电气值班员高级（计算题）模拟试卷1

电气值班员高级（计算题）模拟试卷1一、计算题(本题共27题，每题1.0分，共27分。)1、某负载电阻的变化范围是RL=1～2．5kΩ，当RL为2．5kΩ时(设其电流为I1)，要求电压为10V，当RL为1kΩ时(设其电流为I2)，要求电压不低于8V，求满足上述要求的电源内阻等于多少?标准答案：根据全电路欧姆定律U=E—Ir0(r0电源内阻)按电阻变化范围列出方程按部分电路欧姆定律求出，I1、I2将结果代入式(1)、式(2)解：式(3)、式(4)联立方程组，得r0≤500Ω答：电源的内阻r0≤500Ω。知识点解析：暂无解析2、直流电动机启动时，由于内阻很小而反电压尚未建立，启动电流很大，为此常用一个启动变阻器串入启动回路。如果电动机内阻R=1Ω，工作电流为12．35A，现接在220V电源上，限制启动电流不超过正常工作电流的两倍，试求串入启动回路的电阻值是多少?标准答案：根据欧姆定律限制启动电流Iq=2I=12．35×2=24．7(A)应串入启动回路的电阻为答：串入启动回路的电阻是7．9Ω。知识点解析：暂无解析3、设计一分流电路，要把3mA的表头量程扩大8倍，而且分流电阻与表头并联的等效电阻为20Ω，求表头电路电阻RG和分流电阻Rf各为多少?标准答案：根据欧姆定律总电流I∑=3×8=24(mA)回路端电压U=IR=24×20=480(mV)已知流过表头电流3mA，则流过分流器的电流忙If=I∑-IG=24-3=21(mA)表头电阻分流电阻答：表头电阻RG是160Ω，分流电阻Rf是22．86Ω。知识点解析：暂无解析4、型号为2CP22的二极管V1和V2，最大整流电流为300mA，最高反向电压为200V。如果串联使用于反向电压为300V的电路中，由于同类产品的差异V1的反向电阻为1MΩ，V2的反向电阻为4MΩ，求每只管子上的反向电压各是多少?这样使用有没有问题?标准答案：根据分压公式加在二极管V1上的电压为加在二极管V2上的电压为U2=U∑-U1=300-60=240(V)可见二极管V2最高反向电压允许240V，大于200V将被击穿。答：V1管上反向电压为60V，V2管上反向电压为240V。使用有问题。知识点解析：暂无解析5、一条直流线路，原来用的是截面积SC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SA(ρC=0．0175×10-3Ω.m，ρA=0．028310-3Ω.m)。标准答案：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=ρA／ρC.SC=0．0283／0．0175×20=32．3(mm2)答：可选用截面SA为35mm2的铝线。知识点解析：暂无解析6、某台调相机的额定容量QN是30000kvar，额定电压UN为10．5kV，功率因数cosφ=0，求额定电流IN。标准答案：cosφ=0sinφ=1Q=UNINsinφ答：额定电流为1650A。知识点解析：暂无解析7、试求型号为NKL—10—400—6的电抗器的感抗XL。标准答案：因为XL％=XLIN／(UN／)×100％所以XL=UN.XL％／(IN×100％)=10000×6／(×400×100％)=0．866(Ω)答：电抗器的感抗为0．866Ω。知识点解析：暂无解析8、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?标准答案：由已知条件求消弧线圈的相电压XL=Uph／IL=20．2／20=1．01(kΩ)答：感抗为1．01kΩ。知识点解析：暂无解析9、一台单相220V电容式电动机，其主绕组的阻抗Z1=2120+j2120Ω，启动绕组的阻抗Z2=Z1，串入启动绕组中的电容器容抗为4240Ω，求两个绕组中的电流各为多少?标准答案：根据交流电路欧姆定律，设单相电动机的电压相量为220ej0°V，单相电动机主绕组和启动绕组是并联的。已知：Z1=2120+j2120=2998ej45°(Ω)，则Z2=2120+j2120-j4240=2120-j2120=2998e-j45°(Ω)主绕组的电流启动绕组的电流答：主绕组的电流为73．4×10-3e-j45A，启动绕组的电流为73．4×10-3ej45A。知识点解析：暂无解析10、电阻R为5Ω，电感L为1．5mH的线圈，与电容C为25μF的电容器串联，当电源频率为600Hz时电路的阻抗是多大标准答案：根据复阻抗公式电路的阻抗为=5-j5=7．07e-45°(Ω)答：电路的阻抗为7．07e-45°Ω。知识点解析：暂无解析11、如图D—33所示电路，交流电源电压UAB=80V，R1=3Ω，R2=1Ω，X1=5Ω，X2=X3=2Ω，X4=1Ω，试求电路中AC两点间的电压。标准答案：根据串联电路复阻抗为Z=R1+R2+j(X1+X2-X3-X4)=4+j(5+2-2-1)=4+j4=5．66ej45°(Ω)设电压A、C两点间电压[R1+R2+j(X1+X2)]=14．1e-j45°×(4+j7)=14．1e-j45°×8．1ej60°=114ejj15°(V)答：A、C两点间的电压为114ej15°V。知识点解析：暂无解析12、有一台两极发电机，电枢的直径d=0．2m，长度l=0．4m，固定在它上面的矩形线圈的匝数N=20，气隙中的磁场是按正弦分布的，磁感应强度最大值BmA=1Wb／m2，若电枢以恒定转速n=3000r／min在此磁场中转动，求电动势的最大值及时间时的瞬时值是多少?标准答案：根据公式则切割磁力线的速度为电动势的最大值为Em=2NBmlv=-2×20×1×0．4×31．4=502．4(V)电动势的瞬时值表达式P=Emsinωt==502．4sin100πt当答：电动势最大值EmA为502．4V，当时的电动势为251．2V。知识点解析：暂无解析13、线电压UL为220V的三相交流电源与星形连接的三相平衡负载相接，线电流为10A，负载消耗的有功功率为3kW，试求负载等效星形电路各相电阻Rph和相电抗Xph各是多少?标准答案：根据公式则相负载阻抗根据公式P=ULILcosφ则负载的功率因数φ=arccos0．79=38°由于功率因数角等于阻抗角，Z=12．7ej38°，则相电阻Rph=12．7×cos38°=10(Ω)相电抗为Xph=12．7×sin38V≈7．8(Ω)答：相的电阻Rph为10Ω，相电抗Xph为7．8Ω。知识点解析：暂无解析14、在50μF的电容器上加入f=50Hz，电压为220V的电路中，求该电路的无功功率Q是多少?标准答案：根据公式电路的容抗为XC==63．69e-j90°设电路电压为220ej0°则电路电流根据公式Q=UIsinφ该电路的无功功率Q=220x3．45sin90°=759(var)答：该电路无功功率为759var。知识点解析：暂无解析15、一个空芯螺管线圈其长l为15cm，直径d为1．2cm，匝数N为500，求该线圈的电感是多少?(导磁系数μ0=4π×10-7H／cm)标准答案：线圈的截面积为S=×(1．2×10-2)2=1．13×10-4(m2)线圈的电感L==2．4×10-4(H)答：线圈的电感为2．4×10-4H。知识点解析：暂无解析16、有一个高压电容器，电容为1000pF，在1000V电压下漏电流为50μA，求当频率为50Hz时，该电容器损耗系数是多少?标准答案：根据欧姆定律，该电容器所具有的绝缘电阻为根据电容器损耗系数的计算公式则该电容器损耗系数为答：电容器损耗数为1．59×10-7。知识点解析：暂无解析17、三相汽轮发电机，输出的线电流IL是1380A，线电压UL为6300V，若负载的功率因数从0．8降到0．6，求该发电机输出的有功功率的变化?标准答案：当cosφ=0．8时=12046406≈12000(kW)当cosφ=0．6时≈9000(kW)所以当负荷的功率因数由0．8降至0．6时，发电机有功功率降低了P1-P2=12000-9000=3000(kW)答：有功功率降低了3000kW。知识点解析：暂无解析18、有一星形接线的电动机，接在UNA为380V电源上，电动机功率P为2．74kW，功率因数为0．83，如果误接成三角形，求此时电动机的功率为多少?标准答案：电动机额定相电流电动机相阻抗误接成三角形电动机功率答：电动机的功率为8．2kW。知识点解析：暂无解析19、R、L、C串联电路，R=4Ω、L=0．015H、C=0．001F，外施电压U=220sin(377t)。求：(1)功率因数cosφ；(2)回路电流I；(3)有功功率P、无功功率Q、视在功率S；(4)一个月(30天)消耗的电量。标准答案：XLA=ωL=377×0．015=5．655(Ω)XCA=1／ωC=1／(377×0．001)=2．652(Ω)cosφ=R／Z=4／5=0．8I=U／Z=220／5=44(A)P=UIcosφ=220×44×0．8=7744(W)Q=UIsinφ=220×44×0．6=5800(var)S=UI=200×44=9680(VA)A=Pt=-7．744×24×30=5575．68(kWh)答：功率因数cosφ为0．8；回路电流I为44A；有功功率P为7744W；无功功率Q为5800var；视在功率S为9680VA；一个月消耗的电量为5575．68kWh。知识点解析：暂无解析20、2台100kVA变压器，已知uK％=5，IN=145A，接线组别为Yy0和Yy6，如并列运行，求环流I1的大小?标准答案：变压器并列运行时环流计算公式为答：环流为2900A。知识点解析：暂无解析21、如图D-35所示电路，已知R=16kΩ，C=0．0μF，试求输入电压U1的频率为多少时才能使输出电压的相位超前输入电压45°?如果这时输入电压的最大值U1m为1V，则输出电压的最大值U2m是多少?并画出相量图。标准答案：(1)以电流为参考相量，画出相量图D一35’。(2)由相量图D一35’可知因为UC=UR所以XC=R(3)输出电压最大值U2m=U1mcosφ=1x×cos45°=0．707(V)答：输入电压U1的频率为1000Hz时输出电压U2的相位超前输入电压45°，当输入电压的最大值U1m为1V时输出电压的最大值U2m是0．707V。知识点解析：暂无解析22、一台三相三绕组的变压器，其电压比为121／38．5／11kV，绕组的容量分别为10000／5000／10000kVA，绕组连接为YNynd11，试计算与高、中及低压侧相应的额定电压和电流各是多少?标准答案：根据绕组的接线方式和相、线电压及电流的关系高压侧：相电压线电流等于相电流IL=Iph=中压侧：相电压线电流等于相电流IL=Iph=低压侧：相电压Uph=UL=11kV线电流IL=Iph=相电流答：高压侧相电压为69．86kV，中压侧相电压为22．23kV，低压侧相电压为11kV，高压侧线电流、相电流为47．72A，中压侧线电流、相电流为74．98A，低压侧线电流为524．88A，相电流为303A。知识点解析：暂无解析23、一台三相电力变压器的一次绕组的电压U1为6kV，二次绕组电压U2为230V，求该台变压器的变比K是多少?若一次绕组N1为1500匝，试求二次绕组N2多少匝?标准答案：根据变压器变比该台变压器的变比为变压器二次绕组的匝数为答：变压器的变比K为26，二次侧的匝数N2为58匝。知识点解析：暂无解析24、直流电动机启动时，由于内阻很小而反电压尚未建立，启动电流很大，为此常用一个启动变阻器串入启动回路，如果电动机内阻Ri=1Ω，工作电流为12．35A，现接在220V电源上，限制启动电流不超过正常工作电流的两倍，试求串入启动回路的电阻R值是多少?标准答案：根据欧姆定律限制启动电流要求为Iq=2I=12．35×2=24．7(A)应串入启动回路的电阻R为答：串入启动回路的电阻是7．9Ω。知识点解析：暂无解析25、已知变压器容量SN为31500kVA，高压侧电压U1为115kV，且高压侧为星形接法，为消除不平衡电流，高压侧电流互感器采用三角形接线，试求电流互感器标准变比n2及二次电流I1。标准答案：变压器一次侧高压电流由公式S=UI得IN=电流互感器理想变比计算n2=IN／5=1．73×158．15／5=54．6电流互感器标准变比选择300／5=60电流互感器二次电流计算I2=×158．15／60=4．56(A)答：电流互感器标准变比300／5，二次电流为4．56A。知识点解析：暂无解析26、发电机额定电压为10．5kV，当三相绕组为星形连接时，求各绕组的电压为多少?标准答案：各绕组的电压即为相电压，额定电压规定为线电压，根据线电压UL和相电压Uph的关系式UL=Uph各绕组的电压答：各绕组的电压为6．06kV。知识点解析：暂无解析27、有一台容量S为50kVA的三相变压器，当变压器满载运行时，求负载功率因数为1、0．8、0．6及0．2时，变压器输出功率各是多少?标准答案：根据公式P=S