四、计算题(请填写答案,每题5分,共23题)
1. 有一纯电感电路,已知电感L=100mH,接在u=220
2sinωt V,f=50Hz的电源上。求:
(1)电感线圈的电抗XL; (2)电路中的电流I;
(3)写出电流的瞬时值表达式; (4)电路中的有功功率和无功功率;
(5)如果电源电压大小不变,而频率变为500Hz,求电路中的电流及瞬时值表达式; (6)如果电源改为直流20V,其电流又是多少? 答案:解:f=50Hz时,则
XL=2??fL=2×3.14×50×100×103=31.4(??)
-
P=0
QL=IU=7×220=1540(var)
当f=500Hz时,则
当该线圈接到20V直流电源上时,因为f=0,所以XL=0,由于线圈电阻为零,电路中的电阻只有很小的线圈导线电阻及电源内阻,电流将非常大。 答:电感线圈的电抗为31.4??;电路中的电流为7A;
π??314t??2??; 电流瞬时值表达式为i=9.87sin? 电路中的有功功率和无功功率分别为0及1540var;
若电源电压大小不变,而频率变为500Hz,电路中电流及瞬时值表达式分别为0.7A、
π??314t??2??; i=0.99sin? 若电源改为直流20V,则由于电阻很小,其电流将极大。
2. 有一台三角形接法的三相异步电动机,额定功率PN为10kW,接在电压U为380V的电源上。
已知电动机在额定功率运转时的功率因数cos?为0.8,效率??为89.5%。试计算电动机在额定功率运行时电源输入的电流I、有功功率P、无功功率Q、视在功率S。若有10台这样的电动机接入一台变压器,请在容量为100kVA和200kVA的变压器中选择一台。 答案:解:输入有功功率
输入电流
输入无功功率
输入视在功率
S=3IU=3×21.2×380=13952(VA)=13.95(kVA) 10×13.95=139.5(kVA)
答:电动机在额定功率运行时电源输入的电流为21.2A;有功功率为11.17kW;无功功率为8371.7var;视在功率为13.95kW。若有10台这样的电动机接入一台变压器,应选择容量为200kVA的变压器。
3. 有一台三角形接法的三相异步电动机,额定功率PN为2kW,接在电压U为380V的电源上。
已知电动机在额定功率运转时的功率因数cos
?为0.8,效率??为90%。试计算电动机在额定
功率运转时的电流、有功功率P、无功功率Q、视在功率S。若有20台这样的电动机接入一台变压器,请在容量为100kVA和200kVA的变压器中选择一台。 答案:解:输入有功功率 输入电流
输入无功功率
输入视在功率
S=3IU=3×4.22×380=2777(VA)=2.78(kVA) 2.78×20= 55.6(kVA)
电动机在额定功率运转时的电流为4.22A,有功功率为2.22kW,无功功率为1.67kvar,视在功率为2.78kVA。若有20台这样的电动机接入一台变压器,应选择容量为100kVA的变压器。
4. 有一台三相异步电动机,功率因数为0.9,电动机的效率为0.85,接法为Y/△,380V/220V,
电源的额定电压为380V。所带机械设备的功率为16kW,效率为0.8。问该电动机应接成Y形还是△形;求线电流的额定值和供电回路熔断器熔体的额定电流的范围值。 答案:解:
答:该电动机应接成Y形;线电流的额定值为39.72A;供电回路熔体的额定电流的范围为(59.58~99.3)A。
5. 有一低压动力用户,装有一台三相异步电动机,功率PN为48kW,功率因数为0.85,效率
以100%计,供电电压为380V,电能计量装置采用经电流互感器接入式,变比为KI=100/5,请通过计算,在标定电流分别为1A、5A的两块电能表中选择一块?
答案:解:
答:选择标定电流为5A的电能表。
6. 有一台三相异步电动机,星形接线,效率为0.9,功率因数为0.85,功率为10kW,电源线
电压U=380V。当电动机在额定负荷下运行时,求电动机的线电流和这台电动机熔断器熔体的额定电流是多少(范围值)?
答案:解:
19.86×[(1.5~2.5)倍]=29.79~49.65(A)
答:电动机的线电流为19.86A,熔断器熔体的额定电流为29.79~49.65A。
7. 某用户安装三相四线电能表,电能表铭牌标注3×380/220V、3×1.5(6)A,配用三只变
比为150/5的电流互感器。本月抄表示数3000,上月抄表示数2500。求本月实际用电量是多少?
答案:解:由题意知表头变比b=1 互感器变比B=150/5=30 W=(W2-W1)B
=(3000-2500)×30=500×30=15000(kWh) 答:本月实际用电量为15000kWh。
8. 某企业用电容量为1000kVA,五月份的用电量为100000kWh,如基本电价为15.00元/kVA,
电量电价为0.46元/kWh。求本月应交电费和平均电价各为多少? 答案:解:基本电费=1000×15.00=15000.00(元) 电量电费=100000×0.46=46000.00(元) 应交电费=15000+46000=61000.00(元) 平均电价=61000/100000=0.61(元/kWh)
答:用户应交电费为61000.00元,平均电价为0.61元/kWh。
9. 某厂以10kV供电,变压器容量为3200kVA,本月有功电量WP为278000kWh,无功电量
WQ为180000kvarh。基本电价15.00元/kVA,电量电价0.46元/kWh。求该厂本月应付电费及平均电价?(按该用户变压器容量,应执行功率因数考核值为0.9,若在0.8~0.9范围,应加收电费3%)。
答案:解:基本电费WQ(元)=3200×15.00=48000.00(元) 电量电费Wp(元)=278000×0.46=127880.00(元) 月平均功率因数cos
?
该用户应执行功率因数的标准为0.9,因此,本月该用户应增收电费3% 。 本月应付电费=(48000+127880)×(1+3%)=175880
×(1+3%)=181156.40(元)
平均电价=181156.40/278000=0.65(元/kWh) 答:本月应付电费181156.40元,平均电价0.65元/kWh。
10. 某用户使用感应式电能表,该电能表在其误差为10%的情况下运行一个月,抄见电量
100kWh,问该月应退多少电量?
100?10%答案:解:W=1?10%=9.09(kWh)
答:该月应退电量为9.09 kWh。
11. 某动力用户6月4日抄表时发现电量突然减少,经将电能表换回校验,发现表烧坏。6月
17日换表至7月4日。抄表电量为3760 kWh,原表正常时月用电量为6080 kWh。问应补电量是多少? 答案:解:
答:应补电量是6357kWh。
12. 某电感线圈的电感量为0.5H,接在频率为50Hz的电源上,求线圈的感抗XL。
答案:解: XL=ωL=2??fL
=2×3.14×50×0.5=157(??)
答:线圈的感抗XL为157??。
13. 某电容器的电容为31.84??F,接在频率为50Hz的电源上,求电容器的容抗XC。
答案:解:
答:电容器的容抗XC为100??。
14. 某电感线圈的电感量为0.5H,接在频率为50Hz,电压为314V的电源上,求:
(1)线圈的感抗XL; (2)线圈流过的电流IL。
答案:解: