高压试验高级工题库含答案

tp ＝ R2 3.88 (T＋t m ) －T＝ (235＋13) － 235＝ 90.1( ℃ ) R1 2.96
式中 T--常数，对于铜线为235。 绕组的平均温升Δtp＝tp－tm＝90.1－13＝77.1(℃) 答：绕组的平均温升为77.1℃。
5(Jd3D3063).在某35kV中性点不接地系统中， 单相金属性接地电流Ig＝8A， 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)。 答案:解：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： Ig＝3ωC0Uph
计算题(共36题) 1(Jd3D3058).某一220kV线路，全长L＝57.45km，进行零序阻抗试验时，测得零 序电压U0＝516V，零序电流I025A，零序功率P0＝3220W，试计算每相每公里零 序阻抗Z0零序电阻R0，零序电抗X0和零序电感L0。 答案:解：每相零序阻抗：
Z0 ＝ 3U 0 1 3×516 1 · ＝ × ＝1.078( ／km) I0 L 25 57.45 3 P0 1 3× 3220 1 · ＝ × ＝ 0.269( ／km) 2 2 I0 L 25 57.45
Z0 54.55 ＝ ＝ 0.09 Z b1 605
答：变压器零序阻抗的标么值是0.09。 3(Jd3D3060).单相变压器二次侧额定电压U2N＝220V端子上接有R＝0.316Ω的电 阻，若在一次侧端子施加电压，当一次电流I1＝3A时，所加电压U1＝2160V，如 图D-20所示，问一次额定电压U1N是多少?假设变压器的电抗及损耗忽略不计。
220 Umax＝1.15UL／ 3 ＝1.15 3 ＝146(kV)
设过电压值不超过3Umax。 已知：C1＝420pF；U2≤300V
所以
C2 ＝
(3U max －U 2 )C1 U2 (3× 146× 10 3－300)×420× 10 －12 300
－
＝
＝6.13×10 7(F) ＝0.613(μF) 答：分压电容C2值不小于0.613μF，测量线路如图D-22所示。
每相零序电阻：
R0 ＝
每相零序电抗：
X 0 ＝ Z02 －R02 ＝ 1078 . 2 － 0.269 2 ＝1044 . (／km)
每相零序电感：
L0 ＝ X0 1.044 ＝ ＝ 0.00332(H／km) 2 πf 2 × 3.14 ×50
答： 每相零序阻抗为1.078Ω／km， 零序电阻为0.269Ω／km， 零序电抗1.044 Ω／km，零序电感是0.00332H／km。 2(Jd3D3059).一台SF1-20000／100变压器，连接组标号YN，d11，额定电压UN1 ／UN2＝110／10.5kV，额定电流I1N／I2N＝105／1100A，零序阻抗试验结构如图 D-19所示，测得电压U＝240V,电流I＝13.2A，试计算零序阻抗的标么值Z0。
图D-23 答案:解：一相的等效电路如图D-24所示。
图D-24 根据已知条件：Xph＝0.5
R＝0.4×2＝0.8(Ω) XL＝0.4×2＝0.8(Ω) 根据戴维南定理，A点的短路电流为：
tg x＝ R32 tg1＋R31tg 2 R31＋R32 1061× 4.3% ＋ 796× ( － 0.67%) ＝ 2.74% 1061＋ 796
＝
换算至20℃时：tgδx＝0.88×2.74%＝2.41%
答：这只套管tgδx＞1.5%，不合格。 8(Jd3D2067).一台SFS-40000／110变压器，YN，d11，U1N：110／10.5kV，IN： 310／3247.5A，铭牌阻抗电压Uk%＝7%，在现场进行负载试验，在110kV侧加电 压，负载试验电流Is限制在10A，计算试验时的电压Us是多大? 答案:解：由
图D-20 答案:解：设一次额定电压为U1N，变压器的变压比：
ny ＝ U 1N U ＝ 1N U 2N 220
2
将二次侧电阻R归算到一次侧：
U R′＝n R＝ 1N ·R 220
2 y
则一次侧的电压U1为：
U U 1＝IR′＝I 1N ·R 220
2
所以：
答：试验时间应为15s，但按国标规定试验时间最低不得小于20s，所以时间 定为20s。 11(Jd3D1072).一台QFS-50-2型水内冷发电机，定子电压UN＝10500V,容量S＝ 50000kW，若定子绕组交流耐压为16.5kV，估计耐压时的电流Iexp约为500mA,试 计算采用100kV／380V试验变压器的最小容量。 答案:解：已知试验变压器高压侧电压Uexp1为100kV，试验电流Iexp为500mA，则 试验变压器的容量Sexp为 Sexp≥Uexp1Iexp＝100×103×500×10－3＝50000(VA)＝50(kVA) 答：试验变压器的最小容量为50kVA。 12(Jd3D1073).一台电容分压器高压臂C1由四节 (n＝4)100kV，C＝0.0066μF的 电容器串联组成，低压臂C2由二节2.0kV，2.0μF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。 答案:解：高压臂： C 0.0066 C1＝ ＝ ×106 ＝1650(pF) n 4
Uk %＝ I N ·Z k ×100% UN 得： U k %U N 7% ×110×103 ＝ ＝ 24.84( Ω ) 100% I N 100% × 310
Zk ＝
试验电压 Us＝Is·Zk＝10×24.84＝248.4(V) 答：负载试验电压为248.4V。 9(Jd3D2069).一台LCWD-220电流互感器，用QS1型电桥测量一次对二次及地的 介损tgδ，分流器Ti置在0.01档，试验前查得Cx＝900μF，估算R3之值。(电桥的 标准电容CN＝50pF，R4＝3184Ω) 答案:解：由
Cx ＝ CN R4 R3 得： R3 ＝ CN R4 50× 3184 ＝ ≈177( Ω ) Cx 900
答：R3约为177Ω。 10(Jd3D1071).如果进行感应耐压试验的频率f为400Hz，则试验时间t应是多少s? 答案:解：试验持续时间由下式计算：
t＝ 60× 100 100 ＝ 60× ＝15(s) f 400
答案:解：变压器的基准阻抗Zb1:
Z b1＝
图D-19
U ph S N ／ 3U N1
2 3U ph
＝
SN
3× (110 ×103 ／ 3) 2 ＝ ＝ 605( Ω ) 20000 ×103
变压器零序阻抗：
Z0 ＝ 3U 3× 240 ＝ ＝54.55( Ω ) I 13.2
零序阻抗标么值：
* Z0 ＝
C0 ＝ Ig 3U ph ＝ Ig 3× 2f NU ph
∴
＝
8 3 2 Βιβλιοθήκη Baidu.14 50 35 103 ／ 3
－
＝0.42×10 6(F)＝0.42(μF) 因线路对地电阻无限大，Z0相当于一相对地的容抗，即：
Z0 ＝ 1 1 ＝ ＝ 7583( Ω ) C0 2 × 3.14 ×50× 0.42 ×10 － 6
图D-22 16(Jd3D3078).为了测量变压器在温升试验中的铁芯温度，将一铜线圈埋入铁芯 表面温度t1＝16℃时，该线圈电阻R1＝20.1Ω，当温升试验结束时，测得该线圈 电阻R2＝25.14Ω，试计算铁芯的温升Δt是多少(T为常数，对于铜绕组为235)? 答案:解：根据铜线圈温度计算公式得试验结束时线圈的平均温度t2为：
t2 ＝ R2 (T＋t1 ) －T R1
25.14 (235＋16) － 235 20.1 ＝78.9(℃) 铁芯的温升Δt＝t2－t1＝78.9－16＝62.9(℃) 答：铁芯的温升为62.9℃。 17(Jd3D4079).有一长度L＝2km的配电线路，如图D-23所示，已知变压器的额定 容量4000kVA，额定电压U1N／U2N为35／10.5kV，由Ud%计算每公里每相的电抗 Xph为0.5Ω，配电线每相电阻R及电抗XL均为0.4Ω／km，试计算在该配电线路出 口A处及末端B处三相短路时的稳态短路电流IdA、IdB。 ＝
低压臂由2台2.0μF的电容器并联组成，则
C2 ＝ 2 × 2.0＝ 4( μF)
分压比：
K＝ C1＋C2 1650 ×10 － 6 ＋ 4 ＝ ＝ 2425 C1 1650 ×10 － 6
1 ＝165(V) 2425 答：高压臂C1为1650pF，低压臂C2为4μF，分压比为2425，低压臂上的电压 值是165V。 13(Jd3D3074).某一220kV线路，全长L＝143km，测量其正序电容，若忽略电导 的影响，测得线电压的平均值ULP＝500V，三相平均电流Iphp＝0.174A，试计算每 公里的正序电容C1(额定频率fN＝50Hz)。 答案:解：正序导纳Y1为： U 2 ＝U 1／K＝ 400×103 × Y1＝ 3I php U LP · 1 3× 0.174 1 ＝ × ＝ 4.22 ×10 － 6 (S／km) L 500 143
答：该系统每相对地阻抗为7583Ω，对地电容为0.42μF。 6(Jd3D1065).采用串联法测量一台25000kVA，6.3kV发电机的零序电抗，测量结 果如下：零序电压U0＝81V，零序电流I0＝315A，零序功率P0＝6300W，试计算 发电机的零序电抗X0。 答案:解：
R0 ＝ Z 0 ＝U 0 3 I 0 ＝ 81 ＝ 0.0857( Ω ) 3× 315
P0 6300 ＝ ＝ 0.0212 ( Ω ) 2 3I 0 3× 3152
X 0 ＝ Z02 －R02 ＝ 0.0857 2 － 0.0212 2 ＝ 0.083( Ω )
答：发电机的零序电抗为0.083Ω。 7(Jd3D2066).已知110kV电容式套管介损tgδ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R31＝796Ω，tgδ1＝4.3%，第二次R32 ＝1061Ω，－tgδ＝－2%，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tgδ换算至20℃时的换算系数为0.88) 答案:解：首先计算出－tgδ＝2%时的实际值： R 1061 tg 2＝ 32 ×(－tg )＝ ×(－2.0%)＝－0.67% 3184 3184 则30℃时tgδx的值为
U 1N ＝ 220 U1 2160 ＝ 220 ＝10501(V) IR 3× 0.316
答：一次额定电压为10501V。 4(Jd3D4062).一台KSGJY-100／6的变压器做温升试验，当温度tm＝13℃时，测 得一次绕组的直流电阻R1＝2.96Ω，当试验结束时，测得一次绕组的直流电阻R2 ＝3.88Ω，试计算该绕组的平均温升Δtp。 答案:解：试验结束后绕组的平均温度tp可按下式计算：
低压臂上的电压值U2为：
忽略电导影响，正序导纳＝正序电纳，即：Y1＝B1 正序电容：
C1＝ B1 4.22× 10－6 × 106＝ × 106＝0.0134( F／ km) 2π f 2×3.14×50
答：线路的正序电容为0.0134μF／km。 14(Jd3D4076).一台QF-25-2型25000kW同步调相机，转子额定电压UN＝182V， 转子额定电流IN＝375A，测量转子在膛内时的交流阻抗试验电压U＝120V，回路 电流I＝4.52A，试计算其在试验电压下的交流阻抗值Z。 答案:解：试验电压下的交流阻抗值： U 120 Z＝ ＝ ＝ 26.55( Ω ) I 4.52 答：在试验电压下的交流阻抗为26.55Ω。 15(Jd3D4077).在进行变压器投切实验时，为了录取过电压值，常利用变压器上 电容套管进行测量，已知线电压UL＝220kV，套管高压与测量端间电容C1＝ 420pF，若输入录波器的电压U2不高于300V，试问如何选择分压电容C2的参数， 并绘制出测量线路图。 答案:解：相电压最大值