技师计算画图题(已排版)

1、四、计算题 1某对称三相电路的负载作星形连接时线电压为380V，负载阻抗为电阻10及电抗15，求负载的相电流为多少? 解：Uph=U1=380=220(V) 每相阻抗Z为 Z=RjX=10j15=1856.3° 每相电流有效值IDh为 Iph=Uph/Z=220/18=12.2(A) 答：每相电流有效值为12.02A。 2 如图D-12所示，为一基10kV电杆，每相导线重量为500kg，水平排列，相间距离均为500mm，试求撑铁受力大小，若撑铁采用L40×4的角钢，A3钢的允许应力s=157MPa，问强度是否合格图D-12答：强度合格。（0.5分）解：起重架的受力如图D-1

2、2(b)所示：(1)求拉杆BC的轴力NBC mA(F)=0，NBCsin45°×2P×2=0 NBC=Pcos45°=20cos45°=28.3(kN) (2)计算拉杆的各种应力，与许用应力比较。根据计算，两根角钢的面积A=608(mm2) BC=NBCA=28300(6.08×104) =46.5(Nmm2)=46.5Mpa 答：经校核该杆BC满足要求。3、某10kV专线线路长15km，最大负载为3000kVA，最大负载利用小时数Tmax=4400，导线单位长度的电阻为R0=0.16，求每年消耗在导线上的电能? 解：S=UI I=S

3、( U)=3000(×10)=173.2(A)R=R0L=0.16×15=2.4()W=3I2RTmax=3×173.20×2.4×4400=950344(kW·h) 答：一年消耗在导线上的电能为950344kW·h(度)。 4、某10kV线路所采用的P15T型绝缘子，其泄漏距离不小于300mm。求其最大泄漏比距是多少? 解：S=/Ue=300/10=30(mm/kV)=3cm/kV 答：最大泄漏比距为3cm/kV。5、一条长50km,的35kV配电线路，双回路，采用LGJ95导线，水平排列，线间距离为4m。试求线路参数(电

4、阻率为31.5·mm2/km，导线直径为13.87mm)。 解：每一回路1km的电阻、电抗和电纳为 R0=/S=31.5/95=0.33(/km) X0=0.1445tg(Dav/r)0.0157 =0.1445tg1.26×400(1.387/2)0.0157=0.429(/km)B0=7.58/tg(Dav/r)×106=7.58/tg(1.26×400/(1.387/2)×106=2.65×106(S/km) R=R0l/2=0.33×50/2=8.25() X=X0l/2=0.429×50/2=10.7()

5、 Qc=U2B=352×2.65×104=0.33(Mvar) 答：双回路的电阻、电抗、电纳和电容的功率分别为：R=2512、X=10.712、Qc=0.33Mvar。 6、某变电站至1OkV开关站采用LGJ240架空线路输送电能，架空线长度为3km，单位长度电阻为R0=015km，单位长度电抗X0为03412km，变电站母线电压为105kV，要求开关站母线电压不低于10kV，试求cos=0.95时，该开关站最大能送出多少容量的负载?(IGL240导线在40室外温度时载流量为494A) 解：(1)u=10.510=0.5(kv) (2)设最大容量为s 则P=COSS=0.9

6、5S， Q=Ssin=0.31(S) (3)R=R0L=0.15×3=O.45() X=X0L=0.34×3=1.02() (4)U=(PRQX)/0.5 (0.95S×0.450.31S×1.02)/100.5 S6.72(MVA) (5)校验载流量S=UI cos I=S/Ucos=6.729×(103/)×10×0.95=408(A) 答：LGJ 240导线在40C室外温度时载流量为494408，所以最大能送出672MVA。7、图D13为电源变压器，一次绕组为1000匝，接220V电压。它有两个二次绕组，一个电压为35

7、V，接若干灯泡共消耗功率7W；另一个电压为12V，也接人若干灯泡共消耗功率5W。试问此时一次电流为多少?两个二次绕组的匝数各为多少? 解：电源变压器可作为理想变压器处理。绕组2、1间的匝数比等于电压比，即 N21=n1/n2=U2/U1=36/220=9/55 则绕组2的匝数 n2=n1N21=1000×9/55=164(匝) 同理，绕组3、1间的匝数比为N31，即 N31=n3/n1=U3/U1=12/220=3/55 则绕组3的匝数 n3=n1N31=1000×3/55=55(匝) 理想变压器一次取得的功率(电源供给)等于二次负载消耗的功率，即 P1=P2P3=57=1

8、2(w) 一次电流I1可根据功率计算公式求得 I1=P1/U1=12/220=0.0545(A)=54.5mA 答：一次电流为54.5mA，两个二次绕组的匝数各为164匝和55匝。 8、某线路在丘陵地带有一悬点不等高档距，已知档距为250m，悬点高差为24m，安全系数K=2.5，最大应力发生在最低温，m=125MPa，最低温时导线比载g=34.047×1030Nm·mm2，试求最低温时两悬点应力。 解：高悬点应力 低悬点应力 答：两悬点的应力为：高悬点应力126.057MPa，低悬点应力125.24MPa。 9、一个负载为星形连接的对称三相电路，电源为380V，每相负载Zr

9、=(8j6)，求： (1)正常情况下负载的相电压及电流； (2)假设C相负载短路时，其余两相的相电压及电流； (3)假设C相负载断线时，其余两相的相电压及电流。 解:(1)正常情况下UA=UB=Uc=380/=220(V) IA=IB=IC=220/=22(A) (2)C相负载短路时UA=UB=220=380(V) IB=IC=380/=38(A)(3)C相负载断线时UA=UB=220/90.5(V)IB=IC=380/()=19(A) 答：(1)正常情况下相电压为UA=UB=UC=220V，相电流为IA=IB=IC=22A； (2)C相负载短路时，UA=UB=380V，IB=IC=38A；

10、(3)C相负载断线时，UA=UB=190.5V，IB=IC=19A。10、. 如图D-14所示，已知用经纬仪从O点测得一条10kV线路与一条公路交跨在路面投影点C塔尺上的读数上丝为1.85m，中丝为1.50m，下丝为1.15m，垂直角为0°；又测得10kV线路下导线垂直角=5°，试求导线到公路路面的净空高度P是否满足要求？ 图D-14答案:解：（1）平距D = k(上丝-下丝)cos2a=100×(1.85-1.15)×cos20°=100×0.7×1=70（m）分）（2）净空高度P=Dtan+中丝=70×tan5

11、°+1.50=70×0.0875+1.50=7.625（m）7m（最小安全距离）答：导线到公路路面的净空高度满足交跨要求。11、某35kV架空线路通过第气象区，导线为LGJ-150/25型，导线计算截面积A=173.11mm2，外径d=17.1mm，计算质量G=601.0kg/km，最大风速铆=30m/s。风速不均匀系数F=0.75；试求导线在最大风速时的综合比载。 解：(1)计算自重比载 g1=(9.807G/A)×103=(9.807×601/173.11)×103=34.023×103(N/m·mm2) (2)最大风速

12、时的比载 g4(0,30)=0.613FCd(v/A)×103 =0.613×0.75×1.1×17.1×(302/173.1)×103 =44.924×103(N/mm2) (3)风速为30m/s时的综合比载 答：导线在最大风速时的综合比载为56.354×103(N/(m·mm2)。 12、 已知一单相容量S1=100kVA；电压6000/230V；短路电抗Xd1=0.029，另一台变压器容量S2=320kVA；电压6000/227V；短路电抗Xd2=0.0083。试求当这两台变压器并联运行时的空载平衡

13、电流和空载电流分别占这两台变压器额定电流的百分比(不计绕组电阻)。 解：两台变压器电压偏差为U=230227=3V，不计绕组电阻时的平衡电流为IP=3/(0.0290.0083)=80.43(A) (1)1OOkVA的变压器二次侧电流为 Ie2=S1/U1=100×103/230=434.8(A) 平衡电流/=(80.43/434.8)×100=18.5 (2)320kVA的变压器二次侧电流为 =/=320×103/227=1410(A) 平衡电流占额定电流的百分比为 /=(80.43/1410)×100=5.7 答：平衡电流为80.43A，100kVA

14、变压器占额定电流 的18.5，320kVA变压器占额定电流百分比为5.7。 13、 有一门型电杆，如图D15所示，杆高18m，避雷线横担重200N，导线横担重560N，叉梁每根重100N(4根)，电杆重量115N/m，试计算杆塔重心。 解：因门型杆的两根电杆对称，在计算时可按一半考虑，电杆重量集中在杆段中部，则 M=100×18280×16100×14100×10(115×18)×18/2 =180044801400100018630 =27310(Nm) M=100280100×22070=2650 H0=M/g0=273

15、10/2650=10.3(m) 答：该杆塔的重心在离杆根10.3m处。 14、 已知某线路耐张段，导线型号为LGJ185，悬挂点等高，代表档距为50m。计算弧垂为0.8m，采用减少弧垂法补偿导线的塑性伸长。现在档距为60m的距内进行弧垂观测。求弧垂为多少应停止紧线? 解：f1=(LL0)2f0=(6050)2×0.8=1.15(m) 因为钢芯铝绞线弧垂减少百分数为12 f=f1(112)=1.15×0.88=1.01(m) 答：弧垂为1.O1m时应停止紧线。 15、如图13-16(a)所示为35kV线路直线杆塔头部布置图，现已知上横担自重为157N，安装情况下垂直力G1为1

16、1445N，横担采用A3钢，=157MPa，试选择上横担的吊杆直径。 解：受力图如图D-16(b)所示，由py=0得 N1sin(G1157/2)=0 N1=(11445157/2)×2.16/1.0=24890.76(N) 吊杆所需截面面积为 AN1/=24890.76/157=158.54(mm2) 答：根据以上计算结果可选用16的A3圆钢，因为A16=201mm2158.54mm2，故选用16的A3圆钢为构造上的最低要求。16、. 有一根LGJ-120/25导线，单位长度重量为526.6kg/km，计算直径d=15.74mm，计算截面积A=146.73mm2。在冰雪天最大覆冰厚

17、度达50mm，试分别求出导线自重比载g1，冰重比载g2及垂直总比载g3。答案:解：（1）自重比载=35.195×10-3N/（m·mm2）（1.5分）（2）冰重比载 = 621.154×10-3N/（m·mm2）（2分）（3）垂直总比载=656.349×10-3N/（m·mm2）（1.5分）答：三种比载分别为35.195×10-3，621.154×10-3，656.349×10-3N/（m·mm2）。17、已知某输电线路的导线型号是LGJ-95/20型，计算直径为13.87mm，自重比载为g1=

18、35.187×103N/(m·mm2)，导线振动的下限风速vn=O.5m/s；上限风速vm=4.0m/s，已知导线最高气温时应力68.55MPa，导线最低气温时应力99.45MPa，求防振锤的安装距离。解： b=(m/2)(n/2)/(m/2)(n/2)=11.548×0.959/(11.5480.959)=0.89(m) 答：防振锤的安装距离为0.89m。18、某35kV配电线路，在运行中发现某档距中新架设由一条10kV配电线路穿越，如图D17所示，用绝缘绳测得交叉跨越点得垂直距离d=3.5m，测量时的气温为10，在有关设计资料中查得t1=10时的该应力为1=8

19、0MPa，自重比载g1=34.047×103N(m·mm2)，问最高温t2=40交叉跨越距离是否满足要求，这时的应力为2=60MPa(该档距A、B两悬点等高)。 解：测量时的导线弧垂f1x=(g/21)lala=34.047×103/(2×80)×90×180=3.45(m) 最高气温时的导线弧垂为 f1x=(g/22)lala=34.047×103/(2×60)×90×180=4.60(m) 弧垂增量为 f=f2xf1x=4.603.45=1.15(m) 最高气温时的交叉跨越距离 d0=df

20、=3.51.15=2.35(m)答：根据规程规定d=3.Om，现d0 d，所以交叉跨越距离不够，需采取措施，如将10kV线路降低或改道。 19、如图D18用钢丝绳起吊电杆，安全系数K=4.5，动荷系数K1=1.3，不均衡系数K2取1.0，电杆的质量为Q=1500kg，试算可否用破断拉力Td=68kN的钢丝绳起吊。 解：钢丝绳所受拉力为 T=K1K2(9.8Q/m)(1/cos) =(1.3×1.2×1/cos30°)×(9.8×1500/2) =13240N 钢丝绳的安全拉力 Trel=Td/k=68/4.5=15.1(kN)=15100N T

21、=13240N<Trel=15111N 答：可以用破断拉力等于68kN钢丝绳起吊。20. 一个对称三相星形连接负载，每相阻抗均为(40+j30)W，由三相四线制电路供电，电源电压分别为uA=311sin314t（V）、uB=311sin(314t-120°)（V）、uC=311sin(314t+ 120°)（V）。试求：（1）正常情况下负载的相电压、相电流、零线电流；（2）假设C相负载断开时，其余两相的相电压、相电流、零线电流。答案:解：（1）正常情况时a. （V）b. （A） c. 因为三相对称，相互夹角为120°，所以零线电流（2）C相负载断开时，其余两相不变即：a. （V）b. （A）c. 因为与差120°， 所以零线电流（A）答