继电保护职业技能鉴定指导书职业标准试题库(第一版)-计算题.doc
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1、四、计算题 La5D1001 用一只内阻为1800,量程为150V的电压表测量600V的电压,试求必须串接上多少欧姆的电阻? 解:设应串接上的电阻为R 则 150/1800=(600-150)/R 所以 R=1800(600-150)/150=5400() 答:串接5400电阻。 La5D2002 如图D-1所示电路中,已知电阻Rl=60, R2=40,总电流I=2A,试求该电路中流过R1和R2的电流I1和I2分别是多少?解:R1支路中的电流I1为I1=R2/(R1+R2)I =40/(60+40)2 =0.8(A)R2支路中的电流I2为I2=R1/(R1+R2)I =60/(60+40)2
2、=1.2(A) 答:l1为0.8A,I2为1.2A。 La5D3003 有一铜导线,其长度L=10km,截面S=20mm2,经查表知铜在温度20时的电阻率为0.0175mm2/m,试求此导线在温度30时的电阻值是多少(铜的温度系数为0.004/)。 解:铜导线在20时的电阻值为 R20=L/S=0.017510103/20=8.75() 在30时铜导线的电阻值为 R30=R201十(t2一t1) =8.751+0.004(3020):9.1() 答:电阻值为9.1。La5D4004 已知电路如图D-2所示,其中电阻以及电流的数值和方向都标注在图中。若设UE=0V,试求UA、UB、UC为多少伏?
3、解:因为UE=0,则 Uc=R3I3=40012=4800(V) UB=Uc+R2I2 =4800+2002=5200(V) UA=Uc+I1Rl =4800+5010 =5300(V)答:UA为5300V,UB为5200V,Uc为4800V。 LaSDS005 求图D-3中电路的等效电阻值。解:RCB=(40+60)100/(40+60+100)=50() RAB=(50+25)75/(50+25+75)=37.5() 答:等效电阻为37.5。 La4D1006 今有一表头,满偏电流I1=100A,内阻R0=1k。若要改装成量程为5V的直流电压表,问应该串联多大的电阻? 解:因为这是一个串联
4、电路,所以 I=U/(R0+Rfi) 改装的要求应该是当U=5V时,表头指针恰好指到满刻度,即此时流过表头的电流应恰好等于满偏电流I=I1=lOOA,所以 10010-6=5/(1000+ Rfi) 即Rfi=5/(10010-6)-1000 =50000-1000=49000()=49k 即串联一个49k的电阻才能改装成为一个5V的直流电压表。 答:应串联49k电阻。 La4D2007 在如图D-4中,若El=12V,E2=10V,Rl=2,R2=l,R3=2,求R3中的电流。 解:将R3开断,求R3两端空载电压Uo 因为El-E2=IR1+IR2 I=(E1-E2)/(R1+R2)=2/3
5、(A) 故Uo=E1-IR1 =12-22/3 =10.67(V) 等效内阻Rn=R1R2/(R1+R2) =2/3=0.67() R3中电流I3=10.67/2.674(A) 答:R3中电流为4A。 La4D1008 一只电流表满量限为10A,准确等级为0.5,用此表测量1A电流时的相对误差是多少? 解:最大相对误差m=0510=005(A),测量1A的电流时,其相对误差为0051100=5。 答:相对误差为5。 La4D4009 某接地系统发生单相接地(设为A相)故障时,三个线电流各为IA=1500A,IB=0,Ic=O。试求这组线电流的对称分量,并作相量图。 解:设=15000A,则零序
6、分量 =1/3(+)=1/31500=500(A) 正序分量=1/3(+2)=500(A) 负序分量=1/3(+2+)=500(A) 作相量图见图D-5所示。答:相量图见D-5所示。 La4D5010 一个220V的中间继电器,线圈电阻为6.8k,运行时需串人2k的电阻,试计算该电阻的功率。 解:串人电阻后回路的电流为 I=220/(6800+2000)=0.025(A) 电阻所消耗功率为 P=I2R=0.02522000=1.25(W) 故该电阻至少需用1.25W的,为了可靠起见应选用3W的电阻。 答:电阻功率应选用3W。 La3D1011 试计算如图D-6所示接线在三相短路时电流互感器的视
7、在负载。 解:A相电流互感器两端的电压为 =(-)Zl-(-)Z1 = = = = =3故A相电流互感器的视在负载为ZH=3Z1。同理可计算出、相电流互感器的视在负载也为3Z1。 答:负载为Z1。La3D2012 有两台同步发电机作准同期并列,由整步表可以看到表针转动均匀,其转动一周的时间为5s,假设断路器的合闸时间为0.2s,求应在整步表同期点前多大角度发出脉冲。解:=360tH/T=3600.2/5=14.4式中T差电压的周期; tH断路器的合闸时间。 故应在整步表同期点前144发出合闸脉冲。 答:应在整步表同期点前144发出合闸脉冲。 La3D3013 如图D-7所示,有一台自耦调压器接
8、入一负载,当二次电压调到11V时,负载电流为20A,试计算I1及I2的大小。 解:忽略调压器的损耗,根据功率平衡的原理有 P1=P2 而Pl=U1I1 P2=U2I1 U2I1=1120=220(W) 所以I1=P2/U1=220/220=l(A) I2=IL-I1=20-1=19(A) 答:I1为1A,I2为19A。 La3D3014 星形连接的三相对称负载,已知各相电阻R=6,感抗Xc=6,现把它接人U1=380V的三相对称电源中,求: (1)通过每相负载的电流I; (2)三相消耗的总有功功率。 解:设 Z= R+jXL=6+j6=8.48545() 45arctg(XL/R)=arctg
9、(6/6)=arctg1 (1)通过每相电流 (2)三相消耗的总有功功率 P=3 UphIphCOS =3219.425.86cos45=12.034(kW) 答:IA为25.86-45A,IB为25.86-165A,IC为25.8675A;三相消耗的总有功功率为12.034kW。 La3D4015 在所加总电压Ubb=20V时,测得单结晶体管的峰点电压Up=14.7V,若取UD=0.7V,分压比n为多少?当Ubb=10V时,求UP值变为多少。解:发射结附近的电位Ub=Uab因为Ub=UpUD=14.70.7=14(V)所以=Ub/Ubb=14/20=0.7当Ubb降为10V时,有 U/b=U
10、bb=0.710=7(V) U/p=7+0.7=7.7(V)答:Up值为7.7V。 La3D4016 如图D-8所示正弦交流电路,试求电路发生谐振时,电源的角频率应满足的条件。 解:电路的等效复阻抗 Z=(R+jXL)(-jXC)/(R+jXL+jXC) =XCRXC-j(R2+X2L-XLXC)/R2+(XL-XC)2 电路发生谐振时,复阻抗Z的虚部为零,即 R2+X2L-XLXc=0 又Xc=1/C,XL=L,代入上式整理得 即当满足上述关系时,电路就会发生谐振。 答:时,电路发生谐振。 La3D5017 如图D-9所示为一三极管保护的出口回路,若VI工作在开关状态,试验证按图所给参数V2
11、能否可靠截止和饷和导通。 解:V1饱和导通时,Ucl=0,设V2截止,Ib2=0,则 Ub2=-EbR2/(R2+R3)=-210103/(10+20)103=-0.67(V) 可见Ub2Ibs2,可见V2能可靠饱和导通。答:V2能可靠截止和饱和导通。La3D5018 如图D-10所示系统中的k点发生三相金属性短路,试用标么值求次暂态电流。 解:选基准功率Sj=1OOMVA,基准电压Uj=115kV,基准电流 Ij=100/(115)=0.5(kA)则 XG=0.125100/(120.8)=0.83 XT=0.105100/20=0.53 Ik=1/(0.83+0.53)=0.735故Ik=
12、0.50.735=0.368(kA)答:次暂态电流为0.368kA。 La2D1019 有一个线圈接在正弦交流50Hz、220V电源上,电流为5A,当接在直流220V电源上时,电流为10A,求:线圈电感? 解:(1)接直流回路时只有电阻 R=U/I=220/10=22() (2)接交流时为阻抗 Z=U/I=220/5=44() 又X=2fLL=X/2f=38.2/314=121.6(Mh) 答:线圈电感为1216mH。 La2D2020 一高频通道,M端发信功率为10W,N端收信功率为9.8 W,试计算通道衰耗。 解:通道衰耗为b=(1/2)ln(P1/P2)=(1/2)ln(10/9.8)=
13、(1/2)0.02=0.01 Np答:通道衰耗为001Np。 La2D3021 某距离保护的整定值为Z1=0.9ph,Z=3ph,采用I、段切换方式的阻抗继电器,其电抗变压器 DKB的抽头分别为02ph和1ph。请选用电抗变压器 DKB的抽头,并初步计算出整定变压器的匝数比,如不满足要求应怎么办? 解:因为,ZI=0.9ph,Z=3ph,DKB的两个抽头均不满足要求,故应更换电抗变压器的规范或将电抗变压器1ph抽头的一次绕组减少一半,使其具有0.5ph的抽头,则整定变压器的分头为 第1段KU1=0.5/0.9=55.5 第段KU=0.5/3=16.6 答:KU1为55.5,KU为16.6。 L
14、a2D3022 有一组三相不对称量:=58V,=33e-j150V,=33e+j150V。试计算其负序电压分量。 解:根据对称分量法 代入数值得 =(1/3)(58+j33-j33)=19.3(V) 答:负序电压分量为19.3V。 La2D3023 在大接地电流系统中,电压三相对称,当B、C相各自短路接地时,B相短路电流为800ej45A、C相短路电流为850ejl65A。试求接地电流是多少? 解:3I0=IA+IB+IC=800ej45+850ej165 =800(0.707+j0.707)+850(-0.966+j0.259) =-255.5+j785.75 =826.25ej108(A)
15、 故接地电流3I0=826.25ej108A 答:接地电流为826.25ej108A。 La2D4024 充电式延时电路如图D-11所示,其中EC=18V,UV=10V,C=47F,若要使该电路延时1s,试求充电电阻R2的值。解:由T=R2ClnEC/(EC-UV),以T=1s代人,则充电电阻为 答:R2为26k。 La2D4025 如图D-12所示电路中,继电器的电阳r=250,电感L=25H(吸合时的值),E=24V,Rl=230,已知此继电器的返回电流为4mA。试问开关K合上后经过多长时间继电器能返回? 解:K合上后继电器所在回路的时间常数 =L/r=25/250=0.1s 继电器电流的
16、初始值为 i(0)=i(0-)=E/(R1+r)=24/(230+250)=0.05(A) 故K合上后继电器电流的变化规律为 i=0.05e-(t/0.1)按i=0.004A解得t=0.1ln(0.05/0.004)=0.25(s)即K合上后经0.25s继电器能返回。答:所需时间为0.25s。 La2D4026 某时间继电器的延时是利用电阻电容充电电路实现的,如图D-13所示。设时间继电器在动作时电压为20V,直流电源电压 E=24V,电容C=20F,电阻R=280k。问时间继电器在开关K合上后几秒动作? 解:开关K合上后电容C充电,其电压的变化规律为 Uc=E(1-e-T/RC),则-T/R
17、C=ln(E-UC)/E,T=RClnE/(E-UC)T=2801032010-61n24/(24-20)=10s即K合上后经10s继电器动作。答:经10s动作。 La2D5027 如图D-14所示,已知kl点最大三相短路电流为1300A(折合到110kV侧),k2点的最大接地短路电流为2600A,最小接地短路电流为2000A,1号断路器零序保护的一次整定值为段1200A,0s;段330A,0.5s。计算3号断路器零序电流保护、段的一次动作电流值及动作时问(取可靠系数Krel=1.3,配合系数KCO=1.1)。 解:(1)2号断路器零序I段的整定 1)动作电流按避越k1点三相短路最大不平衡电流
18、整定,即 I/op(2)=KrelI(3)kmax0.1=1.313000.1=169(A) 2)动作时间为0s (2)3号断路器零序保护的定值 1)零序段的定值按避越k2点最大接地短路电流,即 I/op(3)=KrelIkg=1.32600=3380(A) 零序段动作时间为0s 2)零序段的定值 动作电流按与l号断路器零序I段相配合,即 Iop(3)=KCOI/op(1)=1.11200=1320(A) 动作时间按与1、2号断路器零序I段相配合,即 t3=t/2+t=0.5s 3)零序段的定值 动作电流按与1号断路器零序段相配合,即 I/op(3)=KcoIop(1)=1.1330=363(
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