变电检修专业技术应用计算题

n = 3IN = 1.732 × 158.15 = 54.6
5
5
（2分）
300 = 60
电流互感器标准变比选择： 5
（3分）
电流互感器二次线电流： I2 =
3 × 158.15 = 4.56(A)
60
（2分）
答：电流互感器标准变比为300/5，电流互感器二次线电流为4.56A。（1分）
11、有一日光灯电路，额定电压为220V，频率为50Hz，电路的电阻为200Ω，电感为1.66H， 试计算这个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数？（10分） 解：根据公式XL＝ωL（1分），电路的阻抗： 因为感抗XL=2πfL=314×1.66=521(Ω) （1分）,所以阻抗
U2p＝U2l＝10500(V) （1分） 答：高压侧线电流为132A，相电流为132A；低压侧线电流为440A，相电流为254A，相电压为 10500V。（1分）
5、一台220／38.5kV的三相变压器的变比k是多少?若此时电网电压仍维持220kV，而将高压 侧分头调至225.5kV，低压侧电压U2应是多少? （10分） 解：k=U1／U2=220／38.55=5.71（3分） 调整高压侧分头后，变比为： k′=U′／U2=225.5／38.5=5.84（3分） U2=Ulk′=220／5.84=37.67(kV) （3分） 答：三相变压器的变比是5.71，低压侧电压是37.67kV。（1分）
12000 8000
＝
5 A2
（4分）；表头流过的电流为
A2 ＝
8000×5 12000
≈3.3(A) （5分）
答：电流表表头流过的电流为3.3A。（1分）
19、有一盏220V、60W的白炽灯，接在电压为220V、频率为50Hz的交流电源上，试求该电灯 的电流和电阻？并写出电压和电流的瞬时值表达式。（10分） 解：根据欧姆定律和公式P＝UI，得：
14、有一台220 V、800 W的加热器接入电压为220 V的单相交流电路中，若电路用RC系列熔 断器对其作过载及短路保护，则熔体的电流应选为多大？（10分） 解：因为PN＝INUN（3分），IN＝PN/UN=800/220≈4(A) （4分） 所以IRN≥IN所以IRN＝4(A) （2分） 答：故熔体的额定电流可选择4A的熔丝。（1分）
15、标有220V、100W的灯泡经过一段导线接在220 V电源上，其实际功率为81W，求导线上损
耗的功率是多少？（10分）
解：因为 P/PN＝U2/U2N（1分）
U =UN
所以：
P = 220 × PN
81 = 198(V )
100
（2分）
I＝P/U＝81/198＝0.409(A) （2分）
U0＝UN－U＝220－198＝22(V) （2分） P0＝U0I＝22×0.409＝9(W) （2分） 答：导线上损耗的功率是9W。（1分）
I
l1＝I
＝
ph1
120000 3×220
≈
315(A) （2分）
中压侧也是星形连接，其相、线电流相等，即：
I
l2＝I
＝
ph2
120000 3×121
≈
573(A) （2分）
低压侧是三角形连接，其线电流是相电流的 3 倍，所以先求其额定电流，即线电流：
I
＝
l3
120000 3 ×11
≈
6298(A)
解：有功功率P＝ 3 ULILcosφ＝ 3 ×6000×10×0.866≈90（kW）（3分） 视在功率S＝ 3 ULIL＝ 3 ×6000×10≈103.9（kVA）（3分） 无功功率Q＝ 3 ULILsinφ＝ 3 ×6000×10× 12 －0.8662 ≈51.9（kvar）（3分）
答：有功功率P为90 kW，视在功率S为103.9 kVA ，无功功率Q为51.9kvar。（1分）
13、交流接触器的电感线圈R＝200Ω，L＝7.3H，接到电压U＝220V，f＝50 Hz的电源上，求 线圈中的电流。如果接到220V的直流电源上，求此时线圈中的电流及会出现的后果（线圈的
允许电流为0.1A）。（10分） 解：XL＝ωL＝314×7.3＝2292(Ω) （2分），XL>>R取Z≈XL；（2分） 当接到交流电源上时，I＝U/Z＝220/2292＝0.096(A) （2分） 当接到直流电源上时，I＝U/R＝220/200＝1.1(A) （2分） I ＞ 0.1 A，线圈会烧毁。（1分） 答：此时线圈中电流为0.096A。如果接到220V的直流电源上，线圈会烧毁。（1分）
17、将一块最大刻度是300A的电流表接入变比为300／5的电流互感器二次回路中，当电流表 的指示为150A，表计的线圈实际通过了多少电流？（10分） 解：k=I1／I2=300／5=60（5分）
I1′=I2′/k=150／60=2.5(A) （4分） 答：表计实际通过了2.5A的电流。（1分）
18、有一只变比为12000／5A的电流互感器，接入电流表，当表计(电流表)指示8000A时，求 电流表表头流过多少电流？（10分） 解：电流互感器在正常情况下二次电流与一次电流成正比关系，则
(2)达到额定电流时的母线电压： 两台电容器串联后星接，则其相电压为22kV，线电压Ue=22 =38.1(kV) （3分） 答：电容器的额定电流是72.72A，线电压是38.1kV。（1分）
2、在电磁机构控制的合闸回路中，除合闸接触器线圈电阻外，合闸回路总电阻上取得电源 电压U的60%，计算合闸接触器线圈端电压百分数是多少？此断路器能否合闸？（10分） 解：因为合闸回路总电阻与合闸接触器线圈电阻串联在回路中，总电源电压是各电阻上电压 之和，所以合闸接触器上端电压百分数=U-60%U=40%U；（4分）
Z= R 2 + X 2 = 200 2 + 5212 =558(Ω) （2分）
电路的电流：
I = U = 220 ≈ 0.394(A)
Z 558
（1分）
电路的视在功率S＝UI＝220×0.394≈86.74（VA）（1分）
电路的有功功率P＝I2R＝（0.394）2×200≈31（W）（1分） 电路的无功功率Q＝I2XL＝（0.394）2×521≈81（var）（1分）
变电检修中级工应掌握的“专业应用计算”
选取原则：按照国家技能鉴定变电检修中级工的应掌握实际应用计算要求 专业知识：直流回路计算、对称的交流回路计算、简单的非对称交流回路计算 相关知识：简单的应用物理学计算、材料学计算、防雷保护计算
专业应用知识计算： 1、有额定电压11kV，额定容量100kvar的电容器48台，每两台串联后再并联星接，接入35kV 母线，问该组电容器的额定电流是多少？当35kV母线线电压达到多少千伏时，才能达到额定 电流？（10分） 解：(1)电容器组的额定电流： 100kvar、11kV的电容器每台的额定电流为：Ie=100／11=9．09(A) （3分） 48台电容器分成三相每两台串联后再并联，则每相并联8台，故该组电容器的额定电流为： I=9．09×8=72．72(A) （3分）
（2分）
相电流为
I
＝
ph3
I l3 ＝ 6298 33
≈
3636(A)
（3分）
答：高压侧额定电流和相电流均为315A，中压侧额定电流和相电流均为573A，低压侧的额定
电流为6298A，相电流为3636A。（1分）
8、一台三相变压器的低压侧线电压为6000V，线电流为10A，功率因数cosφ＝0.866，求有 功功率P，视在功率S，无功功率Q。（10分）
16、用一只内阻为1800Ω，量程为150V的电压表测量600V的电压，试求必须串接上多少欧姆 的电阻？（10分） 解：设应串接上的电阻为R（2分）
150 ＝ 600－150
源自文库
则 1800
R （3分）
R＝ 1800×(600－150) ＝5400(Ω)
所以
150
（4分）
答：必须串接5400Ω的电阻。（1分）
5、如下图所示的电磁机构控制回路，灯电阻、附加电阻、防跳电流线圈电阻、电缆、二次 线圈电阻总和即为总电阻RΣ。该总电阻上分配到的电源电压U1为187V，电源电压UΣ为220V， 计算跳闸线圈电阻上的电压U2为多少?该开关能否跳闸? （10分）
解：因为在串联电路中UΣ＝U1＋U2（2分） 所以U2＝UΣ－U1＝220－187＝33(V) （2分） 根据规程规定，跳闸线圈最高不动作电压U1为电源电压U的30%，（2分） 则U′＝220×30%＝66(V) （2分） 而U2＝33V＜U′故该开关不能跳闸。（1分） 答：跳闸线圈电阻上电压为33V，该开关不能跳闸。（1分）
cosϕ = P = 31 = 0.358
功率因数
S 86.7
（1分）
答：电路的视在功率S为86.74VA，电路的有功功率P为31W，电路的无功功率Q为81var。
功率因数为0.358。（1分）
12、有一个功率P为600W的生活用电炉，如果把电阻丝的电阻R1较原来R减小5%，试计算减小 电阻后的电炉的电功率P1应是多大？（10分） 解：R1=0.95R, P=U2/R=600(W) （4分） P1=U2/0.95R=PR/0.95R=600/0.95=632(W) （5分） 答：减小电阻后电炉的电功率P1是632W。（1分）
9、求一电容器，电容为20μF，用在220V，50Hz电路中，它的容抗和电流各是多少? （10 分） 解：已知f＝50Hz，C＝20×10－6F；（3分）
容抗XC＝1／(2πfC)＝1／(2π×50×20×10－6)＝159(Ω) （3分） 电流I＝U／XC＝220／159＝1.385(A) （3分） 答：容抗和电流分别是159Ω、1.385A。（1分）
根据规程规定，合闸接触器动作电压在电源电压的30% 至65%之间，所以此断路器能合闸。 （5分） 答：合闸接触器端电压为电源电压的40%，此断路器能合闸。（1分）
3、某变电站的直流合闸母线环路运行，因更换断路器，使合闸电流Ie由240A变为3A，原来 直流合闸母线装设150A的熔断器，现在更换成多大的熔断器才合适？（10分） 解：断路器的合闸熔丝可按合闸电流的l/3～1/4选择，即： Ice =(0.25～0.30) Ie（3分），取0.3Ice，所以Ice=0.3×3=0.9(A)（3分） 环路运行按两台断路器同时动作计算，故： Ice =2×0.9=1.8(A) （3分）
答：可选择2A熔断器。（1分）
4、CJ-75型交流接触器线圈，在20℃时，直流电阻值R1为105Ω，通电后温度升高，此时测 量线圈的直流电阻R2为113.3Ω，若20℃时，线圈的电阻温度系数α为0.00395，求线圈的温 升△t是多少？（10分） 解：因为R2=Rl(1+α△t)=Rl+Rlα△t；（4分） 所以△t=(R2-R1)/R1α=(113.3-105)/(105×0.00395)=8.3/0.41475=20(℃)。（5分） 答：线圈的温升为20℃。（1分）
6、有一台额定容量15000kVA的三相变压器，接在U1=35kV的电源上，变压器空载时的二次电 压U2=10kV，求这台变压器的变比k。（10分） 解：k=U1／U2=10／35=0.28（9分） 答：变压器的变比为0.28。（1分）
7、有一台额定容量为120000kVA的电力变压器，该变压器的额定电压为220／121／11kV，连 接组别为YN，yn 12,d11；试求该变压器在额定运行工况下，各侧的额定电流是多少?各侧相 电流是多少? （10分） 解：高压侧是星形连接，相、线电流相等，即：
5、一台8000kVA的变压器，接线组别为YN,d11，变比35000／10500V，求高压侧线电流、相 电流及低压侧线电流、相电流和相电压。（10分） 解：I1l＝S／√3U1＝8000×103／1.732×35000＝132(A) （3分） I1p＝I1l＝132(A) （1分） I2l＝S／√3U2＝8000×103／1.732×10500＝440(A) （2分） I2p＝I2l／√3＝254(A) （2分）
10、已知变压器的容量为31500VA，一次侧为115V，且为星形接法。为消除不平衡电流，一 次侧电流互感器采用三角形接法，试求电流互感器标准变比及电流互感器二次线电流？（10 分） 解：变压器一次侧电流为：
IN =
SN = 3U N
31500 = 158.15(A)
3 × 115
（2分）
电流互感器理想变比计算：