相電力變壓器，Se600kVA，額定電壓Ue1Ue210000400V，Y，y0接法，ZK1.8j5，一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)接額定負(fù)載運行，為1。負(fù)載功率因數(shù)cos20.9(落后)，計算該變壓器額定電壓調(diào)整率及二次側(cè)電壓。答案：解：一次側(cè)額定電流 負(fù)載功率因數(shù)：cos 20.9(落后)時，sin 20.436 額定電壓調(diào)整率為 二次側(cè)電壓U2(1U)Ue2(10.028)400390.9(V) 答：變壓器額定電壓調(diào)整率為2.29%，二次側(cè)電壓為390.9V。9.某臺三相電力變壓器，額定容量Se600kVA，額定電壓Ue1Ue210000400V，D，y11接法，短路阻抗ZK1.8j5，二次側(cè)接三相對稱負(fù)載，每相負(fù)載ZL0.3j0.1，一次側(cè)加額定電壓時，計算： 一次側(cè)線電流I1；二次側(cè)線電流I2；二次側(cè)線電壓U2；變壓器輸出容量S。答案：解：(1)一次側(cè)電流的計算： 變壓比為 負(fù)載阻抗折合到原邊 ZLK2ZL43.32(0.3j0.1) 562.5j187.5() 從一次側(cè)看每相總阻抗 ZZKZL1.8j5j562.5j187.5 596.2318.84() 一次側(cè)線電流 (2)二次側(cè)線電流與相電流相等： (3)二次側(cè)線電壓： 397.47(V) (4)二次側(cè)輸出容量： S2 U2I2 397.47726.23 500(kVA) 答：一次側(cè)線電流I1為29.09A，二次側(cè)線電流I2為726.23A，二次側(cè)線電壓U2為397.47V，變壓器輸出容量S為500kVA。10.一臺三相電力變壓器，額定容量S100kVA，額定電壓U1U26000400V，每相參數(shù)：原繞組漏阻抗Z1r1jx14.2j9，激磁阻抗Zmrmjxm514j5526，繞組為Y，yn0接法。計算： (1)激磁電流的大小及其與額定電流的比值。 (2)空載時原邊相電壓、相電勢及每相漏抗壓降。答案：解：(1)激磁電流的計算： 空載時原繞組每相總阻抗 ZZ1Zm4.2j9514j5526 5559.2 84.65() 激磁電流為 原邊的額定電流為 激磁電流與原邊額定電流的比值為I0Ie10.6239.626.48% (2)空載運行時原邊相電壓、相電勢和漏磁壓降的計算： 相電壓為 相電勢為E1I0(Z1Zm)0.6235559.23458(V) 相漏阻抗壓降為UZ1I0Z10.623 6.2(V) 答：激磁電流的大小及其與額定電流的比值為6.48%，空載時原邊相電壓為3464V、相電勢為3458V，每相漏抗壓降為6.2V。11.有一三相變壓器，額定容量為100kVA，高壓額定電壓為10kV。高壓繞組有三種接法，如圖D-26(a)、(b)、(c)所示。求各種接法繞組中電流及線電流。答案：解：(1)圖(a)接法。 線電流 繞組中電流IIxn22.89(A) (2)圖(b)接法。 線電流與圖(a)線電流相同Ixn5.77A 繞組()中電流 I2Ixn5.77A 繞組()中電流 I1I222.89(A) (3)圖(c)接法。 線電流與(a)圖線電流相同Ixn5.77A 繞組中的電流 IIxn5.77(A) 答：圖(a)接法：線電流5.77A，繞組中電流IIxn22.89(A)。 圖(b)接法：線電流Ixn5.77A，繞組()中電流I2Ixn5.77A，繞組()中電流I1I222.89(A)。 圖(c)接法：線電流Ixn5.77A，繞組中電流IIxn5.77A。12.在如圖D-25所示的電動機電路中，已知電動機的電阻R190，感抗X260，電源電壓U220，頻率為50Hz，要使電動機的電壓U180V，求串聯(lián)電感L。答案：解：要使電動機正常工作電壓U180V(A) 線路總感抗應(yīng)為 串聯(lián)電感的感抗為：XL1XLXL2343.926083.9() 串聯(lián)電感為：LXL2f0.27(H) 答：L0.27H。13.一只量限為5A的電流表，在指示值3A處的誤差最大為100mA，求儀表的準(zhǔn)確度?答案：解： 100% 2% 答：此表的準(zhǔn)確度屬2.5級。14.如圖D-22所示，已知C14F，C28F，電容器C1的電荷量Q16104C，U200V。求C3、Q2、Q3、U1、U2、U3各是多少?答案：解：因為在串聯(lián)電路中，電容器上所帶的電荷量是相等的，因此，混聯(lián)電路的等效電容等于C1上的電荷量與總電壓U的比值，即CQU61022003(F) 根據(jù)等效電容的計算方法CC1(C2C3)(C1C2C3) 4(8C3)(48C3) 3(F) 所以 C34FU1Q1C161044106150(V)U2U3UU120015050(V)Q2C2U28106504104(C)Q3C3U34106502104(C) 答：C34F、Q24104C、Q32104C、U1150V、U2U350V。15.兩負(fù)載并聯(lián)，一個負(fù)載是電感性，功率因數(shù)cos 10.6，消耗功率P190kW；另一個負(fù)載由純電阻組成，消耗功率P270W。求合成功率因數(shù)。答案：解：全電路的總有功功率為PP1P29070160(kW) 第一負(fù)載的功率因數(shù)角 1cos10.653.13 全電路的總無功功率也就是第一負(fù)載的無功功率Q1P1tg 90sin53.130.6120(kVA) 故全電路的視在功率 cos 1602000.8 答：合成功率因數(shù)為0.8。16.一個RLC串聯(lián)電路，接于頻率f50Hz的交流電源上，若電容為2F，則電路中的電流最大，求電感L。答案：解：因為 所以L142f2C143.142502201065.07(H) 答：L5.07H。17.圖D-21為一個感性負(fù)載電路，已知負(fù)載電阻R300，感抗XL520，電源電壓為220V，求負(fù)載電流有效值I，電壓與電流相位差角 ，電壓有效值UR，UL。答案：解： IUZ2206000.367(A) tg1XLRtg152030060 電阻上的電壓URURIR0.367300110(V) 電感上的電壓ULULIXL0.367520190.67(V) 答：UR110V,UL190.67V，I0.367A， 60。18.如圖D-20所示，一個R與C串聯(lián)電路接于電壓為220V，頻率為50Hz的電源上，若電路中的電流為5A，電阻上消耗的功率為75W，求電路中的參數(shù)R、C。答案：解： ZUI220544() RPI275523() () C12fXc131443.90.072103(F) 答：R3，C0.072103F。19.把3mA的表頭量程擴大8倍，分流電阻與表頭并聯(lián)的等效電阻為20。試設(shè)計這一分流電路，并求出表頭電路的電阻和分流電阻各為多少?答案：解：根據(jù)題意，電路圖如圖D-19所示。圖 D-19 其中 Rs為分流電阻，Rg為表頭電路的電阻I8324(mA) 用分流公式及等效電阻公式可得 24Rs(RsRg)3 RsRg(RsRg)20 得8Rg120 所以 Rg160 以Rg值代入得Rs22.85 答：表頭電路電阻Rg160,分流電阻Rs22.85。20.如圖D-18所示，已知I125mA,I316mA，I412mA。求I2、I5和I6的值。答案：解： 由節(jié)點A得：I1I2I3 由節(jié)點B得：I3I4I6 由節(jié)點D得：I5I2I6 把已知數(shù)值代入解得 I225169(mA) I612164(mA) I59(4)13(mA) 答：I29mA，I64mA,I513mA。21.RLC并聯(lián)電路如圖D-17所示。I10A,IL4A,IC10A，求電阻支路中的電流IR。答案：解：由于電容支路與電感支