電氣試驗工高級工技能鑒定計算題題庫及參考答案

1、某一220kV線路，全長L=57.45km，進行零序阻抗試驗時，測得零序電壓=516V，零序電流=25A，零序功率=3220W，試計算每相每公里零序阻抗，零序電阻，零序電抗和零序電感。解：每相零序阻抗：=·=×=1.078（Ω/km）每相零序電阻：=·=×=0.269（Ω/km）每相零序電抗：===1.044（Ω/km）每相零序電感：===0.00332（H/km）答：每相零序阻抗為1.078Ω/km，零序電阻為0.269Ω/km，零序電抗1.044Ω/km，零序電感是0.00332H/km。2、一臺SF1－20000/110變壓器，連接組標號YN，d11，額定電壓/=110/10.5kV，額定電流/=105/1100A，零序阻抗試驗結構如下圖所示，測得電壓U=240V，電流I=13.2A，試計算零序阻抗的標么值。解：變壓器的基準阻抗：====605（Ω）變壓器零序阻抗：===54.55（Ω）零序阻抗標么值：===0.09答：變壓器零序阻抗的標么值是0.09。3、單相變壓器二次側額定電壓=220V端子上接有R=0.316Ω的電阻，若在一次側端子施加電壓，當一次電流=3A時，所加電壓=2160V，如下圖所示，問一次額定電壓是多少？假設變壓器的電抗及損耗忽略不計。解：設一次額定電壓為，變壓器的變壓比：==將二次側電阻R歸算到一次側：==·R則一次側的電壓為：==I·R所以：=220=220=10501（V）答：一次額定電壓為10501V。4、一臺KSGJY－100/6的變壓器做溫升試驗，當溫度=13℃時，測得一次繞組的直流電阻=2.96Ω，當試驗結束時，測得一次繞組的直流電阻=3.88Ω，試計算該繞組的平均溫升△。解：試驗結束后繞組的平均溫度可按下式計算：=（T+）-T=（235+13）-235=90.1（℃）式中T－常數，對于銅線為235。繞組的平均溫升△=-=90.1-13=77.1（℃）答：繞組的平均溫升為77.1℃。5、在某35kV中性點不接地系統(tǒng)中，單相金屬性接地電流=8A，假設線路及電源側的阻抗忽略不計，三相線路對稱，線路對地電阻無限大，試求該系統(tǒng)每相對地阻抗及對地電容（為額定功率，50Hz）。解：設每相的對地阻抗為，對地電容為，則單相金屬性接地電流為：=3∴====0.42×10（F）=0.42（F）因線路對地電阻無限大，相當于一相對地的容抗，即：===7583（Ω）答：該系統(tǒng)每相對地阻抗為7583Ω，對地電容為0.42F。6、采用串聯法測量一臺25000kVA，6.3kV發(fā)電機的零序電抗，測量結果如下：零序電壓=81V，零序電流=315A，零序功率=6300W，試計算發(fā)電機的零序電抗。解：===0.0857（Ω）===0.0212（Ω）===0.083（Ω）答：發(fā)電機的零序電抗為0.083Ω。7、已知110kV電容式套管介損tg在20℃時的標準不大于1.5％，在電場干擾下，用倒相法進行兩次測量，第一次=796Ω，tg=4.3％，第二次=1061Ω，-tg=-2％，分流器為0.01檔，試驗時溫度為30℃，試問這只套管是否合格？解：首先計算出-tg=2％時的實際值：tg=×（-tg）=×（-2.0％）=-0.67％則30℃時tg的值為tg===2.17％答：這只套管tg＞1.5％，不合格。8、一臺SFS-40000/110變壓器，YN，d11，：110/10.5kV，：210/2199A，銘牌阻抗電壓％=7％，在現場進行負載試驗，在110kV側加電壓，負載試驗電流限制在10A，計算試驗時的電壓是多大？解：由％=×100％得：===36.67（Ω）試驗電壓=·=10×36.67=366.7（V）答：負載試驗電壓為366.7V。9、一臺LCWD-220電流互感器，用QS1型電橋測量一次對二次及地的介損tg，分流器Ti置在0.01檔，試驗前查得=900F，估算之值。（電橋的標準電容=50pF，=3184Ω）解：由=得：==≈177（Ω）答：約為177Ω。10、如果進行感應耐壓試驗的頻率為400Hz，則試驗時間t應是多少s？解：試驗持續(xù)時間由下式計算：t=60×=60×=15（s）答：試驗時間應為15s，但按國標規(guī)定試驗時間最低不得小于20s，所以時間定為20s。11、一臺QFS－50－2型水內冷發(fā)電機，定子電壓=10500V，容量S=50000kW，若定子繞組交流耐壓為16.5kV，估計耐壓時的電流約為500mA，試計算采用100kV/380V試驗變壓器的最小容量。解：已知試驗變壓器高壓側電壓為lOOkV，試驗電流為500mA，則試驗變壓器的容量為≥=100×10×500×10=50000（VA）=50（kVA）答：試驗變壓器的最小容量為50kVA。12、一臺電容分壓器高壓臂C1由四節(jié)（n=4）100kV，C=0.0066F的電容器串聯組成，低壓臂C2由二節(jié)2.OkV，2.0F的電容器并聯組成，測量電壓為交流400kV，求高低壓臂C1、C2的值、、分壓比K和低壓臂上的電壓值。解：高壓臂：==×10=1650（pF）低壓臂由2臺2.OF的電容器并聯組成，則=2×2.0=4（F）分壓比：K===2425低壓臂上的電壓值為：=/K=400×10×=165（V）答：高壓臂為1650pF，低壓臂為4F，分壓比為2425，低壓臂上的電壓值是165V。13、某一220kV線路，全長L=143km，測量其正序電容，若忽略電導的影響，測得線電壓的平均值=500V，三相平均電流=0.174A，試計算每相每公里的正序電容（額定頻率=50Hz）。解：正序導納為：=·=×=4.22×10（S/km）忽略電導影響，正序導納=正序電納，即：=正序電容：=×10=×10=0.0134（F/km）答：線路每相的正序電容為0.0134F/km。14、F－25－2型25000kW同步調相機，轉子額定電壓=182V，轉子額定電流=375A，測量轉子在膛內時的交流阻抗試驗電壓U=120V，回路電流I=4.52A，試計算其在試驗電壓下的交流阻抗值Z。解：試驗電壓下的交流阻抗值：Z===26.55（Ω）答：在試驗電壓下的交流阻抗為26.55Ω。15、壓器投切實驗時，為了錄取過電壓值，常利用變壓器上電容套管進行測量，已知線電壓=220kV，套管高壓與測量端間電容=420pF，若輸入錄波器的電壓不高于300V，試問如何選擇分壓電容的參數，并繪制出測量線路圖。（設過電壓值不超過3）解：相電壓最大值=1.15/=1.15=146（kv）設過電壓值不超過3。已知：=420pF；≤300V所以===6.13×10（F）=0.613（F）答：分壓電容值不小于0.613F，測量線路如下圖所示。16、量變壓器在溫升試驗中的鐵芯溫度，將一銅線圈埋入鐵芯表面溫度=16℃時，該線圈電阻=20.1Ω，當溫升試驗結束時，測得該線圈電阻=25.14Ω，試計算鐵芯的溫升△t是多少（T為常數，對于銅繞組為235）？解：根據銅線圈溫度計算公式得試驗結束時線圈的平均溫度為：=（T+）-T=（235+16）-235=78.9（℃）鐵芯的溫升△t=-=78.9-16=62.9（℃）答：鐵芯的溫升為62.9℃。17、度L=2km的配電線路，如下圖所示，已知變壓器的額定容量4000kVA，額定電壓/為35/10.5kV，由％計算每相的電抗為0.5Ω，配電線每相電阻R及電抗均為0.4Ω/km，試計算在該配電線路出口A處及末端B處三相短路時的穩(wěn)態(tài)短路電流、。

解：一相的等效電路如下圖所示。根據已知條件：=0.5R=0.4×2=0.8（Ω）=0.4×2=0.8（Ω）根據戴維南定理，A點的短路電流為：===12124（A）B點的短路電流為：===3971（A）答：該配電線路出口A處的穩(wěn)態(tài)短路電流為12124A，B處的穩(wěn)態(tài)短路電流為3971A。18、10.5kV、=50Hz中性點不接地的配電系統(tǒng)中，假設各相對地電容為2.5F，試求單相金屬性接地時的接地電流。解：根據已知條件，線路及電源側的阻抗可忽略不計。相對地電容=2.5F，相電壓為：==10.5/=6.06（kV）當A相接地時，B、C兩相電壓上升至線電壓，其對地電容電流（或）增大倍，即：==而接地電流為和的相量和，即：=cos30°+cos30°=3=3×2π=3×2×3.14×50×2.5×10×6.06×10=14.27（A）答：單相金屬性接地時的接地電流為14.27A。19、臺發(fā)電機定子繞組漏電抗，已知：發(fā)電機額定容量=25000kVA，額定電壓=6.3kV，定子繞組每相的串聯匝數=10匝，探測線圈匝數=5匝，定子繞組系數=0.98，測量結果如下表所示，試計算發(fā)電機定子繞組漏電抗。（V）（A）P（W）（V）91.5176.71612513.4解：Z===0.299（Ω）===0.172（Ω）X===0.245（Ω）===0.149（Ω）=X-=0.245-0.149=0.096（Ω）答：發(fā)電機定子繞組的漏電抗為0.096Ω。20、為35kV軟母線，各相分別用4片，沿面爬距為290mm的懸式絕緣子掛裝，試求其沿面爬電比距A為多少？解：L=4×290=1160（mm）=116cm最高運行線電壓為：40.5（kV）=L/=116/40.5=2.86（cm/kV）答：沿面爬電比距為2.86cm/kV。21、，L=H，電感線圈的電阻R=Ω，C=100F，當電流表指示為“0”時，將K合向“2”，試計算其固有頻率及品質因數Q。解：===50（Hz）Q====100答：固有頻率是50Hz，品質因數為100。22、FL1-10000/110的變壓器，銘牌標有：=14kW，=72kW，YN，d11，試求當該變壓器供給=90％額定負載且其功率因數cos為0.9（滯后）時的效率。解：已知=90％=0.9cos=0.9=14kW，=72kW變壓器輸出有功功率為：=cos=0.9×10000×0.9=8100（kW）變壓器線圈損耗為：==0.9×72=58.32（kW）變壓器輸入有功功率為：=++=8100+14+58.32=8172.32（kW）=×100％=×100％≈99％答：當該變壓器供給90％額定負載且其功率因數cos=0.9（滯后）時的效率為99％。23、臺三相變壓器并列運行，其額定電壓均為35/10.5kV，其他規(guī)范如下：（1）容量：1000kVA；阻抗電壓％：6.25（2）容量：1800kVA；阻抗電壓％：6.6（3）容量：2400kVA；阻抗電壓％：7.0當總負載為4500kVA時，各變壓器所供給的負載、、各是多少？解：因各變壓器阻抗電壓不同，每臺變壓器的負載分配可按下式計算：=×=×=928.3≈930（kVA）===1582.3≈1582（kVA）===1989.3≈1990（kVA）答：各變壓器所供給的負載為：930kVA、1582kVA、1990kVA。24、SW3-110G型110kV的少油斷路器，當負荷側有一相線路上發(fā)生單相接地故障時，斷路器在保護作用下跳閘，計算：（1）該相斷路器兩個斷口上的電壓各為相電壓百分數的多少？（2）當兩斷口都并聯連接均勻電容器時，兩個斷口上的電壓分布為相電壓百分數的多少（設斷口間電容和三角箱對地電容都相等）？解：（1）先畫出兩斷口及三角箱對地的等值電路圖如下圖所示。其中為斷口電容，為三角箱對地電容。設=則：====0.667所以=0.667=66.7％====0.333所以=0.333=33.3％（2）兩個斷口安裝均壓電容后，等值電路如下圖所示。其中C為均壓電谷，設C，得：=≈=所以==50％=≈=所以==50％答：兩個斷口的電壓分別為相電壓的66.7％和33.3％，并聯均壓電容后，兩個斷口電壓均為相電壓的50％。25一條1OkV空母線，帶有JSJW－10型電壓互感器，頻率為50Hz，其10kV側的勵磁感抗為每相500kΩ，母線和變壓器低壓繞組的每相對地電容=6500pF，該母線接在變壓器的低壓側，已知變壓器高低壓繞組之間的電容=2000pF，變壓器高壓側電壓為110kV，試求當11OkV側中性點暫態(tài)電壓為110/kV時，1OkV側的電容傳遞過電壓。解：等效電路如下圖所示，由題意知：三相并聯電抗：==167（kΩ）三相對地部分的并聯容抗為：=====163（kΩ）所以和3并聯后，1OkV側的相等值對地容抗為：===6805Ω10kV側的等值三相對地電容為：3=====468×10（F）=468pF==×=51.5（kV）答：1OkV側電容傳遞過電壓為51.5kV。26、末端屏蔽法”測量JCC－110型串級式電壓互感器tg的試驗結果，試計算之，并通過（A）、（B）項結果近似估計支架的電容量及tg值（忽略瓷套及油的影響）。（A）X，及底座（墊絕緣）接線，上并聯3184Ω，=2943Ω，tg=4.7％。（B）x，接線，底座接地，上并聯3184Ω，=4380Ω，tg=1.5％。（C）底座接線，X，接地，上并聯1592Ω，=8994Ω，tg=16.8％。解：（A）=2=2×=54.1（pF），tg=tg==2.35％（B）=2=2×=36.3（pF），tg=tg==0.75％（C）=2=2×=11.8（pF），tg=tg=×16.8％=5.6％由（A）、（B）估算支架：tg===5.61％=-=54.1-36.3=17.8（pF）其中==1592（Ω）==1061.3（Ω）答：支架電容量約為17.8pF，tg約為5.61％。27、為常規(guī)法一串級式電壓互感器tg的試驗結果：（A）正接線測量，短接加3kV，a，x，,接線，底座接地，=346Ω，tg=1.7％。（B）反接線測量接線，，，接地，加3kV，=317Ω，tg=3.0％。試計算對底座的電容和tg（忽略瓷套及油的影響）。解：（A）===460（pF），tg=1.7％（B）===502（pF），tg=3.0％估算對底座的電容和tg=-=502-460=42（pF）tg===17.2％答：對底座的電容為42pF，tg為17.2％。28、線圈，其中電阻R=15Ω，電感L=20mH，試問通過線圈的電流I=20A（頻率=50Hz）時，所需要電源電壓U是多少伏？電感線圈的有功功率P、無功功率Q、視在功率S及功率因數cos各是多少？解：線圈感抗：=2πL=2×3.14×50×20×10=6.28（Ω）電感線圈的阻抗：Z===16.26（Ω）電感線圈兩端的電壓：U=IZ=20×16.26=325.2（V）有功功率：P=R=×15=6000（W）無功功率：Q==20×6.28=2512（var）視在功率：S==≈6505（VA）功率因數：cos==≈0.92答：所需電源電壓是325.2V，電感線圈的有功功率為6000W，無功功率為2512var，視在功率為6505VA，功率因數為0.92。29、L、C串聯電路中，R=200Ω，L=500mH，C=0.5F，當電源角頻率分別為500，1000，2000，8000rad/s時，電路的總阻抗是多少？電路是什么性質？解：當頻率=500rad/s時，===4000（Ω）=L=500×500×10=250（Ω）電路總阻抗：==≈3755（Ω）因為＜所以此時電路呈容性。當頻率=1000rad/s時，=L=1000×500×10=500（Ω）===2000（Ω）===1513（Ω）因為＜所以此時電路仍呈容性。當頻率=2000rad/s時，=L=2000×500×10=1000（Ω）===1000（Ω）===200（Ω）因為=所以此時電路呈電阻性。當頻率=8000rad/s時，=L=8000×500×10=4000（Ω）===250（Ω）==≈3755（Ω）因為＞所以此時電路呈感性。答：電路總阻抗和性質分別為：500rad/s時，電路總阻抗為3755Ω，容性；1000rad/s時電路總阻抗為1513Ω，容性；2000rad/s時，電路總阻抗為200Ω，阻性；8000rad/s時，電路總阻抗為3755，感性。30、流接觸器，其線圈額定電壓=380V，額定電流=30mA，頻率=50Hz，線圈的電阻R=1.6kΩ，試求線圈的電感L大小。解：線圈的阻抗為：Z===12667（Ω）=12.67（kΩ）線圈的感抗為：===12.57（kΩ）因為=2πL所以L===40.03（H）答：線圈電感為40.03H。31、低小功率單相交流電動機的轉速，可采用降低電動機端電壓的方法。為此，在電源和電動機之間串聯一個電感L，如下圖所示。已知電動機的電阻r=190Ω，電抗x=260Ω，電源電壓U=220V，頻率=50Hz，要使電動機的端電壓=180V，試求所需串聯的電感L。解：先求線路中的電流：I====0.559（A）而U=I×=0.559×=220（V）所以+260===344.66（Ω）即=344.66-260=84.66（Ω）L==≈0.2696（H）答：所需串聯的電感為0.2696H。32、對稱電路，線電壓=380V，三相對稱負載接成星形，每相負載為R=6Ω，感抗=812，求相電流及負載消耗的總功率P。解：相電壓：==≈220（V）相電流：===22（A）該負載消耗的功率：P=3R=3×22×6=8712（W）答：負載消耗的總功率為8712W，相電流為22A。33、相感性負載連接成星形，接到電壓=380V的三相電源上，測得輸入線電流=12.1A，輸入功率P=5.5kW，求負載的功率因數cos和無功功率Q各是多少？解：==12.1（A）===220（V）Z===18.18（Ω）視在功率：S=3Z=3×12.1×18.18=7985（VA）功率因數：cos==≈0.689無功功率：Q==≈5789（var）答：負載功率因數為0.689，無功功率為5789var。34、相負載連接成三角形，接到線電壓=380V的三相電源上，測得線電流=17.3A，三相功率P=4.5kW，試求每相負載的電阻R和感抗各是多少？解：每相負載中流過的電流：==≈10（A）相電壓：==380（V）每相負載阻抗：Z===38（Ω）每相負載消耗的功率：=P==1.5（kW）=RR===15（Ω）===34.9（Ω）答：每相負載的電阻是15Ω；感抗是34.9Ω。35、20/10型三相變壓器，繞組都為星形連接，高壓側額定電壓=lOkV，低壓側額定電壓=0.4kV，變壓器的額定容量=20kVA，試求該臺變壓器高壓側和低壓側的相電壓、、相電流、及線電流、各是多少？解：高壓側的相電壓：===5.77（kV）低壓側的相電壓：===0.23（kV）高壓側的相電流：====1.15（A）低壓側的相電流：====28.87（A）答：高壓側和低壓側的相電壓分別為5.77kV和230V；線電流和相電流相等，分別為1.15A和28.87A。36、-31500/110