一、简答题1. 硅钢片漆膜厚度、绝缘电阻的要求是什么?
漆膜厚度及绝缘电阻的要求是:涂一遍漆:8000kV·A及以下,电压35kV及以下,(1)双面漆膜厚度0.01~0.015mm,(2)绝缘电阻为10Ω·cm2/片。涂两遍漆:8000~31500kV·A,110kV及以下,(3)双面漆膜厚度0.015~0.02mm,(4)绝缘电阻为1500Ω·cm2/片。涂三遍漆:大于31500kV·A,电压高于110kV,(5)双面漆膜厚度0.02~0.025mm,(6)绝缘电阻为20Ω·cm2/片。
2. 变压器检修大纲有哪些主要内容?
(1)检修项目、内容和具体要求。(2)检修进度和日程。(3)人员组织措施。(4)车辆、机具及设备。(5)现场试验。(6)材料供应。(7)后勤工作。
3. 新安装的变压器,除按大修验收的内容进行验收之外,还应审查哪些内容?
还应审查以下内容:(1)变压器制造厂试验记录。(2)变压器制造厂铭牌和技术规范的附件。(3)变压器吊芯(或进入油箱内)检查报告。(4)如进行过干燥,应审查干燥过程及干燥记录。(5)交换试验及测量记录。(6)冷却系统管路连接图。
二、计算题1. 一单相桥式整流电路,交流电源为220V、50Hz,试计算参数并选择二极管的型号,其输出电压为直流U
o=45V、负载电流,I
L=200mA。
解:已知:U
2=220V、f=50Hz、U
o=45V、I
L=200mA
桥式整流流过二极管的电流为:
有滤波电容的桥式整流电路、二极管受到的最大反向电压,按公式计算:
答:根据I
o和U
RM的值,可选用2CP31B的二极管。(其中I
o=250mA,U
RM=100V)。
2. 如图所示,有一纯电阻负载,需要可调的直流电压U
o=0~60V,电流I
o=0~10A。现采用单相半控桥式整流电路。试计算变压器副边的电压,并选用整流元件。
解:设晶闸管的导通角θ=π,控制角α=0时,U
o=60V,I
o=10A
由式:
可知:
该电路中,晶闸管VT
1、VT
2所承受的最大正、反向电压U
FM、U
RM及二极管VD
3、VD
4承受的最大反向电压U
RM均为
即:
流过晶闸管和二极管的平均电流:
为保证晶闸管在出现瞬时过电压时不致损坏,通常根据:
U
FRM≥(2~3)U
FM=(2~3)×66.7≈(133~200)(V)
U
RRM≥(2~3)U
RM=(2~3)URM=(2~3)×66.7≈(133~200)(V)
根据上面计算,晶闸管可选用KP20-7型,二极管可选用2CZ10/200型。
3. 有一单相桥式整流电容滤波电器(如图所示),已知交流电源频率f=50Hz,负载电阻R
L=200Ω,要求直流输出电压U
o=30V,试选择整流二极管。
解:流过二极管的电流:
滤波电容的输出电压:U
o=1.2U
2 二极管所承受的最高反向电压:
因此可选用2CP11型二极管,其最大整流电流为100mA。
4. 有一单相桥式整流电容滤波电器,如图所示,已知交流电源频率f=50Hz,负载电阻R
L=200Ω,要求直流输出电压U
o=30V,试选择滤波电容器。
解:一般按下式选择滤波电容:
其中T为电网交流电的周期:
取
所以选用C=250μF、耐压为50V的电解电容器。
5. 两负载并联一个负载是电感性,功率因数
,消耗功率P
1=90kW;另一个负载由纯电阻组成,消耗功率P
2=70W,求合成功率因数。
解:全电路的总有功功率为:P=P
1+P
2=90+70=160(kW)
第一负载的功率因数角:
全电路的总无功功率也就是第一负载的无功功率:
故全电路的视在功率:
答:合成功率因数是0.8。
6. 已知负载电压U=(30+j40)V,负载电流I=(18+j6)A。求负载电阻和电抗值及负载的功率因数。
解:U=30+j40=50∠53°
I=8+j6=10∠36.86°
答:负载电阻R为4.8Ω,电抗X值为1.39Ω,功率因数为0.96。
7. 有一台SFZ-20000/35kV电力变压器,接线为YN、D11,高压分接范围35±3×2.5%,有载开关型号为SYXZ-35/400,试求开关过渡电阻值。
解:变压器额定电流:
相电压:
过渡电阻:
答:开关过渡电阻值为1.53Ω。
8. 有一台SFP-31500/35kV电力变压器,接线为Y、D11,高压分接范围35±3×2.5%,有载开关型号为SYXZ-35/400,试求开关过渡电阻值。
解:变压器额定电流:
相电压:
过渡电阻:
答:开关过度电阻值为0.97Ω。
9. 有一台两圈三相配电变压器,额定容量为750kV·A、变压比为10kV/0.4kV,试计算高压侧的额定电流。若在高压侧选用50/5的电流互感器,试计算当高压侧为额定电流时,流过继电器的电流I
j为多少?
解:S
e=750kV·A U
e=10kV
答:高压侧的额定电流为43.3A;流过继电器的电流I
j为4.33A。
10. 有一容量5000kV·A的变压器,测得35kV侧直流电阻为R
AB=0.566Ω,R
BC=0.570Ω,R
CA=0.561Ω,试判断此变压器直流电阻是否合格。
解:
答:该变压器35kV侧线间直流电阻不平衡率已超过1%,不合格。
11. 测得某变压器低压绕组(d接)三个线间直流电阻R
ab=0.571Ω,R
bc=0.585Ω,R
ca=0.570Ω,问其直流电阻是否合格?
解:
答:由于ΔR%>2%,因此不合格。
12. 一台额定电流为52.5A的三相变压器,空载试验时测得的空载电流三相分别为:2.44A、2.44A、2.75A,计算该变压器的空载电流百分数。
解:
答:该变压器的空载电流百分数为4.84%。
13. 三相变压器额定数据为S
e=1000kV·A,额定电压
,Y,D11接法。已知空载损耗P
o=4.9kW,短路损耗P
k=15kW,求当变压器供给额定负载,且
时的效率和最高效率的负载系数。
解:当变压器供给额定负载时,
因为负载条数β=1
所以
时的效率为:
最高效率时负载系数为:
答:当供给额定负载:且
时的效率为97.57%;最高效率时的负载系数为0.5715。
14. 某变压器铁心用D330硅钢片制造,净重为341kg,铁心叠片是半直半斜式。D330单位损耗2.25W/kg,损耗系数可取1.2,求铁心空载损耗(不含涡流损耗)。
解:空载损耗Pk=1.2×2.25×341=921(W)
答:空载损耗是921W。
15. 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,I
oab=55A,损耗P
oab=61380W。be激磁,ca短路:电压为13794V,电流I
oca=66A,损耗P
oca=86460W。求三相空载损耗?
解:三相空载损耗
答:三相空载损耗P
o为104600W
16. 功率因数为1的瓦特表,电压量限为300V,电流量限为5A,满刻度是150格。用它测量一台单相变压器短路试验消耗的功率,当表针指数为70格时,请判断这台变压器的短路损耗功率。
解:
实测功率为10×70=700(W)
答:这台变压器的短路损耗功率为700W。
17. 有一心柱截面为6级的铁心,各级片宽如下:a
1=4.9cm、a
2=8.2cm、a
3=10.6cm、a
4=12.7cm、a
5=14.4cm、a
6=15.7cm;各级厚度为:b
1=0.65cm、b
2=0.85cm、b
3=1.05cm、b
4=1.2cm、b
5=1.65cm、b
6=2.45cm,求铁心柱的填充系数(几何截面积与外接圆面积之比)。
解:铁心柱截面积:
S
1=2(a
1b
2+a
2b
2+a
3b
3+a
4b
4+a
5b
5)+a
6b
6 =2×(4.9×0.65+8.2×0.85+10.6×1.05+12.7×1.2+14.4×1.65+15.7×2.45)
=159(cm
2)
铁心外接圆S
2:
答:铁心柱的填充系数为0.8。
18. 有一单相电压互感器,其额定电压一次侧为6kV,二次侧为100V。已知铁心有效截面为21.2cm
2,磁密B=1.2T,频率f=50Hz,求一、二侧匝数。
解:
答:一、二侧匝数分别为10620匝和177匝。
19. 如图所示的铁心磁路中,若磁路各处截面积均为S=100cm
2,磁路平均长度L=160cm,激磁绕组匝数W=1000,磁路材料为D
41硅钢片,不考虑片间绝缘占去的空间尺寸,Φ=0.0145Wb,试计算激磁电流的大小及磁阻。(B=1.45T时,H=1500A/m)
解:磁通密度:
磁势:F=HL=1500×1.6=2400(A·匝)
激磁电流:
磁路磁阻:
答:激磁电流的大小为2.4A,磁阻为165517H
-1。
20. 如图所示的铁心磁路中,S=100cm、L=159cm、气隙δ=1cm、W=1000匝、Φ=0.0145Wb,铁心材料为D
41硅钢片,不考虑片间绝缘所占的空间尺寸,计算激磁电流I
0的大小及磁路磁阻。(B=1.45T时,H=1500A/m,μ
0=4π×10
-7H/m)
解:铁心磁通密度:
气隙δ的磁场强度:
磁势:F=HL+H'δ=1500×1.59+115.39×10
4×0.01=13924(A·匝)
激磁电流:
磁路磁阻:
答:激磁电流I
o的大小为13.9A,磁路磁阻为960276H
-1。