26、油浸纸绝缘多芯电力电缆的最小弯曲半径20倍于电缆外径。(       )

答案:×

27、在同一电缆沟内,电缆按种类分层敷设时,控制电缆敷设在下层,电力电缆敷设在上层防止电缆故障时,烧坏控制电缆。(       )

答案:√

28、敷设全长不超过220米以下的电缆,中间不应有接头。(       )

答案:√

29、LMCD-10-3000／5-D／3为10KV母线式瓷绝缘过流保护用电流互感器,电流变比3000／5,一个线圈D级,一个线圈3级。(       )

答案:×

30、隔离开关可以用来切合环流。(       )

答案:√

31、ZS110／500为户外支柱绝缘子,额定电压110KV,抗弯破坏负荷500kg。(       )

答案:√

32、CMWF-20／3000表示户外母线穿墙套管,抗弯破坏负荷4000kg,额定电压20KV,额定电流3000A。(       )

答案:√

33、中性点经消弧线圈接地系统,当发生单相接地时,有一容性电流I_C流过消弧线圈。(       )

答案:×

34、中性点直接接地系统如果发生接地故障,故障点流过很大短路电流被迫停电。(       )

答案:√

35、输电线路电压升高之后,沿途的电能损失和电压损失均可减小。(       )

答案:√

36、闪络是指在组合介质中沿介质的表面发生的局部放电。(       )

答案:×

37、电击穿与电场的形状有关,而几乎与温度无关。(       )

答案:√

38、绝缘油内有一点杂质,它的放电电压会下降很少。(       )

答案:×

39、带并联电阻的断路器能限制切空载线路过电压。(       )

答案:√

40、油断路器油箱内油位过高,则灭弧时产生的高温气体在缓冲空间与空气中的氧混合形成爆炸。(       )

答案:×

41、自动开关的过电流电磁脱扣器,是为了保护短路而设的。(       )

答案:√

42、自动开关的热脱扣器其整定电流大于鼠笼电动机的额定电流。(       )

答案:×

43、使用钳形电流表时,被测电路的电压不可超过钳形表上所标明的数值。(       )

答案:√

44、变压器中的电压与线圈匝数之间没有确定的关系。(       )

答案:×

45、把两个单相变压器按V形连接,从三相输入能得到三相输出。(       )

答案:√

46、中性点直接接地系统任何部分发生单相接地时,都必须断开故障线路,使供电中断。(       )

答案:√

47、消弧线圈采用过补偿方式,接地补偿后的残余电流不超过5～10A。(       )

答案:√

48、消弧线圈设有若干分接头是为了调节电压。(       )

答案:×

49、触头材料一般由铜、黄铜和青铜等制成,为防止氧化在触头表面镀上一层锡或铅锡合金。(       )

答案:√

50、磁力起动器主要用于远距离控制三相鼠笼型电动机的起、停和改变旋转方向。(       )

答案:√

51、自动开关中的过流脱扣器的起动电流,随可调弹簧弹性力的减小而增大。(       )

答案:×

52、自动开关的灭弧室由石棉板或陶土制成,可防止相间飞弧造成短路。(       )

答案:√

53、隔离开关在双母线电路中,可将设备或线路从一组母线切换到另一组母线上去。(       )

答案:√

54、SN少油开关,逆止阀装在静触头座下部。(       )

答案:×

55、SN少油断路器,在动静触头刚分离,这个阶段电弧很难熄灭。(       )

答案:√

56、SN-20,SN₁-10断路器绝缘受潮进行烘干时,温度应均匀上升。(       )

答案:√

57、若绝缘筒或绝缘板在4mm以下,烘干时,每小时升高温度不应超过10℃。(       )

答案:×

58、SN-20,SN₁-10断路器,绝缘筒和其它绝缘件在涂漆前,必须用0号或00号玻璃砂布将表面打光。(       )

答案:√

59、CD₂型操动机构在合闸位置时,用手锤轻击连杆,机构不应有自动跳闸的趋势。(       )

答案:√

60、电流互感器在运行时,副线圈的一端应该和铁芯同时接地运行。(       )

答案:√

61、两台变压器的中性点,可以同时并于一台消弧线圈上运行。(       )

答案:×

62、电缆的长期允许负荷,决定于电缆本身的散热性能,电缆装置情况及周围环境的散热条件和电缆的长期允许工作温度。(       )

答案:√

63、对电缆间歇性过负荷,必须在前一次过负荷10～12小时以后,才允许再次过负荷。(       )

答案:√

64、SN₁-10少油断路器若构架不牢固或分闸缓冲器效果不好,在分合闸时引起震动过大,会造成支持瓷瓶断裂。(       )

答案:√

65、规格相同的矩形母线竖装,比平装时的额定载流量小5～8%。(       )

答案:×

66、变压器调压装置的作用是调整输出电压。(       )

答案:√

67、运行中的变压器铁芯的温度最高,绝缘油的温度次之。(       )

答案:×

68、硅钢片在叠装过程中为防止硅钢片错位,应以常用定位杆插入铁芯孔内进行检查。(       )

答案:√

69、GN₁₀-20／9100隔离开关,应安装在通风较好场所,适与水平或垂直,不宜倒装。(       )

答案:√

70、GN₁₀-20／9100隔离开关,调整其止位螺钉,使刀闸在合、分过程中操作灵活,在合闸终止后,刀闸与前静触座保持良好的接触。(       )

答案:×

71、隔离开关可装设在三绕组变压器及自耦变压器出口作隔离电压之用。(       )

答案:√

72、采用暗备用,所有厂用变都投入工作,正常运行时,每个厂用变的容量必须大于正常时它所供给负荷的功率。(       )

答案:√

73、SN₁₀-10少油断路器,行程开关允许长期通过电流不小于2A。(       )

答案:√

74、CT₈弹簧操动机构,储能维持定位件与滚轮间扣接部位应在定位件圆柱面下部。(       )

答案:×

75、CT₈弹簧操动机构,当挂簧拐臂转到储能位置时,行程开关应可先靠动作且留有约1～2mm剩余行程。(       )

答案:√

76、SN₁₀-10断路器,导电杆的弯曲度应<0.15mm。(       )

答案:√

77、SN₁₀-10断路器的弹性销及圆锥销等可以用止钉或螺栓代替。(       )

答案:×

78、SN₁₀-10断路器采用纵横吹和机械油吹联合作用的灭弧装置,有三级横吹,一级纵吹。(       )

答案:√

79、电缆与电器、电机和架空线路连结时,一般用接头盒。(       )

答案:×

80、干包电缆头一般不宜使用在6KV以上电压等级中,在高温车间中也不宜采用。(       )

答案:√

81、消弧线圈不宜整定在会补偿位置。(       )

答案:√

82、消弧线圈的容量计算公式为:S_XH=I_DCU_X。(       )

答案:×

83、接在变压器中性点上的消弧线圈,运行时成为变压器的一个单相容性负荷。(       )

答案:×

84、导线长期发热,会使机械强度降低。(       )

答案:√

85、一般瞬时的3～4倍的过电压,对绝缘良好的电缆不会有什么影响。(       )

答案:√

86、断路器与隔离开关配合,可接通或断开发、供电回路,使一种运行状态转为另一状态。(       )

答案:√

87、隔离开关自动掉落合闸,会引起系统带接地线合闸事故。(       )

答案:√

88、我国电力变压器大部分采用B级绝缘。(       )

答案:×

89、当变压器绝缘的工作温度超过允许值后,每升高8℃,其使用期限便减少一半。(       )

答案:√

90、变压器温度与周围介质温度的差值叫变压器的温升。(       )

答案:√

91、采用A级绝缘的变压器,当最高周围空气温度为+40℃时,上层油的允许温升规定为65℃。(       )

答案:×

92、变压器的温度和温升均不超过允许值时,才能保证变压器的安全运行。(       )

答案:√

93、当电网电压小于变压器所用分接头电压时,对变压器本身没有什么损害,只是可能降低一些出力。(       )

答案:√

94、不论电压分接头在任何位置,如果电源电压不超过其相应的105%,则变压器的副绕组可带额定电流。(       )

答案:√

95、无载调压开关不能在断开变压器电源之后才进行切换。(       )

答案:×

96、两台并列运行的变压器,原、副边电压的允许差值应在5%以内,其变比差不得大于0.5%。(       )

答案:√

四、问答题(每小题   分,共   分)

1、中性点运行方式有哪几种类型?各用在什么场合?

答案:答:中性点运行方式有:中性点直接接地,中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种方式,第一种一般在110KV及以上系统应用;后

两种应用于63KV及以下系统;低压用电系统(380／220)习惯上采用第一种方式以获得三相四线制供电方式。

2、如何加快去游离?

答案:答:加快复合的方法:(1)加快拉长电弧,使电场强度迅速下降;(2)加快电弧冷却,以减小离子的运动速度,使复合的机会增多;(3)加大气体压力,提高气体介质浓度,使离子间自由行程缩短,复合概率增加;(4)使电弧接触固体表面,促进带电质点复合。

       加快扩散一般采用高速气体吹拂电弧,或强迫冷却电弧的内部和表面。

3、简述交流电弧熄灭的条件?

答案:答:交流电弧的熄灭,关键在于电流过零时要加强冷却,使热游离不能维持,防止发生热击穿,另一方面要使弧隙绝缘强度的恢复速度始终大于弧隙电压的恢复速度,使不致发生电击穿。

4、电力系统对高压断路器分断与合闸电路性能有哪些要求?

答案:答:电力系统要求高压断路器在各种情况下都能分断电路,特别是应能可靠地分断短路故障电流,对其合断电路的性能要求如下:

   (1)可靠地分断近距离故障;(2)可靠地分断反相故障;(3)分断发展性故障;(4)快速分断;(5)闭合短路故障;(6)自动重合闸;(7)合分空载、负载电路;(8)机械寿命和电寿命有足够长的年限。

5、对断路器操作机构有何要求?

答案:答:(1)有足够能力克服断路器本身的各种阻力,可靠地分合电路;(2)能源参数在一定范围内发生变化时,应能可靠工作;(3)断路器合闸后能稳定在合闸位置,不因外界震动和其它原因产生误跳闸;(4)为保证合闸安全应有自由脱扣装置;(5)当线路发生短路故障时,脱扣机构应能可靠地工作。

6、变压器的额定参数与使用条件有什么关系?

答案:答:若使变压器保持一定的寿命能长期正常的安全运行,发挥经济效益,必须保证在规定的使用条件下工作,如果(环境污秽程度,海拔高度及日平均气温)这三个主要条件比较恶劣,则在设计时要加以考虑,否则变压器将难以维持正常寿命。

7、为什么要在变压器铁芯中设置油道?

答案:答:因为变压器在正常运行时主要发热源是铁芯,如果变压器的容量较大,则铁芯发热最为严重,为了解决铁芯内部散热问题而设置油道。

8、为什么大型变压器多采用钟罩式油箱?

答案:答:因大型变压器器身重量大,检修时需用重型起吊设备,而钟罩的重量比变压器本体的重量要轻得多,在检修现场不需要重型起吊设备,所以变压器多采用钟罩式油箱。

9、什么是变压器的负载运行?

答案:答:变压器的负载运行就是指一次线圈接电源电压,二次线圈接有负载的运行情况。

10、为什么说空载电流用额定电流的百分数表示？

答案:答:因为标么值是某一参数与其基值的比值,而基值一般可用变压器的额定参数表示。空载电流的表示方法,正是用空载电流值与额定电流的比值表示,所以说空载电流用的百分数,正是标么值的表示方法。

11、使用标么值有什么优点?

答案:答:有两个优点:(1)使用标么值不论变压器容量大小,其总在所表示的参数一定范围之内,省去了单位,便于分析比较;(2)使用标么值,可以减省计算程序,

不必对一、二次线圈进行归算,因为两侧的参数是恒等的。

12、变压器并联运行应满足什么条件?为什么?

答案:答:变压器并联运行的条件有三条:(1)变压器的接线组别一致,输出电流与负载总电流同相位;(2)变压器的变比应相等,并联之间的变压器无环流;(3)变压器的容量应基本相等,负载电流按容量大小比例分配。

13、干式变压器小修项目有哪些?

答案:答:(1)检修前的准备工作;(2)检修并消除已经发现的就地能消除的缺陷;(3)检查并拧紧引出线的接头螺丝;(4)检查、清扫线圈的绝缘、各备件;(5)进行规定的测量和试验;(6)检查和清扫变压器的冷却装置。

14、对断路器电接触的主要要求是什么?

答案:答:(1)在长期工作中,要求电接触在长期通过额定电流时,温升不超过允许值,接触电阻稳定;

       (2)在短时通过短路电流时,要求电接触不发生熔焊或触头材料的喷溅等;

       (3)在关合过程中,要求触头能关合短路电流,不发生熔焊或严重损坏;

       (4)在开关过程中,要求触头在开断电路时,烧伤和磨损尽可能小。

15、高压断路器检修准备工作有哪些?

答案:答:(1)检修前准备:包括制定检修项目和检修进度,准备必要的工具、材料等;

         (2)停电后的外部检查、测量、试验及落实安全技术措施。

16、油断路器静态合闸,合闸阻力由哪几部分组成?

答案:答:(1)分闸弹簧的作用力;

         (2)触头弹簧的作用力;

         (3)重力;

         (4)摩擦力;

         (5)油的阻力。

17、变压器铁芯的试验项目是什么?

答案:答:(1)将铁芯和夹件的接地片断开,测试铁芯对上、下夹件、方铁和底脚的绝缘是否合格;

         (2)将线圈钢压板与上夹件的接地片断开,测试每个压板对压钉的绝缘;

         (3)测试穿芯螺杆对铁芯夹件的绝缘,进行1000V交流耐压通过;

         (4)将一次绕组引出线弯角处用铝箔包好,测试有否进水(测介质损失角用);

         (5)变压器空载试验。

18、变压器线圈检查项目有哪些?

答案:答:(1)检查线圈表面的低绝缘有无擦伤或擦破;

       (2)检查线圈的各方面状况,应无位移,变形,过热变色等现象,也应无污垢;

     (3)对线圈的绝缘是否老化予以检查鉴定;

     (4)检查两相间的隔相绝缘板有无放电痕迹,固定得是否牢固,绝缘板两侧距线圈表面的间隙是否大致相同;

     (5)检查端绝缘,线饼间的垫块是否有松动、歪扭现象,检查上夹件的压钉有无松动;

     (6)详细检查线圈油道是否畅通;

     (7)查各引线有无变形、变色,外包绝缘有无破损松散;

     (8)检查各引线架、围屏有无松动、变形、炭化。

19、变压器铁芯为什么只允许一点接点?

答案:答:因为当铁芯发生两点或多点接地时,多余的接地会形成在铁芯工作磁通周围的短路环,此短路环在高度的工作磁场中会产生很大的循环电流,使铁芯产生局部高温,损坏绝缘并使油分解、加速老化,严重时将铁芯烧毁。

20、如何进行10KV及以下户内电压互感器的内部检查?

答案:答:10KV及以下户内电压互感器,经过试验判断有不正常现象时,应吊芯检查:(1)用兆欧表测量铁芯夹紧螺栓的绝缘应良好;(2)检查各处螺丝有无松动;(3)检查线头应接触良好,线圈绝缘应无损伤和松动现象;(4)铁芯应清洁、紧密、无锈;(5)绝缘试验和油验合格。

21、为什么要校核电流互感器的热稳定和动稳定电流?

答案:答:在系统发生短路故障时,瞬时通过电流互感器的电流往往比额定电流大很多倍,这样大的电流一方面要产生很大的热量,一方面要产生很大的电动力,电流互感器必须承受这样的热量和电动力而不被破坏,所以要校核其动稳定和热稳定,以保证设备安全。

22、对隔离开关的基本要求是什么?

答案:答:(1)有明显的断开点,能清楚地观察其合分状态 ;

　 (2)绝缘稳定可靠,特别是断口绝缘应保证在各种恶劣的气候条件或电网发生过电压情况下不能发生绝缘击穿;

         (3)具有足够的耐受短路电流的动、热稳定度;

         (4)与断路器配合使用时,要有机械或电气闭锁,防止误操作;(5)与接地刀闸也应具有机械或电气闭锁,防止误操作。

23、GN₁₀-20／9100隔离开关小修项目有哪些?

答案:答:(1)各部清扫;

         (2)检查支持瓷瓶有无损伤裂纹;

         (3)检查各电气 连接部分,螺丝进行紧固;

         (4)检查闸刀的静触头凸台、动静触头接触部分有无烧的痕迹,并进行打磨处理,而后涂以导电膏;

         (5)检查所有转动部分,并注以润滑油;

         (6)检查止位螺钉、钩板有无裂纹、断裂现象,如有进行更换处理;

         (7)三相进行合分试验要求达到正常,无蹩劲、卡碰等不良现象,合闸终止后,闸刀与前静触座应保持良好的接触,三相周期不得超过10mm;(8)进行规定的自动操作试验。

24、为什么变压器中要用油?

答案:答:为了增加绝缘材料的绝缘强度,减小线圈间产生电弧的可能性,并且也为了把热散发到

箱体外面,以便使变压器能在温度不太高的情况下负担更重的负荷。

25、如果把带有不同电气性能的变压器并联,会怎样?

答案:答:它们负荷分配将不平均,一个变压器热势比其它变压器承担更多的负荷,会造成事故发生。

26、交流接触器衔铁噪音大是什么原因?

答案:答:(1)衔铁和铁芯接触端面不良;

         (2)磁系统铁芯位置倾斜;

         (3)短路环断裂;

         (4)弹簧的反力过大;

         (5)电源电压低;

         (6)衔铁各部螺丝松动。

27、电缆漏油主要有几种原因?

答案:答:(1)电缆过负荷运行,温度过高因而产生很大油压;

         (2)电缆两端安装位置的高低差过大,致使低端电缆内油的静压力过大;

         (3)电缆中间接头或终端头的绝缘带包扎不紧,封焊不好;

         (4)充油电缆终端头套管破裂,密封垫不紧或损坏;

         (5)电缆铅包折伤或机械碰伤。

28、消弧线圈为什么要采用过补偿的调谐值作为基本调谐?

答案:答:因为采用过补偿的调谐值,即使网络发生相对地电容不对称现象,也不会使中性点位移电压超过相电压,可防止危害网络的正常绝缘,但其补偿度应在10%内或脱谐度在-10%以内,补偿后的残

流不得超过10A,以利于电弧的熄灭,所以采用过补偿。

29、电缆的长期允许负荷与什么因素有关?

答案:答:电缆的长期允许负荷与电缆本身的散热性能,电缆装置情况及周围环境的散热条件和电缆的长期允许工作温度有关。

30、弹簧操作机构有哪些优缺点(简述)。

答案:答:优点:成套性强,不需配备附加设备。

         缺点:结构较复杂,加工工艺要求高。

31、发电厂和变电所的母线排,为什么间隔一定距离就安装一个支柱绝缘子?

答案:答:母线排是互相平行的载流导体,母线之间存在着电磁推力或吸力,尤其在发生短路故障的情况下,通过母线的电流会突然增大几十倍,这时两排平行母线之间的作用力;可以达到几百公斤以上,为了使用母线排有足够的机械强度,不致因短路时所产生的巨大电磁力而受到破坏,所以应间

隔一定的距离就得安装一个支持绝缘子。

32、什么叫变压器的并列运行?

答案:答:将两台或两台以上的变压器的原绕组并联接到公共电源上,副绕组也并联

接在一起,向负载供电,这种运行方式,叫变压器的并列运行。

33、有载调压的基本原理是什么?

答案:答:从变压器绕组中引出若干个分接头,通过有载分接头开关在保证不切断负载电流的情况下,由一个分接头切换到另一个分接头。以变换变压器绕组的有效匝数,即变换变压器的变比。

五、计算题(每小题   分,共   分)

1、某台单相变压器,当负载为85%时效率最高,问满载时的铜耗与铁耗之比为多大?

答案:解:   ∵ 效率最高时铜耗 P_C与铁耗P_i相等

             ∴ P_c85=P_i   又铜耗与负荷的平方成正比

                                                     100

             ∴ P_C100=( ─── )²·P_C85,     则

                                                     85

                         P_C100                         100

                 ──── = ( ─── )²=1.38

                           P_i                                   85

       答:满载时的铜耗与铁耗之比为1.38。

2、一台三绕组变压器,各线圈间短路电压的百分数如下: U_dⅠ - Ⅱ%=17, U_{d Ⅲ} - Ⅲ %=10.5, U_dⅠ - Ⅲ %=6,求各侧电抗额定标么值。

答案:

                               1

解:X_Ⅰ*e = ── (U_dⅡ - Ⅲ% + U_dⅠ -Ⅱ % - U_dⅠ - Ⅲ%)÷100

                                       2

                                       1

                             = ── ×(10.5+17-6)／100=0.1075

                                       2

                                         1

       X_Ⅱ*e = ── (U_dⅠ - Ⅱ% + U_dⅠ - Ⅲ%-U_dⅠ - Ⅲ%)÷100

                                         2

                                       1

                           = ──×(17+6-10.5)÷100=0.0625

                                       2

                                     1

       X_Ⅲ*e = ── (U_dⅡ - Ⅲ% + U_dⅠ - Ⅲ%-U_dⅠ - Ⅱ%)÷100

                                     2

                                     1

                           = ──×(10.5+6-17)= -0.0025

                                     2    

3、一台配电变压器,接线为Y／Y-12,容量为100KVA一、二次电压分别为10KV和400V,运行中用钳型电流表测得二次中性电流为25安,试问此变压器能否继续运行?

答案:解:根据规程规定I₀不得超过25%I_e。

                                                                                 S_e                                                 100

   I₀ = 0.25×I_e2 = 0.25×──── =0.25×──── =36(A)

                                                                             U_e2                                 ×0.4

   ∵   I₀ = 36A     而 I_oc=25A,   I₀>I_oc

   ∴   此变压器可以继续运行。

4、一台单相变压器额定容量为5000KVA,高低压分别为35KV和6.6KV,铁芯有效截面积为1120cm²,最大磁通密度为14500高斯。试求高低压线圈的匝数和变比数。

答案:已知: U_e1 =35KV   U_e2 =6.6KV, S=1120cm², B_m=14500G。

       求: W₁, W₂, K。

解:

                                       E₁                                                         U_e1

       W₁ = ──────×10³ = ─────

                                 4.44fSB_m                                       4.44fSB_m

                                                 35×10³

                     = ──────────--×10⁷ =970(Z)

                           4.44×50×1120×14500

                                       E₂                                                           U_e2

       W₂ = ─────×10³ = ─────

                               4.44fSB_m                                       4.44fSB_m

                                             6.6×10³

                     = ───────────×10⁷ =184(Z)

                           4.44×50×1120×14500

                       W₁                     970

       K = ─── = ─── ≈5.28

                       W₂                     184

       答:高低压线圈匝数分别为970匝和184匝,变比约为5.28       。

5、有一台变压器容量为20000KVA,电压为110／ ／11KV,在环境温度为15℃时,作空载试验。数据如下,空载试验在低压侧:11KV,45.5A,47KW。试求变比和励磁阻抗。

答案:解:

                         U_e1                   110／

         K = ─── = ──── = 5.77

                         U_e2                           11

                                     U₀                     11×10³

         Z_m = ─── = ───── =241.7(Ω)

                                     I₀                           45.5

                                   P₀                   47×10³

         r_m = ─── = ────── =22.7(Ω)

                                   I²                     (45.5)²

         X_m =   

                       =   =240.6(Ω)

   将励磁阻抗归算到高压侧:

       I_m = K²Z_m = 5.77²×241.7=8057(Ω)

       I_m = K²r_m = 5.77²×22.7=755.8(Ω)

       X_m = K²X_m= 5.77²×240.6=8010(Ω)

6、某变电所装有两台主变,数据如下:

   1号   20000KVA,     110／11KV,     U_k% = 7.5

   2号   15000KVA,     110／11KV,     U_k%=6.9

   试求两台主变并联运行时输出总负载为35000KVA,两台变压器各分担多少负载?有无过载变压器。

答案:解:                             3500                                                                               20000

     S₁ = ────────────   × ────

                           20000／7.5 + 15000／6.9                               7.5

                                                           20000

                   = 7.23× ───── = 19281(KVA)

                                                               7.5

                                                   15000

     S₂ = 7.23×──── = 15718(KVA)

                                                         6.9

       答:1号变和2号变分别带19281KVA和15718KVA;1号变欠载,2号变过载。

7、某变电所装有两台主变压器,1号主变31500KVA, U_k% = 8.5; 2号主变20000KVA, U_k2%=7,电压比相等。若两台主变并列运行且保证任何一台都不过载,问此变电所最多能输出多少负载。

答案:解:

                                           S₁               S₂                 U_k2%

     S_总 = S₂( ── + ─── ) ───

                                         U_k1%       U_k2%               S₂

                                     S₁                         S₂

                     = ( ─── + ──── )U_k2%

                                   U_k1%               U_k2%

                               31500               20000

                     = (──── + ─── )×7 = 45941(KVA)

                                   8.5                               7

       答:在保证任何一台主变都不过载情况下,此变电所最多能输出45941KVA负载。

8、一台变压器Y／△接线,容量为20000KVA,变比110／11KV,低压母线突然短路时,试问流经二次侧的电流是多少?

答案:解:

                                                                                         　   S_e

     I_d2 = (20～30)I_e2 = (20 ～ 30)──

                    &nb, sp;                                                                   　   U_e2

                                                           20000

                     = (20～30) ─── = 36～ 54(KA)

                                                               11

       答:低压母线突然短路时,流经变压器二次侧的电流是36～ 54KA。

9、在负荷容量为5000千瓦,功率因数为0.85(滞后)的变电所中,要增加3000千瓦,功率因数滞后0.8的用户,

使变电所总的功率因数提高到滞后0.9,试求这时电容器的容量。

答案:解:设原负荷的视在功率为K₁,有功功率为P₁,无功功率为Q₁,假定新增负荷的各相应值为K₂,P₂,Q₂,

         改善功率因数的电容器容量为Q_C。

     Q₁ = 5000× ／0.85 = 3100千乏

     Q₂ = 3000× ／0.8 = 2250千乏

   设总的有功功率为 P, 则视在功率为K。

                         P                       5000 + 3000

     K = ─── = ────── ≈8900千伏安

                       0.9                           0.9

   此时无功功率为 Q = Ptanθ=8000× ／0.9 = 3875千乏

   Q_C = Q₁+Q₂-Q=3100+2250-3875=1475千乏

       答:这时电容器的容量为1475千乏。

10、有一容量为20千伏安的单相柱式变压器,它在某一天的负荷为: 20千瓦──2小时,16千瓦──8小时,以及4千瓦──14小时,

求该变压器的日效率及日负荷率,假定负荷功率因数为1.0,变压器满负荷的的铜耗为350瓦,铁耗为130瓦(铜耗与负荷的平方成正比)。

答案:解:变压器输出的电量为:

       W₀ = (20×2)+(16×8)+(14×4) = 224千瓦·小时

       变压器的损耗电能为:

                                                   20                                 16                                   4

       W_L = 0.35{ (──)²×2 + (──)²×8 + (──)²×14}+0.13×24

                                                   20                                 20                                   20

                     = 5.81千瓦·小时

   所以 变压器的日效率为:

                             W₀                                                       224

     η = ────×100% = ─────×100% = 97.5%

                       W₀ + W_L                                 224 + 5.81

                                                                 平均功率                                           224／24

   日负荷率为 L_f = ──────×100% = ────×100% = 46.7%

                                                                 最大功率                                                 20

       答:变压器的日效率为97.5%,日负荷率为46.7%。

11、有一台10兆伏安、60赫,一次侧为Y形接线,电压为63千伏,二次侧为△形接线,电压为6600伏的三相变压器,换算到一次侧的每相电阻为6.5欧,电抗为27.8欧,

试求其百分电阻值及百分电抗值,并求这台变压器在功率因数为0.8时的电压变动率。

答案:解:一次电流为:

                               10×10⁶                       158.7

     I₁ = ─────── = ────

                         ×63×10³                

   假定一次电压为V₁,换算到一次侧的每相电阻为r₁(欧),电抗为X₁欧,则

                             r₁I₁                                                   ×6.5×158.7／

     r₁% = ──────×100% = ──────────×100%

                                       V₁                                                                       63×10³

                     =1.6%  

                           X₁I₁                                         ×27.8×158.7／

   x₁% = ───── ×100% = ──────────×100%

                                       V₁                                                           63×10³

                   = 7.0%

   假设功率因数为cosθ,则电压变功率ε为:

   ε≈r₁%×cosθ+ X₁%sinθ=1.6×0.8+7.0× =5.5%

       答:变压器的百分电阻值为1.6%,百分电抗值为7.0%,电压变动率为5.5%。

12、有一次及二次额定电压分别相等的A、B两台单相变压器,A的额定输出容量为10千伏安,阻抗电压为5%;B的额定输出容量为30千伏安,阻抗电压为3%,

两台变的电阻和漏抗之比均相等,将其并列运行时,共同承担负荷并使每台分担的负荷都不超过各相的额定输出容量。问共同的负荷可以加到

多少千伏安?这时每台分担的负荷为多少?

答案:解:以10KVA为基准的每台变压器的百分阻抗为

             10

   A: Z_a=5%         B: Z_b=3×(──)=1%

                                                                               30

   假如共同的负荷为P: 则

                                           Z_b                                       1                 1

   P_A = P×──── = P×── = ──P≤10KVA       (1)

                                   Z_a + Z_b                         5 + 1           6

                                           Z_a                                             5                         5

   P_B = P×───── = P×─── = ──P≤30千伏安   (2)

                                   Z_a +   Z_b                               5 + 1                   6

   根据(1)式得P≤60KVA,   根据(2)式得P≤36KVA

   所以满足(1)式和(2)式的P的最大值为36KVA

                                             1                                                                   5

   那么, P_A = ──×36 =6KVA,   P_B = ──×36=30KVA

                                             6                                                                   6

       答:这一共同的负荷可以加到36KVA,这时变压器A分担的负荷为6KVA;B分担的负荷为30KVA。

13、已知改造后的SW₄-220型少油开关,如三相短路时,流过开关的短路电流为23.8KA,求开关的实际断流量。

答案:已知 U_H = 220KV,   I_K = 23.8KA

解:       P_dk= U_HI_K=1.732×220×23.8×10⁶=9068.8(MVA)

       答:开关的实际断流量为9068.8MVA。

14、某一电流互感器在20℃时,二次侧直流电阻为0.43Ω,用短路法干燥,二次线圈的平均

最高温度要控制在105℃。求二次线圈的最大电阻应是多少?

答案:已知: T₀=20℃   T_热=105℃,   R₀=0.43Ω

解:

                                 (T_热 + 235)R₀                   (105 + 235)×0.43

         R_热 = ─────── = ───────-- = 0.573Ω

                                       235 + T₀                                       235 + 20

       答:二次线圈的最大电阻应是0.573Ω。

15、一台SFPL-90000／110电力变压器,额定电压为121±2×2.5%／10.5KV,接线组别为Y₀／△-11,铁芯有效截面积为1962cm²,

最大磁通密度为14500高斯,求高低压侧线圈的匝数及最大匝数比。

答案:已知: U_1H=121KV,   U_2H=10.5KV,     S=1962cm²,   B_H=14500G

解:

                                               E₁                                 121×10³／

         W₁ = ───── = ───────--───×10⁸ = 1106(匝)

                               4.44fSB_H                   4.44×50×1962×14500

         W₁=W₁+0.05W₁=1106(1+0.05)=1161.3(匝)

                                   E₂                                                       10.5×10³

         W₂ = ───── = ────--─────--×10⁸ = 166.3(匝)

                             4.44fSB_H                   4.44×50×1962×14500

   高低压线圈额定匝数比为:

                   W₁                   1106

                 ─── = ──── = 6.65

                   W₂                     166.3

   高低压线圈最大匝数比为:

                     W₁                     1161.3

                 ─── = ──── = 6.983

                     W₂                     166.3

       答:高压线圈1161.3匝,低压线圈166.3匝,最大匝数比6.983。

16、一台SFPL-120000／220变压器接线组别为Y₀／△-11,额定电压为220±2×2.5%／11KV,空载电流I₀为0.8%,阻抗电阻为10.4%,若从低压侧加电压,进行空载和短路试验。

试求所加的空载电流和短路电压是多少?

答案:解:

                                         S_H                         120000×10³

         I_2H = ──── = ──────── = 6298.4(A)

                                 U_2H                   ×11×10³

   (1)作空载试验一、二次侧电压均加至额定值时,二次侧电流I₀=0.8% I_2H=0.008×6298.4=50.4(A)

   (2)作短路试验时,一次侧短路电压为零,电流加至额定值时,二次侧电压为:

       U_k=10.4%U_2H=0.104×11×10³=1144(A)

       答:空载电流加到50.4A,短路电压加到1144A。

17、有两台并列变压器,其中I_eA=100A,I_eB=50A,它们的漏阻抗Z_SA=Z_SB=0.2Ω,总负载 I=150A。试求每一台变压器的负载电流I_A和I_B为多少?

答案:解:

       I_A                     Z_SB               0.2

     ── = ─── = ── = 1     ∴ I_A = I_B

       I_B                     Z_SA               0.2

     总负载电流 I=I_A+I_B=2I_A=2I_B

                                   1                   1

     I_A=I_B = ──I = ──×150=75(A)

                                   2                   2

       答:每一台变压器的负载电流I_A=I_B=75A。

18、假定从某电厂的35千伏母线通过30公 里的输电线,供给某工厂20000千伏安的负载,功率因数cosφ=0.707,用电端的变压器变比为35／6.3KV,若输电线采用截面积

为185平方厘米的钢芯铝线,其第公里电阻为0.17Ω,试求(1)用电端变压器负荷侧电流及这时向用户输送的有功功率P和无功功率Q;(2)线路上的有功功率损失为多少?

答案:解:(1)

                                 S                         20000

       I_fz = ─── = ──── =1833(A)

                           U               ×6.3

       P= UI_fzcosφ=Scosφ=20000×0.707=14140(KW)

       Q= UI_fzsinφ=S =20000×0.707=14140(千乏)

   (2) 全线路总电阻 R=30×0.17=5.1Ω

       变压器35KV侧的电流为:

                                     6.3                                     6.3

       I = I_fz×── = 1833×─── =330(A)

                                     35                                       35

     △P=3I²R=3×330²×5.1=1666(KW)。

19、一根埋在地下的35KV三芯分相铅包铠甲电缆当额定电流加上3小时后,导体的温

升约为19.5℃,如果导体的最高允许温度为50℃,地下温度为23℃,

这时电缆允许过负荷的百分率为多少?

答案:解:最高允许温升 = (50 - 23)=27℃

         允许过负荷百分率=( -1)×100%=17.67%

       答:这时电缆允许过负荷的百分率为17.67%。

20、在6600伏,60赫,中性点不接地的配电系统中,假设各相对地电容为1.3微法。试求单相金属性接地时的接地电流(线路及电源侧的阻抗可忽略)。

答案:解:接地前的对地电压V_a=6600／ 伏

   接地后系统的电抗为:

                                                                                                 1

                                                               ──────────

                           X₀                           2π×60×1.3×10^-6

     X_e = ─── = ──────────── = 680.1欧

                             3                                                             3

     接地电流:

                             V_e                   6600／

     I_e = ─── = ────── =5.6安

                             X_e                       680.1

       答:单相金属性接地时的接地电流是5.6安。

21、有一台额定频率为50赫的变压器,当额定负载的功率因数为滞后0.75时,电压变动率为5.0%,当变压器加60赫同样条件的负载时。

问变压器的电压变动率等于多少?设在额定状态下的电抗压降为电阻压降的10倍。

答案:解:设百分电阻为r(%), 50赫时的百分电抗为x(%),功率因数为cosθ,则电压功率ε₅₀(%)为:

     ε₅₀=rcosθ + xsinθ=r×0.75+x

                     =0.75r+0.661x=5             (1)

  又因x=10r     将其代入(1)式   则:

  0.75r+0.661×(10r)=5.     ∴r=0.679%,   x=6.79%

   因60赫时的电抗与50赫时的电抗之比等于60／50倍.

                                                                               60                                                                                   60

     ∴   ε₆₀ = rcosθ + ─── xsinθ=0.679×0.75 + ──×6.79×0.661

                                                                               50                                                                                   50

                               = 5.9%

       答:60赫时变压器的电压变动率是5.9%。

22、有一电阻R与电感L相串联的负载,当在该负载上施加100伏直流电压时,通过的电流为10安,而当施加100伏频率为50赫的正弦交流电压时,通过的电流为5安,

问负载的电阻及电感值各为多少?

答案:解:将直流电压加在R与L串联的负载时,可不考虑电抗.

                         V_d                       100

       R = ─── = ───   =10欧

                         I_d                           10

   加上交流电压时,负载的阻抗为Z

                   V_a               100

       Z=───=───=20欧

                   I_a                     5

     设负载电抗为x ，则x= =   =17.32欧

                                                                           x                         17.32

  由 X= 2πfL 得: L = ─── = ────── = 0.0552享=55.2毫享

                                                                     2πf                   2×3.14×50

       答:负载的电阻为10欧,电感为55.2毫享。

23、有一盏电灯的额定电压是36伏,正常工作时,通过的电流是5安,要想把它连入220伏的照明电路中,需要给它串联一个多大阻值的电阻?

答案:解:要分掉的电压 U₂ = U - U₁=184伏, 电阻R₂上通过的电流强度和灯泡上通过的电流强度一样也是5安,所以串联电阻

                               U₂                   184

       R₂ = ─── = ─── =36.8欧

                                   I                         5

       答:需要给它串联一个36.8欧的电阻。

24、双线输电线的电阻为2欧,通过的电流的年平均值为50安,一年的工作时间为4200小时,试计算它每年损耗的电能,如电能的单价为0.4元／千瓦时,问共损失多少元?

答案:解:   P=I²R=50²×2=5000瓦=5KW

             W=p·t=4200×5=21000KW·h

               0.4×21000=8400元

       答:它每年损耗的电能为21000度,共损失8400元。

25、一个负载的电压为220伏,功率为10千瓦,功率因数为0.6,为将功率因数提高为0.9,试求所

需的并联电容容量。

答案:解: 已知 cosφ₁ = 0.6,   cosφ₂=0.9,

   所需电容器的电容:

                           P

     C = ───(tgφ₁ - tgφ₂)

                   ωU²

                       P                             

         = ───( ────── - ──────)

                 ωU₂                 cosφ₁                                 cosφ₂

                   10×10³                                   

         = ─────×( ──── - ─────)

               314×220²                         0.6                               0.9

         = 556×10^-6法 = 556微法

   Q_C = P(tgφ₁ - tgφ₂)

                 =10×10³×( ───── - ────)

                                                                           0.6                                     0.9    

                 =8.43×10³乏=8.43千乏

       答:所需的并联电容容量为8.43千乏。

26、有一台一次电压为275千伏,二次电压为525千伏的三相自耦变压器,假如它的串联线圈的

容量为100兆伏安,问该变压器的最大通过容量为多大?并且这时一次、二次以及公共线

圈的电流各为多少?设变压器为Y形接线。

答案:解:串联线圈一相的电压为:   525 - 275           250                                     250

         V = ──── = ─── 千伏 = ───×10³伏

       流过串联线圈的电流,即二次线圈的电流I₂,串联线圈的容量为P₂

       P₂ = 3UI₂   即     100×10⁶ = 3UI₂伏安

                                       100×10⁶                 100×10⁶

     ∴ I₂ = ───── = ──────── =231安

                                                   3U                     3×250×10³／

       最大通过容量为:

       P_T= V₂I₂ = ×525×10³×231

                   =210×10⁶=210兆伏安

       设一次侧线电压为V₁,则一次线圈的电流为:

                                 P_T                             210×10³

       I₁ = ──── = ──────── =441安

                           V₁                 ×275×10³

       公共线圈的电流为:

       I₀ = I₁ - I₂=441-231=210安,

       答:该变压器的最大通过容量为210兆伏安;公共线圈的电流为210安。

27、假如交流接触器的线圈的电阻r=200欧,电感 L=7.3亨,接到220伏的工频电源上,试求线圈中的电流,若把它接到220伏的直流电源上,后果怎样?线圈容许通过的电流为0.1安。

答案:解:(1) Z= =

                   = =2301欧

                             U                     220

               I = ── = ─── = 0.096(A)

                             Z                   2301

   (2) 若接到220V的直流电压上,则

                             U                     220

               I = ── = ─── = 1.1(A)>0.1A

                             r                     200

       答:接到220V工频电源时,线圈中的电流是0.096A,若接到220V的直流电源上,因为线圈中的电流为1.1,大于线圈容许通过的电流0.1A,这样线圈可能被烧毁。