11 047职业技能鉴定指导书配电线路计算题部分的所有计算题文档格式.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