变电运行与检修专业变压器检修工技师理论复习题计算题文档格式.docx
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Sl=I1xg/4=132/4=33(mm2)
答:
二次绕组匝数是247匝;
若磁密取1.65T,铁心的截面积为1103cm2;
若高压绕组电流密度为4A/mm2,高压导线截面为33mm2。
2.>
图D-31为一悬臂起重机,变压器吊重为Q=19.61kN(2000kg),当不考虑杆件及滑车的自重时,求AB、BC杆上的力。
取滑轮B作为研究对象。
可列出力平衡方程式
在x轴上力的投影
Fbccos30°
-Fab-Tcos60°
=0
在y轴上力的投影
Fbccos60°
-Tcos30°
-Q=0
解得
Fbc=73.18(kN);
Fab=53.56(kN)
Fbc=73.18kN,Fab=53.56kN。
3.>
从未知型号的6×
19的钢丝绳上截取一根钢丝,经试验其破断拉力为110kg。
求钢丝绳在安全系数为5时允许承受多大重量的变压器。
(钢丝绳的破断拉力每根钢丝的破断拉力×
根数×
0.83)
钢丝的破断拉力总和为F2
F2=110×
6×
19×
83%=48316(N)
允许工作荷重F
F=F2/K=48316/5=9663(N)
钢丝绳在安全系数为5时允许承受荷重为F=9663N的变压器。
4.>
如图D-30所示,在坡度为10°
的路面上移动20t重的变压器,变压器放在木托板上,在托板下面垫滚杠,试求移动该变压器所需的拉力。
(已知滚动摩擦力f=0.3t,sin10°
=0.174,cos10°
=0.958)
H=Q×
sin10°
=20×
0.174=3.48(T)=34104(N)
拉力F
F≥H+f=3.48+0.3=3.78(T)=37044(N)
拉力F为37044N。
5.>
某变压器的型号为SFP-70000/220,Yn,d11连接。
电压:
242000±
2×
2.5%/13800V。
电流:
167.3/2930A。
做单相空载试验数据如下:
ab激磁,bc短路:
电压为13794V,电流Ioab=55A,损耗Poab=61380W。
bc激磁,ca短路:
电压为13794V,电流Iobc=55A,损耗Pobc=61380W。
ca激磁,ab短路:
电压为13794V,电流Ioca=66A,损耗Poca=86460W。
求三相空载损耗。
三相空载损耗
P0=(Poab+Pobc+Poca)/2=(61380+61380+86460)/2=104600(W)
三相空载损耗P0=104600W。
6.>
已知一电压互感器一次绕组的平均直径D1=0.102m,二次绕组平均直径D2=0.071m,一次绕组匝数n1=11280匝,二次绕组匝数n2=189匝,一次绕组导线截面积S1=0.0314mm2。
二次绕组导线截面积S2=1.43mm2。
试求二次绕组的有效电阻及换算到二次绕组的一次绕组的有效电阻(导线在20℃时的电阻系数ρ20=0.0178Ω•mm2/m)。
二次绕组的有效电阻
一次绕组的有效电阻
变比:
K=11280/189=59.7
换算到二次绕组上的一次绕组的有效电阻
r′1=2052/K2=2052/59.72=0.574(Ω)
二次绕组的有效电阻为0.523Ω,换算到二次绕组的一次绕组的有效电阻r′1=0.574Ω。
7.>
一台变压器为9806.65N,用两根千斤绳起吊,两根绳的夹角为60°
,求每根千斤绳上受多少力?
千斤绳与垂直线间的夹角α=60°
/2=30°
所以每根千斤绳上的受力为
T=9806.65/2cos30°
=5662(N)
每根千斤绳上受力5662N。
8.>
某台三相电力变压器,Se=600kVA,额定电压Ue1/Ue2=10000/400V,Y,y0接法,ZK=1.8+j5Ω,一次侧接额定电压,二次侧接额定负载运行,β为1。
负载功率因数cosΦ2=0.9(落后),计算该变压器额定电压调整率及二次侧电压。
一次侧额定电流
负载功率因数:
cos2=0.9(落后)时,sin2=0.436
额定电压调整率为
二次侧电压
U2=(1-ΔU)Ue2=(1-0.028)×
400=390.9(V)
变压器额定电压调整率为2.29%,二次侧电压为390.9V。
9.>
某台三相电力变压器,额定容量Se=600kVA,额定电压Ue1/Ue2=10000/400V,D,y11接法,短路阻抗ZK=1.8+j5Ω,二次侧接三相对称负载,每相负载ZL=0.3+j0.1Ω,一次侧加额定电压时,计算:
①一次侧线电流I1;
②二次侧线电流I2;
③二次侧线电压U2;
④变压器输出容量S。
(1)一次侧电流的计算:
变压比为
负载阻抗折合到原边
Z′L=K2ZL=43.32(0.3+j0.1)
=562.5+j187.5(Ω)
从一次侧看每相总阻抗
Z=ZK+Z′L=1.8+j5+j562.5+j187.5
=596.23/18.84°
(Ω)
一次侧线电流
(2)二次侧线电流与相电流相等:
(3)二次侧线电压:
=397.47(V)
(4)二次侧输出容量:
S2=U2I2=×
397.47×
726.23
=500(kVA)
一次侧线电流I1为29.09A,二次侧线电流I2为726.23A,二次侧线电压U2为397.47V,变压器输出容量S为500kVA。
10.>
一台三相电力变压器,额定容量S=100kVA,额定电压U1/U2=6000/400V,每相参数:
原绕组漏阻抗Z1=r1+jx1=4.2+j9Ω,激磁阻抗Zm=rm+jxm=514+j5526Ω,绕组为Y,yn0接法。
计算:
(1)激磁电流的大小及其与额定电流的比值。
(2)空载时原边相电压、相电势及每相漏抗压降。
(1)激磁电流的计算:
空载时原绕组每相总阻抗
Z=Z1+Zm=4.2+j9+514+j5526
=5559.2/
84.65°
激磁电流为
原边的额定电流为
激磁电流与原边额定电流的比值为
I0/Ie1=0.623/9.62=6.48%
(2)空载运行时原边相电压、相电势和漏磁压降的计算:
相电压为
相电势为
E1=I0(Z1+Zm)=0.623×
5559.2=3458(V)
相漏阻抗压降为
UZ1=I0Z1=0.623×
=6.2(V)
激磁电流的大小及其与额定电流的比值为6.48%,空载时原边相电压为3464V、相电势为3458V,每相漏抗压降为6.2V。
11.>
有一三相变压器,额定容量为100kVA,高压额定电压为10kV。
高压绕组有三种接法,如图D-26(a)、(b)、(c)所示。
求各种接法绕组中电流及线电流。
(1)图(a)接法。
线电流
绕组中电流I=Ixn/2=2.89(A)
(2)图(b)接法。
线电流与图(a)线电流相同Ixn=5.77A
绕组(Ⅱ)中电流
I2=Ixn=5.77A
绕组(Ⅰ)中电流
I1=I2/2=2.89(A)
(3)图(c)接法。
线电流与(a)图线电流相同Ixn=5.77A
绕组中的电流
I=Ixn=5.77(A)
图(a)接法:
线电流5.77A,绕组中电流I=Ixn/2=2.89(A)。
图(b)接法:
线电流Ixn=5.77A,绕组(Ⅱ)中电流I2=Ixn=5.77A,绕组(Ⅰ)中电流I1=I2/2=2.89(A)。
图(c)接法:
线电流Ixn=5.77A,绕组中电流I=Ixn=5.77A。
12.>
在如图D-25所示的电动机电路中,已知电动机的电阻R=190Ω,感抗X=260Ω,电源电压U=220,频率为50Hz,要使电动机的电压U=180V,求串联电感L。
要使电动机正常工作电压U=180V
(A)
线路总感抗应为
串联电感的感抗为:
XL1=XL-XL2=343.9-260=83.9(Ω)
串联电感为:
L=XL/2πf=0.27(H)
L=0.27H。
13.>
一只量限为5A的电流表,在指示值3A处的误差最大为100mA,求仪表的准确度?
=×
100%
=2%
此表的准确度属2.5级。
14.>
如图D-22所示,已知C1=4μF,C2=8μF,电容器C1的电荷量Q1=6×
10-4C,U=200V。
求C3、Q2、Q3、U1、U2、U3各是多少?
因为在串联电路中,电容器上所带的电荷量是相等的,因此,混联电路的等效电容等于C1上的电荷量与总电压U的比值,即
C=Q/U=6×
102/200=3(μF)
根据等效电容的计算方法
C=C1(C2+C3)/(C1+C2+C3)
=4(8+C3)/(4+8+C3)
=3(μF)
所以
C3=4μF
U1=Q1/C1=6×
10-4/4×
10-6=150(V)
U2=U3=U-U1=200-150=50(V)
Q2=C2U2=8×
10-6×
50=4×
10-4(C)
Q3=C3U3=4×
50=2×
C3=4μF、Q2=4×
10-4C、Q3=2×
10-4C、U1=150V、U2=U3=50V。
15.>
两负载并联,一个负载是电感性,功率因数cos1=0.6,消耗功率P1=90kW;
另一个负载由纯电阻组成,消耗功率P2=70W。
求合成功率因数。
全电路的总有功功率为
P=P1+P2=90+70=160(kW)
第一负载的功率因数角
1=cos-10.6=53.13°
全电路的总无功功率也就是第一负载的无功功
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