一、简答题1. 供电系统用户供电可靠性主要指标中的RS—1、RS—2和RS—3各代表什么?
(1)RS—1为在统计期间内,对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值,即计及全部停电时间的供电可靠性;
(2)RS—2为不计受外部影响停电时间时的供电可靠性;
(3)RS—3为不计系统电源不足限电时间时的供电可靠性。
2. 什么叫总谐波畸变率?什么叫电压总谐波畸变率?什么叫电流总谐波畸变率?
(1)周期性交流量中的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比的百分数值叫总谐波畸变率;
(2)电压总谐波畸变率为谐波电压方均根值与基波电压方均根值之比的百分数;
(3)电流总谐波畸变率为谐波电流方均根值与基波电流方均根值之比的百分数。
3. 配电线路电能损耗计算一般作哪些基本假设?
(1)各负荷节点负荷曲线的形状与首端相同;
(2)各负荷节点的功率因数均与首端相等;
(3)忽略沿线的电压损失对能耗的影响。
4. 配电网电能损耗计算需要哪些原始资料?
(1)配电线的单线图,图上应标明每一线段的参数、各节点配电变压器的铭牌参数;
(2)配电线首端代表日的负荷曲线及有功、无功电量,当月的有功、无功电量;
(3)用户配电变压器代表日的有功、无功电量;
(4)公用配电变压器代表日或全月的有功、无功电量;
(5)配电线首端代表日电压曲线;
(6)配电线上装设的电容器容量和位置以及全月投运时间。
5. 代表日的方均根电流如何计算?
代表日的方均根电流计算公式为
式中 T——运行时间,对于代表日T=24,h;
I
i——在f时的电流,A;
I
jf——方均根电流,A。
6. 电网的无功补偿配置原则是什么?
(1)分散就地补偿与变电站集中补偿相结合,以分散补偿为主;
(2)高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;
(3)降损与调压相结合,以降损为主。
7. 单组柱上式中压无功补偿装置常用经验安装位置如何确定?
(1)负荷均匀分布的架空配电线路,装置安装在距变电站2/3处;
(2)负荷递减分布的架空配电线路,装置安装在距变电站4/9处;
(3)负荷递增分布的架空配电线路,装置安装在距变电站7/9处;
(4)负荷等腰三角形分布的架空配电线路,装置安装在距电站5/9处;
(5)为了得到最大的电压升高,装置靠近线路末端安装。
8. 配电变压器的无功补偿装置容量如何配置?
配电变压器的无功补偿装置容量可按如下两种方法配置:
(1)配电变压器的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75%,负荷自然功率因数为0.85考虑,补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95;
(2)接按照变压器容量的20%~40%进行配置。
9. 年用电量预测常用方法有哪几种?各适于什么情况?
(1)年递增率法,适用于长期规划,也适用于分行业中期、近期预测;
(2)国民经济电力弹性系数法,适用于长期预测,也适用于分行业的电量中、近期预测;
(3)用电单耗法,适用于分项预测;
(4)综合用电水平法,适用于中、近期预测。
10. 配网自动化中就地控制方式的馈线自动化有哪几种方案?各适用于什么情况?
(1)重合器方案,通过重合器分、合闸的时序配合来实现故障隔离并恢复非故障区段的供电,适用于环网线路;
(2)电压一时间型分段器方案,适用于环网线路;
(3)变电站出线断路器与重合器、分段器或者熔断器相互配合实现故障区段隔离和恢复故障区段上游区段的供电,适用于辐射状线路。
二、计算题1. 如图D-1所示,在电路中有4个电阻并联,已知:R
1=R
2=10Ω,R
3=R
4=20Ω。求该电路的总电阻为多少?
设总电阻为R',R
1、R
2并联电阻为
,R
3、R
4并联电阻为
,则
解法一
所以总电阻:
解法二
解法三
∵R
1=R
2 答:总电阻R'为3.33Ω。
2. 如图D-2所示,有三个电阻串联于电路中,已知R
1=15Ω,R
2=30Ω,R
3=5Ω,且已知电源电压为110V,试求流经三个电阻上的电流为多少安?每个电阻上的电压为多少伏?
串联在电路各元件上的电流相等,所以
(1)
(2)各元件上的电压为
U
R1=IR
1=2.2×15=33(V)
U
R2=IR
2=2.2×30=66(V)
U
R3=IR
3=2.2×5=11(V)
答:流经三个电阻上的电流是2.2A,每个电阻上的电压分别为33、66、11V。
3. 一台10kW电动机,每天工作8h,求一个月(30天)要用多少千瓦时(kWh)的电能?
由公式W=Pt可知
每天的用电W1=Pt=10×8=80(kWh)
电动机一个月(30天)用电W=30 W1=30×80=2400(kWh)
答:一个月(30天)要用2400kWh的电。
4. 一电熨斗发热元件的电阻是40Ω,通入电流为3.5A,求其功率为多少?
根据公式p=I2R=3.52×40=490(W)
答:功率为490W。
5. 某台三相电力变压器,其一次绕组的电压为6kV,二次绕组电压为230V,求该变压器的变比?若一次绕组为1500匝,试问二次绕组应为多少匝?
由U1/U2=N1/N2=K,可知
(1)变比K=U1/U2=6000/230≈26
(2)二次绕组的匝数为N2=N1/K=1500/26≈58(匝)
答:该变压器的变比是26,二次绕组应为58匝。
6. 单相变压器的一次电压U
1=3000V,其变比K=15,二次电流I
2=60A时,试分别求一次电流及二次电压为多少?
(1)二次电压U2,由U1/U2=K
得U2=U1/K=3000/15=200(V)
(2)一次电流I1,由I1/I2=1/K
可得I1=I2/K=60/15=4(A)
答:二次电压为200V,一次电流为4A。
7. 一台单相电动机,由220V电源供电,电路中的电流是11A,cosφ=0.83,试求电动机的视在功率、有功功率和无功功率。
(1)视在功率S=UI=220×11=2420(VA)
(2)有功功率P=Scosφ=2420×0.83=2008(W)
(3)由cosφ=0.83求得φ=34°,sinφ=0.56
无功功率Q=Ssinφ=2420×0.56=1355(var)或
=
答:电动机的视在功率为2420VA,有功功率为2008W,无功功率为1335var。
8. 有一三相对称负载,每相的电阻R=8Ω,感抗X
L=6Ω,如果负载连成星形,接到线电压380V的三相电源上,求负载的相电流、线电流及有功功率。
(1)阻抗
(2)相电流
(3)线电流I
L=I
φ=22(A)
(4)有功功率
cosφ值根据阻抗三角形可知cosφ=R/Z=8/10=0.8
所以
答:负载的相电流为22A、线电流为22A、有功功率为11584W。
9. 有一根白棕绳的最小破断拉力是31200N,其安全系数为3.12,试求白棕绳的允许使用拉力为多少?
T=TD/K=31200/3.12=10000(N)
答:白棕绳的允许使用拉力为10000N。
10. 有一只最大量程I
1是100μA的电阻表,内阻R
0为1000Ω,如果把它改装成最大量程为10mA的毫安表,应并联一个多大的电阻?
流过并联电阻R的电流为
I
2=I-I
1=10
4-100=9900(μA)
答:应并联一个10.1Ω的电阻。
11. 将一根截面积S
A为20mm
2的铜导线换成等长的铝导线,但导线的电阻不能变,求所需铝导线的截面积S
B。(提示:铜的电阻率ρ
A=0.0175Ω·mm
2/m;铝的电阻率ρ
B=0.0283Ω·mm
2/m)
因为
又因为R
A=R
B 所以
答:所需铝导线的截面积S
B为32.3mm
2。
12. 某线路采用LGJ-70导线,其导线计算拉断力为23390N,导线的安全系数K=2.5,导线计算截面为79.3mm
2,求导线的最大使用应力。
导线的破坏应力
σP=F/S=23390/79.3=294.96(N/mm2)
导线最大使用应力σmax=294.96/2.5=117.98(N/mm2)
答:导线的最大使用应力为117.98N/mm2。
13. 如图D-3所示,已知拉线与地面的夹角为60°,拉线挂线点距地面12m,拉线盘埋深为2.2m,试计算出拉线长度L
AB及拉线坑中心距电杆中心水平距离。
(1)拉线长度
(2)拉线坑中心距电杆中心水平距离
L=(12+2.2)tan30°=8.2(m)
答:拉线长度为13.86m,拉线坑中心距电杆中心水平距离为8.2m。
14. 某10kV配电线路终端杆,导线水平排列,每相导线拉力P为5000N,反向用一把对地夹角为45°的拉线拉住,试求:拉线所受力T的大小及拉线对电杆产生的下压力N。
(1)由力学平衡条件可得,拉线受力
(2)拉线对电杆产生的下压力
答:拉线受力T为21210N,拉线对电杆产生的下压力为15000N。
15. 用四桩柱接地绝缘电阻表测量土壤电阻率,四个电极布置在一条直线上,极间距离l为10m,测得接地电阻为10Ω,问土壤电阻率为多大?
ρ=2πlR=2×3.14×10×10=628(Ω·m)
答:土地电阻率为628Ω·m。
16. 线路施工紧线时,计算牵引力为24500N,牵引绳对地夹角25°,对横担产生的下压力是多少?(提示:sin25°=0.4226)
对横担产生的下压力为
N=24500sin25°=24500×0.4226=10354(N)=10.35(kN)
答:对横担产生的下压力是10.35kN。
17. LGJQ-300导线,计算拉断力T
b=92200N,安全系数K=2.5,计算其最大使用拉力T为多少?
最大使用拉力
答:最大使用拉力T为36.9kN。
18. 一台三相变压器的线电压是6600V,电流是20A,功率因数是0.866,求它的视在功率S,有功功率P和无功功率Q。
(1)视在功率
(2)有功功率P=Scosφ=228.6×0.866=198.0(kW)
(3)无功功率
或cosφ=0.866,
得
Q=Ssinφ=228.6×0.5=114.3(kvar)
答:视在功率为228.6kVA,有功功率为198.0kW、无功功率为114.3kvar。
19. 某1-2滑轮组吊2000kg的重物,牵引绳由定滑轮引出,由人力绞磨牵引,求提升重物所需拉力P。(已知滑轮组的综合效率η=90%)
已知滑轮数n=3,且钢丝绳由定滑轮引出,所以采用公式为
答:提升重物所需拉力为7259.26N。
20. 某施工现场,需用撬杠把重物移动,已知撬杠支点到重物距离L
1=0.2m,撬杠支点到施力点距离L
2=1.8m,问人对撬杠施加多大的力时,才能把200kg的重物撬起来?
根据力矩平衡原理GL
1=FL
2 答:人对撬杠施加一个大于217.8N的力时,才能把200kg的重物撬起来。