国家题库电气试验高级工理论试题及答案四计算题

国家题库电气试验高级工理论试题及答案

四、计算题(每题5分,共36题)

1.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：

每相零序电阻：

每相零序电抗：

每相零序电感：

答：每相零序阻抗为1.078Ω／km，零序电阻为0.269Ω／km，零序电抗1.044Ω／km，零序电感是0.00332H／km。

2.一台SF1-20000／100变压器，连接组标号YN，d11，额定电压U N1／U N2＝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＝1

3.2A，试计算零序阻抗的标么值Z0。

图D-19

答案:解：变压器的基准阻抗Z b1:

变压器零序阻抗：

零序阻抗标么值：

答：变压器零序阻抗的标么值是0.09。

3.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。

图D-20

答案:解：设一次额定电压为U1N，变压器的变压比：

将二次侧电阻R归算到一次侧：

则一次侧的电压U1为：

所以：

答：一次额定电压为10501V。

4.一台KSGJY-100／6的变压器做温升试验，当温度t m＝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Δt p。

答案:解：试验结束后绕组的平均温度t p可按下式计算：

式中T--常数，对于铜线为235。

绕组的平均温升Δt p＝t p－t m＝90.1－13＝77.1(℃)

答：绕组的平均温升为77.1℃。

5.在某35kV中性点不接地系统中，单相金属性接地电流I g＝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(f N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I g为：

I g＝3ωC0U ph

∴C

I

U

I

f U

g

ph

g

N ph

332

＝＝

×

ωπ

＝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：

答：该系统每相对地阻抗为7583Ω，对地电容为0.42μF。

6.采用串联法测量一台25000kV A，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：Z U I

000

3

81

3315

0.0857()＝＝

×

＝Ω

答：发电机的零序电抗为0.083Ω。

7.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：

则30℃时tgδx的值为

换算至20℃时：tgδx＝0.88×2.74%＝2.41%

答：这只套管tgδx＞1.5%，不合格。

8.一台SFS-40000／110变压器，YN，d11，U1N：110／10.5kV，I N：310／3247.5A，铭牌阻抗电压U k%＝7%，在现场进行负载试验，在110kV侧加电压，负载试验电流I s限制在10A，计算试验时的电压U s是多大

答案:解：由U

I Z

U

k

N k

N

%100%

＝

·

×

得：

试验电压

U s＝I s·Z k＝10×24.84＝248.4(V)

答：负载试验电压为248.4V。

9.一台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C x＝900μF，估算R3之值。(电桥的标准电容C N＝50pF，R4＝3184Ω)

答案:解：由C

C R

R

x

N4

3

＝

得：

答：R3约为177Ω。

10.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：

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。11.一台QFS-50-2型水内冷发电机，定子电压U N＝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I exp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U exp1为100kV，试验电流I exp为500mA，则试验变压器的容量S exp为

S exp≥U exp1I exp＝100×103×500×10－3＝50000(V A)＝50(kV A)答：试验变压器的最小容量为50kV A。

12.一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：

低压臂由2台2.0μF的电容器并联组成，则

分压比：