高、技师技能鉴定计算题

1、高级理论计算题1 如图D-10所示，U=120V，Rl=30，R2=10，R3=20，R4=15，求Il、I2、I4、U1和U4。解： =R3+R2=30() =3015(30+15)=10() R=R1+R4=30+10=40() Il=UR=12040=3(A) I4=(U-I1Rl)R4=(120-330)15=2(A) I2=I1-I4=3-2=l(A) U1=I1R1=330=90(V) U4=U-U1=120-90=30(V) 答：I1为3A，I2为1A，I4为2A，U1为90V，U4为30V。2 如图D11所示，电路中的总功率是400w，求rx及各个支路电流I(R取整数，I保留两

2、位小数)。解： R=U2P=2002400=100() =R2R3(R2+R3)=5050(50+50)=25() =500+25=525() =25525(25+525)=24() rx=R-=100-24=76() I=PU=400200=2(A) I1=(U-Irx)R1=(200-276)25=192(A)I2=I3=(I-I1)2=004(A)答:rx为76，I1为192A，I2为004A，I3为004A。3 某串联电路中R=10、L=64H、C=100F，电源电动势E=05V，求发生谐振时各元件上的电压. 解：0= UR=05(V) I=ER=005(A) UL=IOL=0.05(

3、10680)6410-6=004(V) UC=I(10C)=00580/(10610010-6)=004(V) 答：UR为05V，UL为004V，UC为004V。4 已知条件如图D-12所示，求各支路电流I1、I2、I3.解：(1)利用叠加原理先将E1短接，则有 R=R1R2(R1+R2)=44(4+4)=2() =-E2(R+R3)=-15(2+4)=-25(A) =-125(A) =-125(A)(2)将E2短接，则有 R=R1R3(R1+R3)=44(4+4)=2() =E1(R2+R)=6(4+2)=1(A) =-12(A) =12(A) I1=-175(A) I2=-025(A) I

4、3=-2(A) 答：I1为-175A，I2为-025A，I3为-2A。5 如图D-14所示，U为正弦交流电压，已知XL=10，开关S打开和合上时，电流表A的读数都是5A，试求容抗XL。 解：S打开时，由已知可得电源电压为 U=IXL=510=50(V)S合上时，IL不变，由图D-15相量图得 I=IC-IL所以电容电流 IC=I+IL=5+5=10(A)因此容抗为 XL=UIC=5010=5() 答：容抗XL为5。6 如图D-16所示电路，四个电容器的电容各为 C1=C4=02F，C2=C3=06F。试求： (1)开关S打开时，ab两点间的等效电容。(2)开关S合上时，ab两点间的等效电容。

5、解：(1)开关S打开时，其等效电容为 Cab=(C1C2)(C1+C2)+(C3C4)(C3+C4) =(0206)(02+06)+(0206)(02+06) =O3(F) (2)开关S合上时，其等效电容为 Cab=(C1+C3)(C2+C4)(Cl+C3+C2+C4) =0808(08+08)=04(F) 答：S打开时，Cab为03F； S合上时，Cab为04F。7 如图D-17所示，将变频电源接在此电路中，R=50，L=16H，C=40F，U=220V。求谐振频率f0相应的I、IL、IC、IR。 解： XL=L=2f0 L=2(10416)1610-3=20() IR=UR=22050=4

6、4(A) IL=UXL=220/20=11(A) IC=IL=11(A) I=IR=44(A) 答：I为44A，IL为11A，Ic为11A，IR为44A。8 在图13-18所示对称三相电路中，由三线制电源所提供的对称三相线电压为380V，线路阻抗ZL=04+ jO3，星形连接的负载各相阻抗Z=76+j57。试求三相负载的相电压和相电流的大小。 解：电源相电压 Up=UL=200(V) 每相总阻抗 因三相负载对称，所以流过每相负载的电流均为 IP=UpZ=22010=22(A) 每相负载阻抗=95() 负载相电压=2295=209(v) 答：相电压为209V，相电流为22A。9 已知加在C=10

7、0F电容器上电压uC=20sin(103t+60)V。求电流的有效值、无功功率QC以及uC达到最大值时，电容所储存的能量。 解：容抗XC=1/C=1(10310010-6)=10() 电流的有效值I=UXC=20(10)= =1414(A) 无功功率Qc=I2xC=()210=20(var) 电容储存的能量 W=12C=1210010-6202=210-2(J)答：电流的有效值1414A，无功功率为20var，电容所储存的能量为210-2J。高级技能计算题10 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(=00283mm2m)。 解：铝导线的

8、电阻为 R=LS=00283(2200)10=113() 导线上的电压损失为 U=IR=4113=452(V) 答：导线上的电压损失为452V。11 一条直流线路，原来用的是截面积为20mm2的橡皮绝缘铜线，现因绝缘老化，要换新线，并决定改用铝线，要求导线传输能力不改变。试求所需铝线的截面积(C=O0175mm2m，A=00283mm2m)。 解：导线电阻、长度相同时，所需截面积与导线材料的电阻系数成正比 SA=AcSc=002830017520=323(mm2) 答：可选用截面S为35mm2的铝线。12 已知星形连接的三相对称电源，接一星形四线制平衡负载Z=3+j4。若电源线电压为380V，

9、问A相断路时，中线电流是多少?若接成三线制(即星形连接不用中线)，A相断路时，线电流是多少? 解：在三相四线制电路中，当A相断开时，非故障相的相电压不变，相电流也不变，这时中线电流为 若采用三线制，A相断开时 IA=0 IB=IC=UL2Z=3802=38(A) 答：在三相四线制电路中，A相断开时，中线电流为44A，若接成三线制，A相断开时，B、C两相线电流均为38A。13 某工厂设有一台容量为320kVA的三相变压器，该厂原有负载为210kW，平均功率因数为069(感性)，试问此变压器能否满足需要?现该厂生产发展，负载增加到255kW，问变压器的容量应为多少? 解：(1)该厂平均cos=06

10、9，有功功率P=210kW时，所需变压器的容量为 S=Pcos=210069=305(kVA) (2)若工厂的负载平均功率因数不变，而负载有功功率增加到255kW，则变压器容量应为 S=Pcos=255069=370(kVA) 答：负载为210kW时，原有变压器可以满足需要，负载增加到255kW，变压器的容量应该为370kVA。14 某台调相机的额定容量Q是30000kvar，额定电压Ue为105kV，功率因数cos=0，求额定电流Ie。 解：cos=0 sin=1Q=UeIesin Ie=Q(Uesin)=30000(105)=1650(A) 答：额定电流为1650A。15 已知一台220k

11、v强油风冷三相变压器高压侧的额定电流Ie是315A，试求这台变压器的容量。在运行中，当高压侧流过350A电流时，变压器过负荷百分之多少? 解：Se=UeIe=220315=120000(kVA) 过负荷百分数=(IL-Ie)Ie100=(350-315)315100=11 答：变压器的容量为120000kVA，变压器过负荷11。16 试求型号为NKL-10-400-6的电抗器的感抗 XL。解： 答：电抗器的感抗为0866。17 某工厂单相供电线路的额定电压Ue=10kV，平均负荷P=400kW，无功功率Q=260kvar，功率因数较低，现要将该厂的功率因数提高到09，需要装多少补偿电容? 解：

12、补偿电容前的功率因数为 cos1=PS=P=O84 于是可得功率因数角=33 又因补偿后的功率因数cos2=09，所以功率因数角=258 需安装的补偿电容为 C=P(U2)(tgl一tg) =(400103)231450(10103)2(tg33-tg258) =12710-60166=2110-6F=21(F) 答：需要装补偿电容21F。18 已知控制电缆型号KVV29-500型，回路最大负荷电流IL.max=25A，额定电压Ue=220V，电缆长度L=250m，铜的电阻率=00184mm2m，导线的允许压降不应超过额定电压的5，求控制信号馈线电缆的截面积。解：因为所以电缆最小截面积S2LI

13、L.maxU =(20018425025)(2205) =209(mm2)答：应选截面积为25mm2的控制电缆。19 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? 解：断路器的合闸熔丝可按合闸电流的1314选择，即 Ice=(025030)Ie。 取03Ie，所以 Ice=033=09(A) 环路运行按两台断路器同时动作计算，故 Ie=209=18(A) 答：可选择2A熔断器。20 一台三绕组变压器绕组间的短路电压分别为 UdI-=992，UdI-=159，Ud-=58，试计算每个绕组的短路

14、电压? 解：UdI=12(UdI-+Ud-Ud-) =(992+159-58)2=10 Ud=12(UdI-+Ud-UdI-) =(992+58-159)20 Ud=12(UdI-+Ud-UdI-) =(159+58-992)2=589 答：每个绕组的短路电压分别为10、0、589。21 某电容器单台容量为100kvar，额定电压11以kV，额定频率60Hz，现要在某变电站10kV母线上装设一组星形连接的、容量为4800kvar的电容器组，求需用这种电容器多少台? 解：频率的变化将影响电容器的容量，额定频率为60Hz，现实际工作频率为50Hz QC=2fCU2 QClQC2=f1f2， QC2

15、=Qclf2flQC2=100(5060)=8333(kvar) 所需台数 N=48008333=576(台) 答：需要57台。22 有两台100kVA变压器并列运行，第一台变压器的短路电压为4，第二台变压器的短路电压为5，求两台变压器并列运行时，负载分配的情况? 解：已知两台变压器额定容量S1e=S2e=100kVA 阻抗电压U1D%=4，U2D=5 第一台变压器分担负荷为 S1=(S1e+S2e)SleU1D+S2eU2D(SleU2D) =200(1004+1005)(1004)=11111(kVA)第二台变压器分担负荷为 S2=(S1e+S2e)(SleU1D+S2eU2D)(S2eU

16、2D) =200(1004+1005)(1005) =8889(kVA) 答：第一台变压器负载为1111lkVA，第二台变压器负载为8889kVA。23 某变压器35kV侧中性点装设了一台消弧线圈，在35kV系统发生单相接地时补偿电流IL=20A，这台消弧线圈的感抗XL是多少? 解：由已知条件求消弧线圈的相电压 UL=35=202(kV) XL=ULIL=20220=101(k) 答：感抗为101k。24 三相星形接线的相间短路保护电流回路，其二次负载测量值AB相为2，BC相为18，CA相为16，试计算A、B、C各相的阻抗是多少? 解： ZA=(ZAB+ZCA-ZBC)2 =(2+16-18)

17、2=09() ZB=(ZAB+ZBC-ZCA)2 =(2+18-16)2=11() ZC=(ZCA+ZCB-ZAB)2 =(18+16-2)2=07()答：各相阻抗分别为09、11和07。25 220kV有载调压双自耦变压器，容量为120000kVA，电压组合及分接范围为高压2208125kV，低压121kV，空载损耗：585kW，空载电流：023，负载损耗： 294kW，短路阻抗为768，联结组标号：Ydll，试问变压器满负荷时自己所消耗的无功功率有多大?技师理论计算题1 如图D-13所示的三相四线制电路，其各相电阻分别为Ra=Rb=20，RC=10。已知对称三相电源的线电压UL=380V，

18、求相电流、线电流和中线电流。 解：因电路为三相四线制，所以每相负载两端电压均为电源相电压， 即 UP=UL=220(V) 设0V，则 -120V，120V 所以，各相相电流分别为 因负载星接，所以线电流等于相电流，即IA=11A，IB=11A，IC=22A， 中线电流 技师技能计算题1 如图D-22所示电路，已知：E=100V，R1=1，R2=99，C=1OF。 试求：(1)S闭合瞬间各支路电流及各元件两端电压的数值。(2)S闭合到达稳定状态时，各支路电流及各元件两端电压的数值。 解：(1)S闭合瞬间(t=0)，各支路电流为 i(o+)=ER1=1001 = 100(A) i1(o+)=0(A) i2(0+)=i(0+)=100(A) 各元件两端的电压为 uR1(0+)=i(0+)R1=1001=100(V) uR2(0+)=uc=0(V) (2)S闭合后到达稳定状态时，各支路电流为 I=E(R1+R2)=100(1+99)=1(A) I1=I=1(A) I2=0(A) 各元件两端的电压为 UR1=IR1=11=1(V) UR2=Uc=I1R2=199=99(V) 答：S闭合瞬间各支路电流i(0+)为100A，i1(o+)为0A， i2(0+)为100A；各元件两端电压UR(