11047职业技能鉴定指导书配电线路计算题部分的所有计算题Word格式.docx
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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(1.5分)
可知①变比K=U1/U2=6000/230≈26(2分)
②二次绕组的匝数为N2=N1/K=1500/26≈58(匝)(2分)
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U1=3000V,其变比K=15,二次电流I2=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(1.5分)
得U2=U1/K=3000/15=200(V)(2分)
②一次电流I1,由I1/I2=1/K(1.5分)
可得I1=I2/K=60/15=4(A)(2分)
二次电压为200V,一次电流为4A。
(1分)
7.>
一台单相电动机,由220V电源供电,电路中的电流是11A,,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分)
②有功功率(W)(1分)
③由求得(1分)
无功功率(var)(1.5分)或(var)
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XL=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(1分)
②相电流(1分)
③线电流(1分)
④有功功率(1分)
值根据阻抗三角形可知(1分)
所以(0.5分)
负载的相电流为22A、线电流为22A、有功功率为11584W。
9.>
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(3.5分)
=31200/3.12=10000(N)(2分)
白棕绳的允许使用拉力为10000N。
10.>
有一只最大量程I1是100μA的表头,内阻R0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
I2=I-I1=104-100=9900(μA)(3分)
∴(2.5分)
应并联一个10.1Ω的电阻。
11.>
将一根截面积SA为20mm2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SB。
(提示:
铜的电阻率A=0.00175Ω•mm2/m;
铝的电阻率B=0.00283Ω•mm2/m)
因为(1.5分)
又因为RA=RB(1分)
所以(3分)
所需铝导线的截面积SB为32.3mm2。
12.>
某线路采用LGJ-70导线,其导线综合拉断力为19417N,导线的安全系数K=2.5,导线计算截面为79.3mm2,求导线的最大使用应力。
导线的破坏应力
=19417/79.3=244.85(N/mm2)(2分)
导线最大使用应力max=244.85/2.5=97.94(N/mm2)(2分)
导线的最大使用应力为97.94N/mm2。
13.>
如图D-3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LAB及拉线坑中心距电杆中心水平距离。
图D-3
①拉线坑中心距电杆中心水平距离
L=(12+2.2)tg30°
(2分)
=8.198(m)(0.5分)
②拉线长度
=13.86(m)(3分)
拉线长度为13.86m,拉线坑中心距电杆中心水平距离为8.198m。
14.>
某110kV输电线路,位于零类污秽区,要求其泄漏比距为16cm/kV。
每片XP-7绝缘子的泄漏距离L为290mm,试确定悬式绝缘子串的绝缘子片数。
每串绝缘子个数m可按下式求得(2.5分)
所以(2分)
悬式绝缘子串的绝缘子片数应为7片。
(1.5分)
15.>
用四桩柱接地绝缘电阻表,测量土地电阻率,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,问土地电阻率为多大?
(2.5分)
=2×
3.14×
10×
10(2分)
=628(Ω•m)(1分)
土地电阻率为628Ω•m。
16.>
线路施工紧线时,计算牵引力为2500kg,牵引绳对地夹角25°
,对横担产生的下压力是多少?
sin25°
=0.4226)
对横担产生的下压力为
2500sin25°
=2500×
0.4226(1分)
=1056.5(kg)(0.5分)
=10.35(kN)(1分)
对横担产生的下压力是10.35kN。
17.>
LGJQ-300导线,保证拉断力Tb=9410kgf,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=94102.5×
9.8
=36.9(kN)(5.5分)
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
=228.6(kVA)(2分)
②有功功率=198(kW)(1.5分)
③无功功率=114.26(kvar)(2分)
视在功率为228.6kVA,有功功率为198kW、无功功率为114.26kvar。
(0.5分)
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。
(已知单滑轮工作效率为95%,滑轮组的综合效率=90%)
已知滑轮组数n=3,且钢丝绳由定滑轮引出,所以采用公式为
(N)(5.5分)
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L1=0.2m,撬杠支点到施力距离L2=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GL1=FL2
200L1≤FL2(2分)
(2分)
=217.8(N)(0.5分)
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。
中级
已知某电杆L=12m,梢径d=190mm,根径=350mm,壁厚t=50mm,求电杆的重心距杆根的距离H。
H=LD+2d-3t/3D+d-2t=12/3×
350+2×
190-3×
50/350+190-2×
50=5.272(m)(5.5分)
电杆的重心距杆根的距离为5.272m。
一台四极三相异步电动机,额定电压380V,额定电流15A,△接法,额定损耗889.5W,额定功率因数0.85,求额定输入有功功率和输出有功功率以及额定效率ηn。
①额定输入有功功率为
P1=√3UnIncosφn=√3×
380×
15×
×
0.85=8391.8(W)
②输出功率为
P2=P1-∑P=8391.8-889.5=7502.3(W)
③额定效率为
ηnP2/P1=7502.3/8391.8=89.4%
输入有功功率为8391.8W、输出功率为7502.3W、额定效率为89.4%。
某35kV线路,耐张杆分别用4片泄漏距离L0=290mm的悬式绝缘子挂装,试求其泄漏比距λ。
①总泄漏距离
L=L0m=290×
4=1160(mm)(2分)
②泄漏比距
λ=L/Ue=1160/35=33.1(cm/kV)
其泄漏比距λ为33.1cm/kV。
某山地一基杆塔基础,实际需要用水泥27.6t,砂子70.5t,石子123.75t。
考虑到材料损耗,砂、石、水泥的材料数量是多少?
(材料损耗系数:
水泥7%;
砂18%;
石子15%)
①水泥27.6+27.6×
7%=29.53(t)
②砂70.5+70.5×
18%=83.19(t)
③石子123.75+123.75×
15%=143.31(t)
砂、石、水泥的材料数量分别是29.53t、83.19t、143.31t。
有一根国产白棕绳,直径为19mm,其有效破断拉力TD=22.5kN,当在紧线作牵引绳时,试求其允许拉力是多少?
安全系数K=5.5,动荷系数K1=1.1,不平衡系数K2=1.0)
白棕绳的允许拉力可按下式求得,即
T=TD/K1K2K3=22.5/1.1×
1×
5.5=3.72(kN)
其允许拉力为3.72kN。
起立杆塔采用有效长度L为9.5m倒落式人字抱杆,抱杆根开4m,已知抱杆所承受的最大轴向总下压力N为4000kg,以卷扬机牵引,K值取1.34,求每根抱杆所承受的下压力R。
①抱杆根开4m
sinθ/2=2/9.5θ=24°
18′
②人字抱杆的有效高度h
h=9.5cosθ/2=9.5×
0.9776(0.5分)=9.28(m)
③每根抱杆承受下压力R为
R=NLK/2h=4000×
9.5×
1.34/2×
9.28)×
9.8=26.88(kN)
每根抱杆所承受的下压力R为26.88kN。
某工厂单回供电线路的电压为10kV,平均负载P=400kW,Q=260kvar,现要将该厂的功率因数提高到0.9,需装多少补偿电容?
答案
C=P/ωU2(tgφ1-tgφ2)=400×
103/314×
103(0.65-0.44)=0.217(F)
需装0.217F补偿电容。
某1-2滑轮组提升Q=3000kg重物,牵引绳从定滑轮引出,由人力绞磨牵引,求提升该重物所需拉力P,并计算钢丝绳破断力PD。
(已知:
单滑轮工作效率为95%,滑轮组综合效率η=90%,钢丝绳动荷系数K1选1.2,不均衡系数K2选1.2,安全系数K选4.5)
①已知滑轮组n=3,且钢丝绳由定滑轮引出,所以公式为(0.5分)
P=Q×
9.80/nη=3000×
9.8/3×
0.9=10889(N)=10.89(kN)(2.5分)
②钢丝绳破断拉力为
PD=PK1K2K3=10.89×
4.5×
1.2×
1.2=70.56(kN)(0.5分)
提升该重物所需拉力为10.89kN,钢丝绳破断力为70.56kN。
采用针式绝缘子安装的10kV配电线路,当档距L=100m时,试求其最小线间距离为多少m?
设线间距离为S,
则S≥0.16+0.003Ue+0.008L=0.16+0.003×
10+0.008×
100=0.99(m)(5.5分)
线间实际距离S取1m。
有一块5A、220V直接接入式单相电能表,其本身无变比和倍率,当将它经100/5A电流互感器接入被测负载,其实用倍率为多少?
此时,若该单相电能表的读数(即本次读数和上次读数之差值)为40kW•h,则该用户的实际用电量应为多少?
①根据已知条件,电量表的实际用倍率为
实用倍率=(实用电压互感器变比×
实用电流互感器变比×
表本身倍率)/(表本身电压互感器变比×
表本身电流互感器变比)
=(1×
100/5×
1)/(1×
1)=20(倍)(3.5分)
②该用户的实际用电量为
W=20×
40=800(kW•h)(1.5分)
其实用倍率为20倍,该用户的实际用电量应为800kW•h。
有一无架空地线的单回10kV配电线路,中性点不接地,线路全长L=15km,试求其单相接地时的电容电流。
IC=2.7UeL×
10-3=2.7×
10-3=0.405(A)
该线路单相接地时的电容电流为0.405A。
有一条双回路线路,导线为LGJ-50型,线路长150km,最大电流为263A,其中一回路停电检修8h,试比较双回路运行和单回路运行的电能损耗。
r0=0.21Ω/km)
双回路的电阻为
R=1/2(0.21×
150)=15.75(Ω)
8h内的电能损耗为
ΔWt2=3I2Rt=3×
2632×
15.75×
10-3×
8=26146(kW•h)
单回路的电阻为
R=0.21×
150=31.5(Ω)
ΔWt2=3I2Rt=3×
31.5×
8=52292(kW•h)
电能损耗单回路供电是双回路供电的2倍。
已知某输电线路的代表档距为250m,最大振动半波λmax=13.55m,最小振动半波λmin=1.21m,试决定防振锤安装距离。
安装距离为
S=λmax×
λmin/λmax+λmin=13.55×
1.21/13.55+1.21=1.11
防振锤安装距离为1.11m。
(m)
某线路的孤立档,档距l=300m,设计弧垂为f=6.5m,实测弧垂f0=6.0m,需要进行调整弧垂工作,试计算线长调整量ΔL。
线长调整量为
ΔL=8/3(f2-f20)/l=8/3×
(6.52-62)/250=0.067(m)
线长调整量为0.067m。
已知一钢芯铝绞线钢芯有7股,每股直径2.0mm,铝芯有28股,每股直径为2.3mm,试判断其导线型号。
(1)钢芯的实际截面
SG=7π(2.0/2)2=7×
1=21.98(mm2)
(2)铝芯的实际截面
SL=28π(2.3/2)2=28×
1.152=116.27(mm2)
因为铝芯截面略小于120mm2,所以其标称截面为120mm2;
选型号为LGJ-20/25的导线。
导线型号为LGJ-20/25。
一10kV高压配电线路,已知某处电杆的埋深h1=1.8m,导线对地限距h2=5.5m,导线最大弧垂fmax=1.4m,自横担中心至绝缘子顶槽的距离h3=0.2m,横担中心至杆顶距离h4=0.9m,试确定该处电杆的全高为多少并选择电杆?
电杆的全高为
H=h1+h2+fmax+h4-h3=1.8+5.5+1.4+0.9-0.2=9.4(m)
确定该处电杆的全高应为9.4m,根据电杆的高度形式应选择10m的拔梢水泥杆。
已知一被跨越电力线两边线距离D=5m,跨越线架距被跨越线路两边各2m,新建线路与该线路之交叉角=30°
31′,试计算新建线路施工时,与该线路之间所需搭设跨越架顺施工线路的长度L。
根据公式l=D+4/sinα得
跨越架的长度l=5+4/sin30°
31′=5+4/0.5075=17.73(m)
跨越架的搭设长度为17.73m。
如图D-6,已知拉线与电杆夹角为45°
,拉线挂点高12m,拉线盘埋深2m,试计算出拉线长度(不计拉棒露出长度和拉线回头长度)及拉线坑中心至电杆的距离。
图D-6
因tg45°
=1
所以拉线坑中心距电杆的距离
L=tg45°
(12+2)=14(m)
拉线长度cos45°
=h/l
l=12/cos45°
=12/0.707=16.97(m)
拉线坑中心至电杆的距离为14m,拉线长度为16.97m。
现有一根19股,70mm2的镀锌钢绞线,用于线路避雷线,为保证安全,请验算该镀锌钢绞线的拉断力TB和最大允许拉力Tmax各是多少?
19股钢绞线扭绞系数f=0.89,用于避雷线时其安全系数不应低于2.5,极限抗拉强度σ=1370N/mm2)
(1)该钢绞线的拉断力为
Tb=Aσf=70×
1370×
0.89=85.351(kN)
(2)最大允许拉力为
Tmax=Tb/K=85.351/2.5=34.14(kN)
该镀锌钢绞线的拉断力为85.351kN,最大允许拉力为34.14kN
有一台50kVA的变压器,当负载为50kVA,功率因数为1.0,其铜损为637.8W,铁损为408.2W,试计算该台变压器此时的效率。
η=50×
103/50×
103+PFe+PCu×
100%=50×
103+408.2+637.8×
100%=97.95%
当满载及功率因数为1.0时的效率为97.95%。
21.>
某基础配合比为0.66∶1∶2.17∶4.14,测得砂含水率为3%,石含水率为1%,试计算一次投放一袋水泥(50kg)时的水、砂、石用量为多少?
投水泥50kg(一袋)(0.5分)
由题设条件:
砂含水量50×
2.17×
3%=3.3(kg)
砂用量50×
2.17+3.3=111.8(kg)(1分)
石含水量50×
4.14×
1%=2(kg)
石用量50×
4.14+2=209(kg)
水用量50×
0.66-3.3-2=27.7(kg)
投放一袋水泥(50kg)时需投放水、砂、石用量分别为27.7kg、111.8kg、209kg
22.>
计算A3M16螺栓允许剪切力:
(1)丝扣进剪切面;
(2)丝扣未进剪切面。
M16螺栓的毛面积为S1=2cm2,净面积为S2=1.47cm2,允许剪应力[σ]=10000N/cm2)
(1)丝扣进剪切面允许剪应力
τ1=S2σ=1.47×
10000=14700(N)=14.7(kN)
(2)丝扣未进剪切面允许剪应力
τ2=S1=2×
10000=20000(N)=20kNσ
丝扣进剪切面允许剪应力为14.7kN,丝扣未进剪切面允许剪应力为20kN。
23.>
工作需要在中碳钢和铸铁的工件上分别攻M12×
1.75mm及深度为50mm的螺纹,求底孔的直径和深度。
(1)中碳钢工件攻丝底孔直径为
D≈d-t=12-1.75=10.25(mm)
(2)铸铁工件攻丝底孔直径为
D≈d-1.1t=12-1.1×
1.75=10.075(mm)
(3)底孔深度为
底孔深度=要求螺纹深度+0.7d=50+0.7×
12=58.4(mm)
中碳钢工件攻丝底孔直径为10.25mm,铸铁工件攻丝底孔直径为10.075mm,底孔深度为58.4mm。
24.>
工作需要国产沙鱼牌白棕绳作牵引绳用,白棕绳直径25mm,有效破断拉力为32.8kN,使用的滑车直径为180mm,安全系数K=5.5,求白棕绳的最大使用拉力Tmax。
因为d1∶d2=180∶25=7.2根据滑车直径d1需大于绳索直径d210倍,所以白棕绳的使用拉力降低28%
Tmax=Tb/K×
72%=32.8/5.5×
72%=4.29(kN)
白棕绳的最大使用拉力为4.65kN。
25.>
已知f1=50Hz,f2=1000Hz分别为两个正弦量的频率,分别求两个正弦量的角频率和周期。
①ω1=2πf1=2×
50=314(rad/s)
T1=1/f1=1/50=0.02(s)
②ω2=2πf2(0.5分)=2×
1000=6280(rad/s)
T2=1/f2=1/1000=0.001(s)(1分)
频率为f1的正弦量的角频率是314rad/s周期为0.02s,频率为f2的正弦量的角频率是6280rad/s周期为0.001s。
26.>
有二个电容器,其电容量分别为C1=4μF,C2=6μF,串接后接于120V直流电源上,求它们的总电容及总电荷量。
①根据1/C=1/C1+1/C2得
C=C1C2/C1+C2=4×
6/4+6=2.4(μF)
②Q=CU(1分)=2.4×
10-6×
120=2.88×
10-4(C)
总电容为2.4μF,总电荷量为2.88×
10-4C。
27.>
如图D-4,电流表指示为5A,电压表指示为110V,功率表指示为400W,电源频率为50Hz。
试计算线圈的参数R和L。
图D-4
①R=P/I2=400/52=16(Ω)
②Z=U/I=110/5=22(Ω)
XL=√Z2-R2=222-162=15.1(Ω)
L=XL/2πf=15.1/2×
50=0.0481(H)
线圈电阻为16Ω,电感为0.0481H。
28.>
有一横担拉杆结构如图D-5,边导线、绝缘子串、金具总质量G=250kg,横担及斜拉杆重量不计,试说明AC、BC各自受力大小是多少?
图D-5
①FAC=G/sin30°
=200/0.5=400(kg)=3920N
②FBC=G/tg30°
=200/0.5774=346.4(kg)=3394.8(N)
AC所受的拉力为3920N,BC所受的压力为3394.8N。
29.>
有一台型号为S-560/10的三相变压器,Y,y0~Y,y11接线,额定电压为10000/400V,供照明用电,若在二次接入额定电压220V,额定功率100W的白炽灯,求三相总共可容许接多少盏灯而变压器不过载。
设白炽灯总盏数为n,由于二次是Y0接法,故二次的相电流=线电流,要使变压器不过载,只要使负载电流不超过IN2即可。
①IN2=SN/√3U2N=560×
103/√3×
400=808.3(A)
②每盏灯的电流
Id=P/U=100/220=0.4545(A)
③三相总共可允许的灯泡盏数为
N=IN2×
3/Id=