干扰下,用倒相法进行两次测量,第一次R31=796Ω,tgδ1=4.3%,第二次R32=1061Ω,-tgδ=-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tgδ换算至20℃时的换算系数为0.88) 答案:解:首先计算出-tgδ=2%时的实际值:
tg?R322=31843(-tg?)=106131843(-2.0%)=-0.67%
则30℃时tgδx的值为
tg?R32tg?+1R3t1?g2x= R3+1R32
=106134.3%+7963(-0.67%)
1061+796=2.74%
换算至20℃时:tgδx=0.8832.74%=2.41% 答:这只套管tgδx>1.5%,不合格。
8(Jd3D2067).一台SFS-40000/110变压器,YN,d11,U1N:110/10.5kV,IN:310/3247.5A,铭牌阻抗电压Uk%=7%,在现场进行负载试验,在110kV侧加电压,负载试验电流Is限制在10A,计算试验时的电压Us是多大?
U2Zkk%=IN答案:解:由
U3100%N得:
=Uk%UN7%31103103Zk100%I==24.84(Ω)N100%3310
试验电压
Us=Is2Zk=10324.84=248.4(V)
答:负载试验电压为248.4V。
9(Jd3D2069).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tgδ,分流器Ti置在0.01档,试验前查得Cx=900μF,估算R3之值。(电桥的标准电容CN=50pF,R4=3184Ω)
CCNR4x=答案:解:由
R3得:
RCNR450331843=C=≈177(Ω)x900
答:R3约为177Ω。
10(Jd3D1071).如果进行感应耐压试验的频率f为400Hz,则试验时间t应是多少s?
答案:解:试验持续时间由下式计算:
t=603100f=603100400=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(Jd3D1072).一台QFS-50-2型水内冷发电机,定子电压UN=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Iexp约为500mA,试计算采用100kV/380V试验变压器的最小容量。
答案:解:已知试验变压器高压侧电压Uexp1为100kV,试验电流Iexp为500mA,则试验变压器的容量Sexp为
Sexp≥Uexp1Iexp=10031033500310-3=50000(VA)=50(kVA)
答:试验变压器的最小容量为50kVA。
12(Jd3D1073).一台电容分压器高压臂C1由四节 (n=4)100kV,C=0.0066μF的电容器串联组成,低压臂C2由二节2.0kV,2.0μF的电容器并联组成,测量电压U1为交流400kV,求高低压臂C1、C2的值C1、C2、分压比?K和低压臂上的电压值U2。 答案:解:高压臂:
CC0.1=n=006643106=1650(pF)
低压臂由2台2.0μF的电容器并联组成,则
C2=232.0=4(μF)
分压比:
C-6K=1+C21650310C=+410-6=2425116503
低压臂上的电压值U2为:
U312=U1/K=40031032425=165(V)
答:高压臂C1为1650pF,低压臂C2为4μF,分压比为2425,低压臂上的电压值
是165V。
13(Jd3D3074).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ULP=500V,三相平均电流Iphp=0.174A,试计算每公里的正序电容C1(额定频率fN=50Hz)。 答案:解:正序导纳Y1为:
Y3Iphp11=U2=330.17450031143=4.22310-6(S/km)LPL
忽略电导影响,正序导纳=正序电纳,即:Y1=B1
正序电容:
B-6C11=2πf3106=4.22310233.143503106=0.0134(?F/km)
答:线路的正序电容为0.0134μF/km。
14(Jd3D4076).一台QF-25-2型25000kW同步调相机,转子额定电压UN=182V,转子额定电流IN=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。 答案:解:试验电压下的交流阻抗值:
Z=UI=1204.52=26.55(Ω)
答:在试验电压下的交流阻抗为26.55Ω。
15(Jd3D4077).在进行变压器投切实验时,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UL=220kV,套管高压与测量端间电容C1=420pF,若输入录波器的电压U2不高于300V,试问如何选择分压电容C2的参数,并绘制出测量线路图。
答案:解:相电压最大值
220Umax=1.15UL/3=1.153=146(kV)
设过电压值不超过3Umax。 已知:C1=420pF;U2≤300V
C(3Umax-U2)C12= 所以
U2
(3314363-12=-1033003)42010
300
=6.13310-7(F) =0.613(μF)
答:分压电容C2值不小于0.613μF,测量线路如图D-22所示。
图D-22
16(Jd3D3078).为了测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t1=16℃时,该线圈电阻R1=20.1Ω,当温升试验结束时,测得该线圈电阻R2=25.14Ω,试计算铁芯的温升Δt是多少(T为常数,对于铜绕组为235)? 答案: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t2为:
t2=R2(T+t R1)-T1 =25.14
20.1(23+516)-235
=78.9(℃)
铁芯的温升Δt=t2-t1=78.9-16=62.9(℃) 答:铁芯的温升为62.9℃。
17(Jd3D4079).有一长度L=2km的配电线路,如图D-23所示,已知变压器的额定容量4000kVA,额定电压U1N/U2N为35/10.5kV,由Ud%计算每公里每相的电抗Xph为0.5Ω,配电线每相电阻R及电抗XL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IdA、IdB。
图D-23
答案:解:一相的等效电路如图D-24所示。
图D-24
根据已知条件:Xph=0.5
R=0.432=0.8(Ω) XL=0.432=0.8(Ω)
根据戴维南定理,A点的短路电流为:
IUph=10.53103/3dA=Xph0.5=12124(A)
B点的短路电流为:
IUphdB=R2+(Xph+X2L) =10.5?10/332= 0.82+(0.5+0.8)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(Jd3D4080).在UL=10.5kV、fV=50Hz中性点不接地的配电系统中,假设各相对地电容为2.5μF,试求单相金属性接地时的接地电流Ig。
答案: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C0=2.5μF,相电压为:
Uph=UL3=10.5/3=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IB(或IC)增大3倍,即:
IB=IC=3?C0Uph
而接地电流为IB和IC的相量和,即: Ig=IBcos30°+ICcos30° =3ωC0Uph =332πfNC0Uph
=33233.1435032.5310-6
36.063103
=14.27(A)
答:单相金属性接地时的接地电流为14.27A。
19(Jd3D3081).测量一台发电机定子绕组漏电抗,已知:发电机额定容量SN=25000kVA,额定电压UN=6.3kV,定子绕组每相的串联匝数N1=10匝,探测线圈匝数Nm=5匝,定子绕组系数KN1=0.98,测量结果如表D-1,试计算发电机定子绕组漏电抗X1d。
表D-1
Us(V)Is(A)P(W)Um(V)91.5176.71612513.4 答案:解:
Z=Us3I=91.5=0.299(Ω)s33176.7RP16125 s=3I2=2=0.172(Ω)s33176.7
X=Z2-R2S=0.2992-0.1722=0.245 (Ω)
XUmNa=I21KN1=13.431030.9835=0.149(Ω)sNm176.7
X1d=X-Xa=0.245-0.149=0.096(Ω)
答:发电机定子绕组的漏电抗为0.096Ω。
20(Jd3D3082).某站UN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λ为多少? 答案:解:L=43290=1160(mm)=116cm 最高运行线电压:
UL2max=Ue31.15=3531.15=40.25(kV)
λ=L/UL2max=116/40.25=2.88(cm/kV)
答:沿面爬电比距为2.88cm/kV。 121(Jd3D3083).如图D-25,
L=?2H,电感线圈的电阻
R=1?Ω,C=100μF,当
电流表指示为“0”时,将K合向“2”,试计算其固有频率f0及品质因数Q。
图D-25
答案:解:
f10=2?LC =11=50(Hz)-6 2??23103010
35031Q=?0L2?f0L2?R=R=1?2=100?
答:固有频率是50Hz,品质因数为100。
22(Jd3D4084).一台SFL1-10000/110的变压器,铭牌标有:P0=14kW,Pk=72kW,YN,d11,试求当该变压器供给β=90%额定负载且其功率因数cos?为0.9(滞后)时的
效率η。
答案:解:已知β=90%=0.9 cos?=0.9
P0=14kW,Pk=72kW
变压器输出有功功率P2为:
P2=βSNcos?=0.931000030.9=8100(kW)
变压器线圈损耗P′k为:
P′k=β2Pk=0.92372=58.32(kW)
变压器输入有功功率P1为:
P1=P2+P0+P′k=8100+14+58.32=8172.32(kW)
?=P2P3100%=81003100%≈99172.32
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(Jd3D4085).设有三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SN1:1000kVA;阻抗电压Uk1%:6.25 (2)容量SN2:1800kVA;阻抗电压Uk2%:6.6 (3)容量SN3:2400kVA;阻抗电压Uk3%:7.0
当总负载为4500kVA时,各变压器所供给的负载P1、P2、P3各是多少?
答案: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:
PPi=P3Pi1+P2PUki%%+3Uk1%Uk2Uk3%P45001000 1=10003=928.3≈930(kVA)6.25+180024006.256.6+7.0P45001800
2=10003=1582.3≈1582(kVA)6.25+180024006.66.6+7.0
P3=4500100018002400324007.0=1989.3≈1990(kVA)6.25+6.6+7.0
答:各变压器所供给的负载为:930kVA、1582kVA、1990kVA。
24(Jd3D5086).有一台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)?
答案:解:(1)先画出两断口及三角箱对地的等值电路图如图D-26所示
图D-26
其中Cd为断口电容,C0为三角箱对地电容。 设Cd=C0则:
UCd+C01=2CU2Cd2ph=Uph=Uph=0.667Uphd+C03Cd3U
1 所以
U=0.667=66.7%ph
UCd2=2C+CUC1ph=dUph=Uph=0.333Uphd03Cd3
U2 所以 U=0.333=33.3%
ph
(2)两个断口安装均压电容后,等值电路如图D-27所示。
图D-27
其中C为均压电容,设C>>Cd,得:?
U′(C+Cd)+C0C+C1=2(C+C)+CUd=1ph≈UphUphd02(C+Cd)2
U′1 U=1 所以
2=50%ph
U′2=(C+Cd)+C0C+Cd12(C+CCUph≈Uph=Uphd)+02(C+Cd)2 U′2 U=1=50%所以
ph2
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(Jd3D5087).今有一条10kV空母线,带有JSJW-10型电压互感器,频率f为50Hz,其10kV侧的励磁感抗XL为每相500kΩ,母线和变压器低压绕组的对地电容C11=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C12=2000pF,变压器高压侧电压为110kV,试求当110kV侧中性点暂态电压Ut为110/
3kV时,10kV侧的电容传递过电压U1。
答案:解:等效电路如图D-28所示,由题意知:
图D-28
三相并联电抗:
XL3=5003=167(kΩ)
三相对地部分的并联容抗为:
X13C1=1 3?C11
=11 332?f=NC1133233.1435036500310-12 =1
3331436500310-12=163(kΩ)
L 所以3和3C11并联后,10kV侧的相等值对地容抗为:
XXLX3C112C=X3=1673163=6805kΩL3-X167-1633C11
10kV侧的等值三相对地电容为:]
3C′1111=?X=?fX=1C2C233.14350368053103
=1 314368053103=468310-12(F)=468pF
UC121=UtCC′=11032000=51.5(kV)12+31132000+468
答:10kV侧电容传递过电压为51.5kV。
26(Jd3D5089).下面为“末端屏蔽法”测量JCC-110型串级式电压互感器tgδ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CX及tgδ值(忽略瓷套及油的影响)。
(A)X,XD及底座(垫绝缘)接CX线,R4上并联3184Ω,R3=2943Ω,tgδ=4.7%。 (B)X,XD接CX线,底座接地,R4上并联3184Ω,R3=4380Ω,tgδ=1.5%。 (C)底座接CX线,X,XD接地,R4上并联1592Ω,R3=8994Ω,tgδ=16.8%。
C4XA=2CNR′答案:解:(A)
R=235031592=54.1(pF),32943
tgδ′=12tgδ=4.7%2=2.35%
C′4XB=2CNR (B) R=235031592=36.3(pF),34380