变电值班员中级计算试题及答案.docx
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变电值班员中级计算试题及答案
中级工计算题
1.AAO01已知电池的开路电
压UK为1.5V,接上9Ω负载电
阻时其端电压为1.35v,求电池的内电阻r
0。
2.AAO01有一电源的电动势为3V,内阻r
0为0.4Ω,外接负载电阻为9.6Ω,求电源端电
压。
3.AA002电阻值为484Ω的电熨斗接在220V的电路上,消耗的电功率是多少?
4.AA002有一电阻为20Ω的电炉接在220V的电源上,连续使用5h,问它消耗了多少电
能?
5.AA006如下图所示的电路中,已知I
1=100mA,I
2=80mA。
求I等于多少?
6.AA006如下图所示电路中,已知E
1=3V,E
2=18V,R
1250=Ω,R
2=400Ω,流过R
1电流I
1=4mA。
求通过R
2电流是多少?
7.AB002一均匀磁场磁感应强度B=1T,磁极板面的相邻两边长分别为4cm和6。
m,求
穿过磁极板面的磁通。
8.AB002将一根直导线放在均匀磁场中,导线与磁力线方向垂直,导线长度为0.1m,其中
通过电流0.9A,测得导线所受的力为0.045N。
试求磁场的磁感应强度为多少?
9.AB005在磁感应强度为0.8T的磁场中有一条有效长度为0.15m的导线,导线在垂直
于磁力线的方向上切割磁力线时速度为20m/s。
求导线中产生的感应电动势E的大小。
10.AB005一个线圈的匝数为100,通过的电流为2A,另一线圈的匝数为500。
试计算需通
过多少电流才能使2个线圈磁动势相等?
11.AB008已知通过某支路的正弦交流电的频率为1Hz,Imπ=10mA,初相角φ=π/4。
试写出电流的函数式,并求当t=0.5s时电流的瞬时值。
12.AB008某电源的相电压U相是6kV,如接成星形,它的线电压是多少?
如果Um=UmsinωtkV,写出各相、线电压的瞬时值表达式。
13.AB0123个负载对称连接的三角形电路接于三相三线制的对称电源上,已知电源电压为
380V,每相负载电阻为6Ω,感抗为8Ω,求相电流与线电流、线电压与相电压。
14.AB012有一对称三相正弦交流电路,负载为星形连接时,线电压为380V,每相负载阻抗为6Ω,电阻与8Ω感抗串接。
试求负载的相电流是多少?
15.AB013在RLC串联电路中,已知R=30Ω,XL=40Ω,XC=80Ω,电源电压U=220V,试求电路中电流的有效值。
16.AB013在RLC串联电路中,已知R=3Ω,XL=8Ω,XC=4Ω。
若外施加电压U=15V,试求电路复阻抗的模Z、电流有效值及各元件上的电压有效值。
17.AB014三相交流电路线电压为380V,三相负载每相电阻R=4Ω,感抗XL=3Ω。
求三
相电路有功功率、无功功率及视在功率。
18.AB014某三相变压器的二次侧电压为400V,电流是250A。
已知功率因数cosφ=0.866,求这台变压器的有功功率P、无功功率Q和视在功率S各是多少?
19.AB015对称三相交流电路中,电源线电压为380V,每相负载中R=16Ω,XL=12Ω,三角形连接,求功率因数。
20.AB015有一台星形连接的发电机,相电流为1385A,线电压为9500V,有功功率为18.2×l0³kW,求发电机的功率因数。
21.BA008两台变压器容量S=S1=S2=10000kV·A,一次电压相同,短路电压百分数UK1%=UK2%=8%,接线组别为Y,d11。
二次电压不同,一台为U2a=6600V,另一台为U2b=6300V。
试求并列运行会产生多大环流?
22.BA008两台10000kV.A变压器并列运行,其短路电压百分数分别为UK1%=8%,UK2%=6.5%,总负荷为20000kV·A,试确定两台变压器负荷分配情况。
23.BA010一台20MV·A双绕组变压器,短路电压百分数为10.5%,取基准容量SJ=100MV·A,求其阻抗的标么值。
24.BA010一台三绕组变压器绕组间的短路电压百分数分别为UdⅠ-Ⅱ=9.92%,UdⅠ-Ⅲ=15.9%,UdⅡ-Ⅲ=5.8%,试计算每个绕组的短路电压百分数。
25.BA034有一感性负荷,它的功率为P=10kW,功率因数为0.6,电源电压为220V,频率
为50Hz,若想将功率因数提高到0.95,试问需要并联一个多大的电容?
(cosφ1为0.6时tanφ1为1.33,cosφ2为0.95时tanφ2为0.329)
26.BA034变电所高频保护和载波通信用阻波器就是利用并联谐振的原理阻止高频电流流
入变电所设备的。
现知某变电所的阻波器的扼流线圈电感L=200μH,载波频率ƒ=300kHz,试计算该阻波器并联的调谐电容器C应为多少?
27.BA035BW0.4-12-3型电容器,铭牌电容值为239μF,频率ƒ=50Hz,试计算额定电流
Ic。
28.BA035单位供电电压为380V,ƒ=50Hz,月平均有功功率为480kW,自然功率因数COSφ1=0.75。
欲将功率因数提高到COSφ2=0.95,试计算应安装的并联电容器总容量Qc。
(COSφ1为0.75时的tanφ1值是0.8819,COSφ2为0.95时的tanφ2值是0.3286)
29.BD003一块量程为50μA的电流表,内阻Ra为2000Ω,要扩程测量5mA的电流,求分流电阻值Rb。
30.BD003有一表头,满刻度电流Ia=50μA,内阻Ra=3kΩ。
若把它改成量程为550μA的电流表,应并联多大的电阻?
中级工计算题答案
1.解:
E=UK=1.5V
U0=E-U=l.5-1.35=0.15(V)
I=U/R=1.35/9=0.15(A)
r0=U0/I=0.15/0.15=1(Ω)
答:
电池的内阻r0为1Ω。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
2.解:
I=E/(R+ro)=3/(9.6+0.4)=0.3(A)
U=IR=0.3×9.6=2.88(V)
答:
电源端电压为2.88V。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
3.解:
P=U²/R=220²/484=100(W)
答:
电熨斗消耗的电功率是100W。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
4.解:
P=U²/R=220²/20=2420(W)=2.42kW
W=Pt=2.42×5=12.1(kW·h)
答:
电炉消耗了12.1kW·h的电能。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
5.解:
由基尔霍夫第一定律可知:
I=I1+I2=100+80=180(mA)
答:
I等于180mA。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
6.解:
UAB=-I1R1-E1=-0.004×250=-4(V)
设I2、I3方向如图所指,则
I3=UBA/R3=4/400=O.Ol=lO(mA)
由基尔霍夫第一定律可知:
I2=I1+I3=4+10=14(mA)
答:
通过R2的电流是14mA。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
7.解:
S=a×b=4×6=24(cm²)
φ=BS=1×24×0.0001=0.0024(Wb)
答:
穿过磁极板面的磁通为24×10-4Wb。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
8.解:
由F=BIL可得
B=F/(IL)=0.045/(0.9×0.1)=0.5(T)
答:
磁场的磁感应强度为0.5T。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
9.解:
E=BLv=0.8×0.15×20=2.4(V)
答:
感应电动势为2.4V。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
10.解:
因2个线圈的磁动势相等,有N1I1=N2I2,所以
I2=N1I1/N2=100×2/500=0.4(A)
答:
500匝线圈中通过0.4A的电流才能使2个线圈磁动势相等。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
11.解:
由已知条件可写出电流的函数式为:
i=lOsin(2πƒt+π/)mA
当t=0.5s时,电流的瞬时值为:
I=10sin(2π×1×0.5+π/4)≈-7.07(mA)
答:
电流的瞬时值为-7.07mA。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
12.解:
线电压UL=
U相=
×6≈10.39(kV)
各相、线电压的瞬时值表达式为:
UA=UmsinωtkV
UB=Umsin(ωt-120°)kV
UC=Umsin(ωt+120°)kV
UAB=
Umsin(ωt+30°)kV
UBC=
Umsin(ωt-90°)kV
UAC=
Umsin(ωt+150°)kV
答:
若接成星形,线电压为10.39kV。
各相、线电压的瞬时值表达式如上所示。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
13.解:
三角形连接时,负载的相电压等于电源线电压,即U相=U线=380V。
Z相=
=
=10(Ω)
I=U相/Z相=380/10=38(A)
I线=
I相=1.73×38≈66(A)
答:
线电压、相电压都是380V,相电流是38A,线电流是66A。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
14.解:
U相=U线/
=380/
≈220(V)
Z相=
=
=10(Ω)
I相=U相/Z相=220/10=22(A)
答:
负载的相电流是22A。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
15.解:
Z相=
=
=50(Ω)
I=U/Z=220/50=4.4(A)
答:
电路中电流的有效值为4.4A。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
16.解:
Z=
=
√(3²+(8-4)²)=5(Ω)
I=U/Z=15/5=3(A)
UR=IR=3×3=9(V)
UL=IXL=3×8=24(V)
UC=IXC=3×4=12(V)
答:
电路复阻抗的模为5Q,电流的有效值为3A,各元件上的电压降为电阻9V、电感24V、电容12V。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
17.解:
U相=U线
380/
≈220(V)
Z相=
=
16+9)=5(Ω)
I相=U相/Z相=220/5=44(A)
功率因数cosφ=R/Z相=4/5=0.8
sinφ=XL/Z相=3/5=0.6
三相有功功率为:
P=3UφI相cosφ=3×220×44×0.8≈23.23(kW)
三相无功功率为:
Q=3U相I相sinφ=3×220×44×0.6≈17.42(kvar)
三相视在功率为:
S=3U相I相=3×220×44=29.04(kV.A)
答:
三相有功功率为23.23kW,无功功率为17.42kvar,视在功率为29.04kV.A。
评分标准:
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18.解:
P=
UIcosφ=
×400×250×0.866≈150(kW)
S=
UI=
×400×250≈173.2(kV.A)
Q=
=
≈86.6(kvar)
答:
这台变压器的有功功率为150kW,无功功率为86.6kvar,视在功率为173.2kV.A。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
19.解:
Z=
=
(16²+12²)=20(Ω)
cosφ=R/Z=16/20=0.8
答:
功率因数为0.8。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
20.解:
发电机的视在功率为:
S=
UI=
×9500×l385≈22.8×l0³(kV.A)
cosφ=P/S=18.2×l0³/(22.8×l03)≈0.8
答:
发电机的功率因数是0.8。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
21.解:
第一台变压器的额定电流为:
I2a=
=1000×l0³/
×6600≈874.8(A)。
第二台变压器的额定电流为
I2b=S2/U2b=1000×l0³/
×6300≈916.5(A)
两台变压器的短路阻抗分别为:
Zk1=U2a/I2a×8%=6600×8/874.8×100≈0.604(Ω)
Zk2=U2b/I2b×8%=6300×8/916.5×100≈0.55(Ω)
电压差ΔU=U2a-U2b=6600-6300=300(V)
环流Izy=ΔU/Zk1+Zk2=300/0.604+0.55≈260(A)
答:
环流为260A。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
22.解:
等效短路电压百分数为:
Uk%≈7.17%
变压器的负荷分配如下:
S1=Se1/Uk1%×Uk%=10000/8%×7.17%≈8962.5(kV.A)
S2=Se2/Uk2%×Uk%=10000/6.5%×7.17%≈11030.8(kV.A)
答:
短路电压百分数分别为8%和6.5%的两台变压器的负荷分配分别为8962.5kV.A和
11030.8kV.A。
评分标准:
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23.解:
XbSJSe×10.5%=100÷20×0.105=0.525
答:
阻抗的标么值是0.525。
评分标准:
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24.解:
UdⅠ%=((UdⅠ-Ⅱ%)+(UdⅠ-Ⅲ%)-(UdⅡ-Ⅲ%))/2=(9.92%+15.9%-5.8%)/2=10.01%
UdⅡ%=((UdⅠ-Ⅱ%)+(UdⅡ-Ⅲ%)-(UdⅠ-Ⅲ%))/2=(9.92%+5.8%-15.9%)/2≈O
UdⅢ%=((UdⅠ-Ⅲ%)+(UdⅡ-Ⅲ%)-(UdⅠ-Ⅱ%))/2=(15.9%+5.8%-9.92%)/2=5.89%
答:
每个绕组的短路电压百分数分别为10.01%,O,5.89%。
评分标准:
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25.解:
C=P/2πƒU²(tanφ1-tanφ2)
=10×l0³/2×3.14×50×220²×(1.33-0.329)
≈657.3(μF)
答:
需要并联的电容为657.3μF。
评分标准:
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26.解:
由谐振频率ƒ0=1/2π
C=1/4π²ƒ0²L=1/4×(3.14)²×(300×l0³)²×200×10≈1408.7(pF)
答:
阻波器并联的调谐电容为1408.7pF。
评分标准:
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27.解:
IC=0.314CU/
=0.314×239×0.4/
≈17.3(A)
答:
额定电流为17.3A。
评分标准:
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28.解:
QC=PCP(tanφ1-tanφ2)=480×(0.8819-0.3286)≈265.6(kvar)
答:
安装的并联电容器总容量为265.6kvar。
评分标准:
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29.解:
分流电阻Rb需要分流的电流为:
Ib=I-Ia=5×l0³-50=4950(μA)
分流电阻Rb两端电压Ub与表头两端的电压U。
相等,因此
Ub=Ua-IaRa=50×10-6×2000=O.1(V)
Rb=Ub/Ib=0.1/(4950×l0-6)=20.2(Ω)
答:
分流电阻值Rb为20.2Ω。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
30.解:
分流电阻Rb需要分流的电流为:
Ib=I-Ia=550-50=500(μA)
分流电阻Rb两端电压Ub与表头两端的电压Ua相等,因此
Ub=Ua-IaRa=50×10-6×3×l0³=0.15(V)
Rb=Ub/Ib=0.15/(500×l0-6)=300(Ω)
答:
应并联300Ω电阻。
评分标准:
公式正确得40%的分;过程正确得40%的分;答案正确得20%的分;无公式、过程,只有结果不得分。
高级工计算题
1.AA006测得一含源二端网络的开路电压为100V,短路电流为10A,求含源二端网络的
内阻。
2.AA006测得一含源二端网络的开路电压为100V,短路电流为10A,网络等效内阻为10
Ω。
计算当外接10Ω的负载电阻时,负载电流为多少?
3.ABO01有两个复数表示的电流
I1=20∠50°A,I2=30∠120°A,求两电流之差是多少?
4.ABO01已知两正弦电压瞬时值分别为:
U1=
×150sin(ωt+36.9°)V,U2=√2×220sin
(ωt+60°)V,用复数计算方法求它们的和。
5.AB004如图所示串联谐振电路,其中R=6Ω,X1=8Ω,U2=40∠30°,求,I,U3之值。
RX1X2
500²+350²/10²×0.36×0.001
6.AB004将一个线圈(L=4mH,R=50Ω)与电容器(C=160pF)串联,接在U=25V的正弦交流电源上。
求当ƒ=220kHz时发生谐振时的电流是多少?
7.AB006两线圈间的互感为80µH,当电力传输线路发生短路时,电流增加的速率为3×10³×10³A/min,求此瞬间电信线路中的互感电动势的大小。
8.AB006在互感线圈与电阻串联的电路中,已知两线圈异名端相连,R1=3Ω,R2=5Ω,ωL1=7.5Ω,Ωl2=12.5Ω,ωM=6Ω,电源电压为50V,求电路中的电流为多少?
9.ADO01一条10kV线路的导线为LJ-70型,导线呈三角形排列,线间距离为1m,线路长
度为lOkm,输送有功功率1000kW,无功功率400kvar,求线路的电压损失的百分数。
(LJ一70导线的电阻、电抗分别为:
R0=0.45Ω/km,X0=0.345Ω/km)
10.ADO02有一条长200m的照明线路,负载电流为4A,如果采用截面积为10mm2的铝
线,试计算导线上的电压损失(ρ=0.0283Ω•mm²/m)。
11.ADO02某超高压输电线路中,线电压为220kV,输送电流为700A,若输电线路的每相
电阻为10Ω,试计算负载功率因数为0.9时线路上的电压降及输电线上一年的电能损耗。
(一年按365天计算)
12.ADO02有一条10kV的架空线路,导线采用LJ-95型,线路长10km,线间几何均距为
1.25m,输送有功功率500kW,无功功率350kvar,电压损失百分数ΔU%,有功功率损失ΔP,无功功率损失ΔQ,每月的电能损失ΔW和线损率ΔP%。
(每月按30天计算,已知LJ-95型导线参数R1=0.36Ω/km,X1=0.35Ω/km)
13.AD008有一台S9-1000/10kV•A的配电变压器,P0=900W,Pd=10000W,试求该变压器带多少负荷效率最佳?
14.AD008某工厂有2台变压器,都是S9-1000/10kV•A,P0=1900W,Pd=10300W,I0%=0.7%,Uk%=4.5%。
2台变压器中一台运行,另一台备用。
设正常情况下全厂负荷为600kV•A,现增至800kV•A。
试问:
从经济运行角度考虑,是否需要将2台变压器都投运?
(cosφ≥0.9,Kq=0.03)
15.AD009有一条6kV电缆线路,其计算负荷为900kW,cosφ=0.9,试计算电缆的截面积是多少?
(经济电流密度为jec=2.5A/mm²)
16.AD009有一条架空LJ型6kV铝绞线供电给某厂,其计算负荷为700kW,cosφ=0.9,
试按经济电流密度法选择电缆截面。
(经济电流密度为jec=1.65A/mm²)
17.AD014在50µF的电容器上加频率为50Hz的交流电压220V,求无功功率等于多少?
18.AD014某工厂最大平均有功功率为200kW,功率因数cosφ=0.6,拟将功率因数提高
到0.9,计算需要装设电容器组的总容量应该是多少?
19.AD015有一低压电容器组,采用三角形接线,装有BWO.4-12-3型电容器24台,计算应选择多大的放电电阻。
20.AD015某用户为二班制生产、三相四线制供电系统,现欲将功率因数提高到0.9。
已知
补偿前用户的月有功功率为156.25kW,补偿后需装设的电容器组的总容量为66kvar,求每相放电电阻的阻值为多少?
21.BA001有一台容量为100kV•A、电压为3500/220V的单相变压器,高压侧绕组匝数N1为1000匝,求该变压器低压侧绕组的匝数N2是多少?
一次侧的额定电流是多少?
22.BAO01一台220/35kV的三相有载调压变压器,若电网电压维持在220kV,而将高压侧分接头调至225.5kV,问低压侧电压应是多少?
23.BB014某设备的电流互感器为不完全星形接线,使用的电流互感器开始饱和点的电压为70V,继电器的
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