国家题库 电气试验高级工理论试题及答案四、计算题

国家题库 电气试验高级工理论试题及答案

四、计算题(每题5分,共36题)

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U 0＝516V ，零序电流I 025A ，零序功率P 0＝3220W ，试计算每相每公里零序阻抗Z 0零序电阻R 0，零序电抗X 0和零序电感L 0。

答案:解：每相零序阻抗：

Z U I L 00031351625157.45 1.078(km)＝

·＝××＝／Ω

每相零序电阻： R P I L 02313322025157.450.269(km)＝

·＝××＝／002Ω

每相零序电抗： X Z R 0020222107802691044＝－＝－＝／...(km)Ω

每相零序电感：

L X f 002 1.0442 3.14500.00332(H km)＝π＝××＝／

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SF1-20000／100变压器，连接组标号YN ，d11，额定电压U N1／U N2＝110／10.5kV ，额定电流I 1N ／I 2N ＝105／1100A ，零序阻抗试验结构如图D-19所示，测得电压U ＝240V,电流I ＝1

3.2A ，试计算零序阻抗的标么值Z 0。

图D-19 答案:解：变压器的基准阻抗Z b1:

Z

U

S U

U

S b1

ph

N N1

ph

2

N

3

3

＝

／

＝

＝

××／

×

＝Ω3(110103)

2000010

605()

32

3

变压器零序阻抗：

Z

U

I

33240

13.2

54.55()＝＝

×

＝Ω

零序阻抗标么值：

Z

Z

Z

b1

54.55

605

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U2N＝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I1＝3A时，所加电压U1＝2160V，如图D-20所示，问一次额定电压U1N是多少?假设变压器的电抗及损耗忽略不计。

图D-20

答案:解：设一次额定电压为U 1N ，变压器的变压比：

n U U U y 1N 2N 1N

220＝＝

将二次侧电阻R 归算到一次侧：

R n R U R ′＝＝·y 21N 2

220⎛⎝ ⎫⎭⎪

则一次侧的电压U 1为：

U IR I U R 112220＝′＝·N ⎛⎝ ⎫⎭⎪ 所以：

U U IR 1N 1220

220216030.31610501(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t m ＝13℃时，测得一次绕组的直流电阻R 1＝

2.96Ω，当试验结束时，测得一次绕组的直流电阻R 2＝

3.88Ω，试计算该绕组的平均温升Δt p 。 答案:解：试验结束后绕组的平均温度t p 可按下式计算：

t R R T t T p 21m () 3.882.96(23513)23590.1()＝＋－＝＋－＝℃

式中 T --常数，对于铜线为235。

绕组的平均温升Δt p ＝t p －t m ＝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I g ＝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(f N 为额定功率，50Hz)。

答案:解：设每相的对地阻抗为Z 0，对地电容为C 0，则单相金属性接地电流I g 为：

I g ＝3ωC 0U ph

∴

C I U I f U 0g

ph g N ph 332＝＝×ωπ

＝／832 3.1450351033⨯⨯⨯⨯⨯

＝0.42×10－6(F)＝0.42(μF)

因线路对地电阻无限大，Z 0相当于一相对地的容抗，即：

Z C 006112 3.14500.42107583()＝＝××××＝Ω－ω

答：该系统每相对地阻抗为7583Ω，对地电容为0.42μF 。

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U 0＝81V ，零序电流I 0＝315A ，零序功率P 0＝6300W ，试计算发电机的零序电抗X 0。

答案:解：

Z U I 00038133150.0857()＝＝×＝Ω

R P I 00022

36300331500212＝＝×＝Ω.()

X Z R 0

0202220.08570.02120.083()＝－＝－＝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 δ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R 31＝796Ω，tg δ1＝4.3%，第二次R 32＝1061Ω，－tg δ＝－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?(30℃时tg δ换算至20℃时的换算系数为0.88) 答案:解：首先计算出－tg δ＝2%时的实际值：

3221061tg (tg )( 2.0%)0.67%31843184R δδ＝×－＝×－＝－

则30℃时tg δx 的值为

321312

x 3132tg tg tg R R R R δδδ＋＝＋ ＝

×＋×－＋＝1061 4.3%796(0.67%)1061796 2.74%

换算至20℃时：tg δx ＝0.88×2.74%＝2.41%

答：这只套管tg δx ＞1.5%，不合格。

8.一台SFS-40000／110变压器，YN ，d11，U 1N ：110／10.5kV ，I N ：310／3247.5A ，铭牌阻抗电压U k %＝7%，在现场进行负载试验，在110kV 侧加电压，负载试验电流I s 限制在10A ，计算试验时的电压U s 是多大?

答案:解：由U I Z U k N k N %100%＝

·×得：

Z U U I k k N N 3

%100%7%11010100%31024.84()＝＝×××＝Ω

试验电压

U s ＝I s ·Z k ＝10×24.84＝248.4(V)

答：负载试验电压为248.4V 。

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 δ，分流器Ti 置在0.01档，试验前查得C x ＝900μF ，估算R 3之值。(电桥的标准电容C N ＝50pF ，R 4＝3184Ω)

答案:解：由

C C R R x N 4

3＝得：