电气试验工高级工技能鉴定计算题题库及参考答案

电气试验工高级工技能鉴定计算题题库及参考答案

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=516V，零序电流=25A，零序功率=3220W，试计算每相每公里零序阻抗，零序电阻，零序电抗和零序电感。解：每相零序阻抗：=·=×=1.078（Ω/km）每相零序电阻：=·=×=0.269（Ω/km）每相零序电抗：===1.044（Ω/km）每相零序电感：===0.00332（H/km）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SF1－20000/110变压器，连接组标号YN，d11，额定电压/=110/10.5kV，额定电流/=105/1100A，零序阻抗试验结构如下图所示，测得电压U=240V，电流I=13.2A，试计算零序阻抗的标么值。解：变压器的基准阻抗：====605（Ω）变压器零序阻抗：===54.55（Ω）零序阻抗标么值：===0.09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=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=3A时，所加电压=2160V，如下图所示，问一次额定电压是多少？假设变压器的电抗及损耗忽略不计。解：设一次额定电压为，变压器的变压比：==将二次侧电阻R归算到一次侧：==·R则一次侧的电压为：==I·R所以：=220=220=10501（V）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=13℃时，测得一次绕组的直流电阻=2.96Ω，当试验结束时，测得一次绕组的直流电阻=3.88Ω，试计算该绕组的平均温升△。解：试验结束后绕组的平均温度可按下式计算：=（T+）-T=（235+13）-235=90.1（℃）式中T－常数，对于铜线为235。绕组的平均温升△=-=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=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（为额定功率，50Hz）。解：设每相的对地阻抗为，对地电容为，则单相金属性接地电流为：=3∴====0.42×10（F）=0.42（F）因线路对地电阻无限大，相当于一相对地的容抗，即：===7583（Ω）答：该系统每相对地阻抗为7583Ω，对地电容为0.42F。6、采用串联法测量一台25000kVA，6.3kV发电机的零序电抗，测量结果如下：零序电压=81V，零序电流=315A，零序功率=6300W，试计算发电机的零序电抗。解：===0.0857（Ω）===0.0212（Ω）===0.083（Ω）答：发电机的零序电抗为0.083Ω。7、已知110kV电容式套管介损tg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=796Ω，tg=4.3％，第二次=1061Ω，-tg=-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？解：首先计算出-tg=2％时的实际值：tg=×（-tg）=×（-2.0％）=-0.67％则30℃时tg的值为tg===2.17％答：这只套管tg＞1.5％，不合格。8、一台SFS-40000/110变压器，YN，d11，：110/10.5kV，：210/2199A，铭牌阻抗电压％=7％，在现场进行负载试验，在110kV侧加电压，负载试验电流限制在10A，计算试验时的电压是多大？解：由％=×100％得：===36.67（Ω）试验电压=·=10×36.67=366.7（V）答：负载试验电压为366.7V。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tg，分流器Ti置在0.01档，试验前查得=900F，估算之值。（电桥的标准电容=50pF，=3184Ω）解：由=得：==≈177（Ω）答：约为177Ω。10、如果进行感应耐压试验的频率为400Hz，则试验时间t应是多少s？解：试验持续时间由下式计算：t=60×=60×=15（s）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=10500V，容量S=50000kW，若定子绕组交流耐压为16.5kV，估计耐压时的电流约为500mA，试计算采用100kV/380V试验变压器的最小容量。解：已知试验变压器高压侧电压为lOOkV，试验电流为500mA，则试验变压器的容量为≥=100×10×500×10=50000（VA）=50（kVA）答：试验变压器的最小容量为50kVA。12、一台电容分压器高压臂C1由四节（n=4）100kV，C=0.0066F的电容器串联组成，低压臂C2由二节2.OkV，2.0F的电容器并联组成，测量电压为交流400kV，求高低压臂C1、C2的值、、分压比K和低压臂上的电压值。解：高压臂：==×10=1650（pF）低压臂由2台2.OF的电容器并联组成，则=2×2.0=4（F）分压比：K===2425低压臂上的电压值为：=/K=400×10×=165（V）答：高压臂为1650pF，低压臂为4F，分压比为2425，低压臂上的电压值是165V。13、某一220kV线路，全长L=143km，测量其正序电容，若忽略电导的影响，测得线电压的平均值=500V，三相平均电流=0.174A，试计算每相每公里的正序电容（额定频率=50Hz）。解：正序导纳为：=·=×=4.22×10（S/km）忽略电导影响，正序导纳=正序电纳，即：=正序电容：=×10=×10=0.0134（F/km）答：线路每相的正序电容为0.0134F/km。14、F－25－2型25000kW同步调相机，转子额定电压=182V，转子额定电流=375A，测量转子在膛内时的交流阻抗试验电压U=120V，回路电流I=4.52A，试计算其在试验电压下的交流阻抗值Z。解：试验电压下的交流阻抗值：Z===26.55（Ω）答：在试验电压下的交流阻抗为26.55Ω。15、压器投切实验时，为了录取过电压值，常利用变压器上电容套管进行测量，已知线电压=220kV，套管高压与测量端间电容=420pF，若输入录波器的电压不高于300V，试问如何选择分压电容的参数，并绘制出测量线路图。（设过电压值不超过3）解：相电压最大值=1.15/=1.15=146（kv）设过电压值不超过3。已知：=420pF；≤300V所以===6.13×10（F）=0.613（F）答：分压电容值不小于0.613F，测量线路如下图所示。16、量变压器在温升试验中的铁芯温度，将一铜线圈埋入铁芯表面温度=16℃时，该线圈电阻=20.1Ω，当温升试验结束时，测得该线圈电阻=25.14Ω，试计算铁芯的温升△t是多少（T为常数，对于铜绕组为235）？解：根据铜线圈温度计算公式得试验结束时线圈的平均温度为：=（T+）-T=（235+16）-235=78.9（℃）铁芯的温升△t=-=78.9-16=62.9（℃）答：铁芯的温升为62.9℃。17、度L=2km的配电线路，如下图所示，已知变压器的额定容量4000kVA，额定电压/为35/10.5kV，由％计算每相的电抗为0.5Ω，配电线每相电阻R及电抗均为0.4Ω/km，试计算在该配电线路出口A处及末端B处三相短路时的稳态短路电流、。

解：一相的等效电路如下图所示。根据已知条件：=0.5R=0.4×2=0.8（Ω）=0.4×2=0.8（Ω）根据戴维南定理，A点的短路电流为：===12124（A）B点的短路电流为：===3971（A）答：该配电线路出口A处的稳态短路电流为12124A，B处的稳态短路电流为3971A。18、10.5kV、=50Hz中性点不接地的配电系统中，假设各相对地电容为2.5F，试求单相金属性接地时的接地电流。解：根据已知条件，线路及电源侧的阻抗可忽略不计。相对地电容=2.5F，相电压为：==10.5/=6.06（kV）当A相接地时，B、C两相电压上升至线电压，其对地电容电流（或）增大倍，即：==而接地电流为和的相量和，即：=cos30°+cos30°=3=3×2π=3×2×3.14×50×2.5×10×6.06×10=14.27（A）答：单相金属性接地时的接地电流为14.27A。19、台发电机定子绕组漏电抗，已知：发电机额定容量=25000kVA，额定电压=6.3kV，定子绕组每相的串联匝数=10匝，探测线圈匝数=5匝，定子绕组系数=0.98，测量结果如下表所示，试计算发电机定子绕组漏电抗。（V）（A）P（W）（V）91.5176.71612513.4解：Z===0.299（Ω）===0.172（Ω）X===0.245（Ω）===0.149（Ω）=X-=0.245-0.149=0.096（Ω）答：发电机定子绕组的漏电抗为0.096Ω。20、为35kV软母线，各相分别用4片，沿面爬距为290mm的悬式绝缘子挂装，试求其沿面爬电比距A为多少？解：L=4×290=1160（mm）=116cm最高运行线电压为：40.5（kV）=L/=116/40.5=2.86（cm/kV）答：沿面爬电比距为2.86cm/kV。21、，L=H，电感线圈的电阻R=Ω，C=100F，当电流表指示为“0”时，将K合向“2”，试计算其固有频率及品质因数Q。解：===50（Hz）Q====100答：固有频率是50Hz，品质因数为100。22、FL1-10000/110的变压器，铭牌标有：=14kW，=72kW，YN，d11，试求当该变压器供给=90％额定负载且其功率因数cos为0.9（滞后）时的效率。解：已知=90％=0.9cos=0.9=14kW，=72kW变压器输出有功功率为：=cos=0.9×10000×0.9=8100（kW）变压器线圈损耗为：==0.9×72=58.32（kW）变压器输入有功功率为：=++=8100+14+58.32=8172.32（kW）=×100％=×100％≈99％答：当该变压器供给90％额定负载且其功率因数cos=0.9（滞后）时的效率为99％。23、台三相变压器并列运行，其额定电压均为35/10.5kV，其他规范如下：（1）容量：1000kVA；阻抗电压％：6.25（2）容量：1800kVA；阻抗电压％：6.6（3）容量：2400kVA；阻抗电压％：7.0当总负载为4500kVA时，各变压器所供给的负载、、各是多少？解：因各变压器阻抗电压不同，每台变压器的负载分配可按下式计算：=×=×=928.3≈930（kVA）===1582.3≈1582（kVA）===1989.3≈1990（kVA）答：各变压器所供给的负载为：930kVA、1582kVA、1990kVA。24、SW3-110G型110kV的少油断路器，当负荷侧有一相线路上发生单相接地故障时，断路器在保护作用下跳闸，计算：（1）该相断路器两个断口上的电压各为相电压百分数的多少？（2）当两断口都并联连接均匀电容器时，两个断口上的电压分布为相电压百分数的多少（设断口间电容和三角箱对地电容都相等）？解：（1）先画出两断口及三角箱对地的等值电路图如下图所示。其中为断口电容，为三角箱对地电容。设=则：====0.667所以=0.667=66.7％====0.333所以=0.333=33.3％（2）两个断口安装均压电容后，等值电路如下图所示。其中C为均压电谷，设C，得：=≈=所以==50％=≈=所以==50％答：两个断口的电压分别为相电压的66.7％和33.3％，并联均压电容后，两个断口电压均为相电压的50％。25一条1OkV空母线，带有JSJW－10型电压互感器，频率为50Hz，其10kV侧的励磁感抗为每相500kΩ，母线和变压器低压绕组的每相对地电容=6500pF，该母线接在变压器的低压侧，已知变压器高低压绕组之间的电容=2000pF，变压器高压侧电压为110kV，试求当11OkV侧中性点暂态电压为110/kV时，1OkV侧的电容传递过电压。解：等效电路如下图所示，由题意知：三相并联电抗：==167（kΩ）三相对地部分的并联容抗为：=====163（kΩ）所以和3并联后，1OkV侧的相等值对地容抗为：===6805Ω10kV侧的等值三相对地电容为：3=====468×10（F）=468pF==×=51.5（kV）答：1OkV侧电容传递过电压为51.5kV。26、末端屏蔽法”测量JCC－110型串级式电压互感器tg的试验结果，试计算之，并通过（A）、（B）项结果近似估计支架的电容量及tg值（忽略瓷套及油的影响）。（A）X，及底座（垫绝缘）接线，上并联3184Ω，=2943Ω，tg=4.7％。（B）x，接线，底座接地，上并联3184Ω，=4380Ω，tg=1.5％。（C）底座接线，X，接地，上并联1592Ω，=8994Ω，tg=16.8％。解：（A）=2=2×=54.1（pF），tg=tg==2.35％（B）=2=2×=36.3（pF），tg=tg==0.75％（C）=2=2×=11.8（pF），tg=tg=×16.8％=5.6％由（A）、（B）估算支架：tg===5.61％=-=54.1-36.3=17.8（pF）其中==1592（Ω）==1061.3（Ω）答：支架电容量约为17.8pF，tg约为5.61％。27、为常规法一串级式电压互感器tg的试验结果：（A）正接线测量，短接加3kV，a，x，,接线，底座接地，=346Ω，tg=1.7％。（B）反接线测量接线，，，接地，加3kV，=317Ω，tg=3.0％。试计算对底座的电容和tg（忽略瓷套及油的影响）。解：（A）===460（pF），tg=1.7％（B）===502（pF），tg=3.0％估算对底座的电容和tg=-=502-460=42（pF）tg===17.2％答：对底座的电容为42pF，tg为17.2％。28、线圈，其中电阻R=15Ω，电感L=20mH，试问通过线圈的电流I=20A（频率=50Hz）时，所需要电源电压U是多少伏？电感线圈的有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数cos各是多少？解：线圈感抗：=2πL=2×3.14×50×20×10=6.28（Ω）电感线圈的阻抗：Z===16.26（Ω）电感线圈两端的电压：U=IZ=20×16.26=325.2（V）有功功率：P=R=×15=6000（W）无功功率：Q==20×6.28=2512（var）视在功率：S==≈6505（VA）功率因数：cos==≈0.92答：所需电源电压是325.2V，电感线圈的有功功率为6000W，无功功率为2512var，视在功率为6505VA，功率因数为0.92。29、L、C串联电路中，R=200Ω，L=500mH，C=0.5F，当电源角频率分别为500，1000，2000，8000rad/s时，电路的总阻抗是多少？电路是什么性质？解：当频率=500rad/s时，===4000（Ω）=L=500×500×10=250（Ω）电路总阻抗：==≈3755（Ω）因为＜所以此时电路呈容性。当频率=1000rad/s时，=L=1000×500×10=500（Ω）===2000（Ω）===1513（Ω）因为＜所以此时电路仍呈容性。当频率=2000rad/s时，=L=2000×500×10=1000（Ω）===1000（Ω）===200（Ω）因为=所以此时电路呈电阻性。当频率=8000rad/s时，=L=8000×500×10=4000（Ω）===250（Ω）==≈3755（Ω）因为＞所以此时电路呈感性。答：电路总阻抗和性质分别为：500rad/s时，电路总阻抗为3755Ω，容性；1000rad/s时电路总阻抗为1513Ω，容性；2000rad/s时，电路总阻抗为200Ω，阻性；8000rad/s时，电路总阻抗为3755，感性。30、流接触器，其线圈额定电压=380V，额定电流=30mA，频率=50Hz，线圈的电阻R=1.6kΩ，试求线圈的电感L大小。解：线圈的阻抗为：Z===12667（Ω）=12.67（kΩ）线圈的感抗为：===12.57（kΩ）因为=2πL所以L===40.03（H）答：线圈电感为40.03H。31、低小功率单相交流电动机的转速，可采用降低电动机端电压的方法。为此，在电源和电动机之间串联一个电感L，如下图所示。已知电动机的电阻r=190Ω，电抗x=260Ω，电源电压U=220V，频率=50Hz，要使电动机的端电压=180V，试求所需串联的电感L。解：先求线路中的电流：I====0.559（A）而U=I×=0.559×=220（V）所以+260===344.66（Ω）即=344.66-260=84.66（Ω）L==≈0.2696（H）答：所需串联的电感为0.2696H。32、对称电路，线电压=380V，三相对称负载接成星形，每相负载为R=6Ω，感抗=812，求相电流及负载消耗的总功率P。解：相电压：==≈220（V）相电流：===22（A）该负载消耗的功率：P=3R=3×22×6=8712（W）答：负载消耗的总功率为8712W，相电流为22A。33、相感性负载连接成星形，接到电压=380V的三相电源上，测得输入线电流=12.1A，输入功率P=5.5kW，求负载的功率因数cos和无功功率Q各是多少？解：==12.1（A）===220（V）Z===18.18（Ω）视在功率：S=3Z=3×12.1×18.18=7985（VA）功率因数：cos==≈0.689无功功率：Q==≈5789（var）答：负载功率因数为0.689，无功功率为5789var。34、相负载连接成三角形，接到线电压=380V的三相电源上，测得线电流=17.3A，三相功率P=4.5kW，试求每相负载的电阻R和感抗各是多少？解：每相负载中流过的电流：==≈10（A）相电压：==380（V）每相负载阻抗：Z===38（Ω）每相负载消耗的功率：=P==1.5（kW）=RR===15（Ω）===34.9（Ω）答：每相负载的电阻是15Ω；感抗是34.9Ω。35、20/10型三相变压器，绕组都为星形连接，高压侧额定电压=lOkV，低压侧额定电压=0.4kV，变压器的额定容量=20kVA，试求该台变压器高压侧和低压侧的相电压、、相电流、及线电流、各是多少？解：高压侧的相电压：===5.77（kV）低压侧的相电压：===0.23（kV）高压侧的相电流：====1.15（A）低压侧的相电流：====28.87（A）答：高压侧和低压侧的相电压分别为5.77kV和230V；线电流和相电流相等，分别为1.15A和28.87A。36、-31500/110