繼保中級(jí)工計(jì)算題

1、1(La4D1006).今有一表頭，滿偏電流I1100A，內(nèi)阻R01k。若要改裝成量程為5V的直流電壓表，問應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻?答案:解：因?yàn)檫@是一個(gè)串聯(lián)電路，所以 改裝的要求應(yīng)該是當(dāng)U5V時(shí)，表頭指針恰好指到滿刻度，即此時(shí)流過表頭的電流應(yīng)恰好等于滿偏電流II1100A，所以 即 50000100049000()49k 即串聯(lián)一個(gè)49k的電阻才能改裝成為一個(gè)5V的直流電壓表。 答：應(yīng)串聯(lián)49k電阻。2(La4D2007).在如圖D-4中，若E112V，E210V，R12，R21，R32，求R3中的電流。圖D-4答案:解：將R3開斷，求R3兩端空載電壓U0因?yàn)镋1E2IR1IR2 故U0E1IR

2、1 10.67(V) 等效內(nèi)阻 R3中電流 答：R3中電流為4A。3(La4D1008).一只電流表滿量限為10A，準(zhǔn)確等級(jí)為0.5，用此表測(cè)量1A電流時(shí)的相對(duì)誤差是多少?答案:解：最大相對(duì)誤差m0.5%×10±0.05(A)，測(cè)量1A的電流時(shí)，其相對(duì)誤差為±0.051×100%±5%。 答：相對(duì)誤差為±5%。4(La4D4009).某接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地(設(shè)為A相)故障時(shí)，三個(gè)線電流各為IA1500A，IB0，IC0。試求這組線電流的對(duì)稱分量，并作相量圖。答案:解：設(shè)15000°A，則零序分量 正序分量 負(fù)序分量 作相量圖

3、見圖D-5所示。圖D-5答：相量圖見D-5所示。5(La4D5010).一個(gè)220V的中間繼電器，線圈電阻為6.8k，運(yùn)行時(shí)需串入2k的電阻，試計(jì)算該電阻的功率。答案:解：串入電阻后回路的電流為 電阻所消耗功率為 PI2R0.0252×20001.25(W) 故該電阻至少需用1.25W的，為了可靠起見應(yīng)選用3W的電阻。 答：電阻功率應(yīng)選用3W。6(Lb4D1033).有額定電壓11kV，額定容量100kvar的電容器48臺(tái)，每?jī)膳_(tái)串聯(lián)后再并聯(lián)星接，接入35kV母線，問該組電容器額定電流是多少?當(dāng)35kV母線電壓達(dá)到多少伏時(shí)，才能達(dá)到額定電流?答案:解：(1)電容器組的額定電流 100

4、kvar、11kV的電容器每臺(tái)的額定電流為 48臺(tái)電容器分成三相每?jī)膳_(tái)串聯(lián)后再并聯(lián)，則每相并聯(lián)8臺(tái)，故該組電容器的額定電流為I9.09×872.72(A) (2)達(dá)到額定電流時(shí)的母線電壓 兩臺(tái)電容器串聯(lián)后星接，則其相電壓為22kV，線電壓Ue22×38.1 (kV) 答：電容器額定電流為9.09A，達(dá)到額定電流時(shí)的母線電壓為38.1kV。7(Lb4D2034).如圖D-17所示，直流電源為220V，出口中間繼電器線圈電阻為10k，并聯(lián)電阻R1.5k，信號(hào)繼電器額定電流為0.05A，內(nèi)阻等于70。求信號(hào)繼電器線圈壓降和靈敏度，并說明選用的信號(hào)繼電器是否合格? 圖D-17答案:

5、解：(1)計(jì)算信號(hào)繼電器壓降時(shí)應(yīng)以KD或KG單獨(dú)動(dòng)作來計(jì)算。 中間繼電器線圈與R并聯(lián)的總電阻 信號(hào)繼電器壓降 (2)計(jì)算信號(hào)繼電器靈敏度時(shí)，應(yīng)按KD和KG同時(shí)動(dòng)作來考慮。 即 通過單個(gè)信號(hào)繼電器的電流為0.16420.082(A)，所以信號(hào)繼電器靈敏度Ks0.0820.051.64 由于計(jì)算得信號(hào)繼電器的壓降為5.1%Ue，靈敏度為1.64。根據(jù)信號(hào)繼電器的壓降不得超過10%Ue靈敏度須大于1.05的要求，所選的信號(hào)繼電器是合格的。 答：信號(hào)繼電器線圈壓降為5.1%Ue，信號(hào)繼電器靈敏度為1.64。8(Lb4D3035).某繼電器的觸點(diǎn)，技術(shù)條件規(guī)定，當(dāng)電壓不超過250V、電流不大于2A時(shí)，在

6、時(shí)間常數(shù)不超過5×103s的直流有感負(fù)荷回路中，遮斷容量為50W，試計(jì)算該觸點(diǎn)能否用于220V、R1000、L6H的串聯(lián)回路中?答案:解：回路參數(shù)計(jì)算 回路電流 回路消耗功率P0.222×100048.4(W) 回路的時(shí)間常數(shù)，因該回的時(shí)間常數(shù)大于5×103，故此觸點(diǎn)不能串聯(lián)于該回路中。 答：觸點(diǎn)不能串聯(lián)于回路中。9(Lb4D4036).有一臺(tái)110±2×2.5%10kV的31.5MV·A降壓變壓器，試計(jì)算其復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)的整定值(電流互感器的變比為3005，星形接線；Krel可靠系數(shù)，過電流元件取1.2，低電壓元件取1.15

7、；Kr繼電器返回系數(shù)，對(duì)低電壓繼電器取1.2，電磁型過電流繼電器取0.85)。答案:解：變壓器高壓側(cè)的額定電流 電流元件按變壓器額定電流整定，即 電壓元件取10kV母線電壓互感器的電壓，即 (1)正序電壓 (2)負(fù)序電壓按避越系統(tǒng)正常運(yùn)行不平衡電壓整定，即Uop.n(57)V，取6V。 故復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)定值為：動(dòng)作電流為3.9A，接于線電壓的低電壓繼電器動(dòng)作電壓為65V，負(fù)序電壓繼電器的動(dòng)作電壓為6V。式中 Umin-系統(tǒng)最低運(yùn)行電壓。 答：動(dòng)作電流為3.9A，低電壓繼電器動(dòng)作電壓為65V，負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓為6V。10(Lb4D5037).一組距離保護(hù)用的電流互感器變比為6005

8、，二次漏抗Z為0.2，其伏安特性如下表所示。實(shí)測(cè)二次負(fù)載：IAB5A，UAB20V，IBC5A，UBC20V，ICA5A，UCA20V，段保護(hù)區(qū)末端三相短路電流為4000A。試校驗(yàn)電流互感器誤差是否合格? 答案:解：計(jì)算電流倍數(shù) I05A 勵(lì)磁電壓 EUI0Z180(5×0.2)179(V) 勵(lì)磁阻抗 允許二次總負(fù)載 實(shí)測(cè)二次總負(fù)載 由于實(shí)測(cè)二次總負(fù)載小于允許二次總負(fù)載，故該電流互感器的誤差是合格的。 答：電流互感器誤差合格。11(Jd4D1056).有一全阻抗繼電器整定阻抗為5ph，當(dāng)測(cè)量阻抗為(4j4)ph時(shí)，繼電器能否動(dòng)作?答案:解：測(cè)量阻抗為(44j)ph，其模值為5.66，

9、大于整定值阻抗，故繼電器不動(dòng)作。 答：不動(dòng)作。12(Jd4D1057).DW2-35型斷路器的額定開斷電流Ib是11.8kA,那么斷路器的額定遮斷容量S是多少?答案:解： 答：遮斷容量為715.34MV·A。13(Jd4D1058).對(duì)額定電壓為100V的同期檢查繼電器，其整定角度為40°時(shí)，用單相電源試驗(yàn)，其動(dòng)作電壓怎樣計(jì)算?答案:解：在任一線圈通入可調(diào)交流電壓，另一線圈短路，繼電器的動(dòng)作電壓為Uop2Usin(2)2×100sin(40°2)200sin20°68.4(V)14(Jd4D2059).某110kV線路距離保護(hù)段定值Zop3ph

10、,電流互感器的變比是6005，電壓互感器的變比是1100.1。因某種原因電流互感器的變比改為12005，試求改變后第段的動(dòng)作阻抗值。答案:解：該定值的一次動(dòng)作阻抗為Zop×nTVnTA3×110012027.5(ph) 改變電流互感器變比后的段動(dòng)作阻抗值為Zop×nTAnTV27.5×24011006(ph) 答：動(dòng)作阻抗值為6ph。15(Jd4D2060).已知控制電纜型號(hào)為KVV29-500型，回路最大負(fù)荷電流Il.max2.5A，額定電壓Ue220V，電纜長(zhǎng)度L250m，銅的電阻率0.0184·mm2m，導(dǎo)線的允許壓降不應(yīng)超過額定電壓的5

11、%。求控制信號(hào)饋線電纜的截面積。答案:解：電纜最小截面積 故應(yīng)選截面積為2.5mm2的控制電纜。 答：截面積選為2.5mm2。16(Jd4D3061).在圖D-27中，已知E16V，E23V,R110，R220，R3400，求b點(diǎn)電位及a、b點(diǎn)間的電壓Uab。圖D-27答案:解：這是一個(gè)E1、E2、R1和R2相串聯(lián)的簡(jiǎn)單回路(R3中無電流流過)，回路電流為 答：Uab為3V。17(Jd4D3062).如圖D-28所示為35kV系統(tǒng)的等效網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算在k點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)的電流及M點(diǎn)的殘壓(圖中的阻抗是以100MV·A為基準(zhǔn)的標(biāo)么值，35kV系統(tǒng)取平均電壓37kV)。圖 D-28答案:解

12、：短路電流 M點(diǎn)的殘壓 答：M點(diǎn)的殘壓為23125V。18(Jd4D4063).如圖D-29所示系統(tǒng)，試計(jì)算斷路器1相間距離保護(hù)段的二次整定值和最大靈敏角。圖 D-29答案:解：(1)動(dòng)作阻抗的整定 線路阻抗的模值。距離保護(hù)的第段按線路全長(zhǎng)的80%整定，則一次整定阻抗值為Zset5.68×0.84.5(ph)，二次整定阻抗值為Zset4.5×12011000.49(ph) (2)最大靈敏角按線路阻抗角整定，即 故第段整定阻抗的二次值為0.49ph，最大靈敏角為61.6°。 答：二次整定阻抗為0.49ph，最大靈敏角為61.6。19(Jd4D4064).如圖D-30

13、所示，已知電源電壓為220V，出口中間繼電器直流電阻為10000，并聯(lián)電阻R1500，信號(hào)繼電器的參數(shù)如下表所示。圖 D-30試選用適當(dāng)?shù)男盘?hào)繼電器，使之滿足電流靈敏度大于1.5，壓降小于10%Ue的要求，并計(jì)算出靈敏度和壓降。答案:解：(1)KOM電阻與R并聯(lián)后電阻為RJ (2)當(dāng)一套保護(hù)動(dòng)作，KS的壓降小于10%Ue時(shí)，有RKS(RKSRJ)10%，即RKS13049145()，RKS145，故選3、4或5號(hào)信號(hào)繼電器。 (3)兩套保護(hù)都動(dòng)作，并要求KS有大于1.5的電流靈敏度，則 以RKS145代入，求得Iop0.053(A)由此可見，只有3號(hào)信號(hào)繼電器能同時(shí)滿足靈敏度的要求，故選擇之。

14、 (4)選用3號(hào)信號(hào)繼電器后，計(jì)算其靈敏度和電壓降。最大壓降為70(701304)Ue5.1%Ue。 靈敏度為220(1304702)×2×0.051.64 答：最大壓降為5.1%Ue，靈敏度為1.64。20(Jd4D5065).如圖D-31所示電路。已知R16，R23.8。電流表A1讀數(shù)為3A(內(nèi)阻為0.2)，電流表A2讀數(shù)為9A(內(nèi)阻為0.19)。試求：(1)流過電阻R1的電流I1；(2)電阻R3和流過它的電流I3。圖 D-31答案:解：(1)因?yàn)椴⒙?lián)電路兩端的電壓為U，則UI2(R20.2)3×(3.80.2)12(V) 所以， I1UR11262(A) (

15、2)流過電阻R3的電流為I39(I1I2)9(23)4(A)R3UI31243() 答：I1為2A，I3為4A，R3為3。21(Jd4D5066).已知斷路器的合閘時(shí)間為0.3s，計(jì)算備用電源自投裝置中閉鎖合閘的中間繼電器返回時(shí)間tr。答案:解：中間繼電器的返回時(shí)間按備用電源只投入一次整定，即2totrto trtot0.30.30.6(s)式中 to-全部合閘時(shí)間； tr-中間繼電器返回時(shí)間； t-貯備時(shí)間，取0.20.3s。 答：中間繼電器的返回時(shí)間為0.6。22(Je4D1081).設(shè)某110kV線路裝有距離保護(hù)裝置，其一次動(dòng)作阻抗整定值為Zop18.33ph，電流互感器的變比nTA60

16、05，電壓互感器的變比為nTV1100.1。試計(jì)算其二次動(dòng)作阻抗值(設(shè)保護(hù)采用線電壓、相電流差的接線方式)。答案:解： 答：二次動(dòng)作阻抗為2ph。23(Je4D2082).計(jì)算35kV線路備用電源自投裝置中，檢查線路電壓繼電器的整定值。答案:解：按躲過備用電源處的最低運(yùn)行電壓整定為式中 Kr-返回系數(shù)，取1.11.15； Krel-可靠系數(shù)，取1.11.2； nTV-電壓互感器變比； Umin-備用母線最低運(yùn)行電壓，一般取0.9Ue。 答：電壓繼電器整定值為64V。24(Je4D3083).如圖D-37所示，在斷路器的操作回路中，綠燈是監(jiān)視合閘回路的，已知操作電源電壓為220V，綠燈為8W、1

17、10V，附加電阻為2.5k，合閘接觸器線圈電阻為600，最低動(dòng)作電壓為30%Un，試計(jì)算綠燈短路后，合閘接觸器是否能起動(dòng)?圖D-37答案:解：考慮操作電源電壓波動(dòng)10%，即220×1.1242(V) HG短路后，KM線圈上的電壓為 因?yàn)閁KM%<30%Ue 故合閘接觸器不會(huì)起動(dòng)。 答：不會(huì)起動(dòng)。25(Je4D3084).有一只毫安表，不知其量程，已知其內(nèi)部接線如圖D-38所示。Rg1000，R11000， 表頭滿刻度電流為500A，今打算把它改制成量限為300V的電壓表，問應(yīng)在外電路串聯(lián)阻值為多大的電阻?圖D-38答案:解：設(shè)該毫安表的量限(滿刻度電流)是I，則 設(shè)并聯(lián)電路等效

18、電阻為Rp，則 設(shè)改制后的電壓量限為U，應(yīng)串聯(lián)的電阻為R2，則 答：應(yīng)串聯(lián)電阻值為299.5k。26(Ja4D3085).已知一個(gè)R、L串聯(lián)電路，其電阻和感抗均為10，試求在線路上加100V交流電壓時(shí)，電流是多少?電流電壓的相位差多大?答案:解：電路的阻抗為 電路中的電流為IUZ10014.17.1(A) 電流電壓的相位差為tg1XLRtg1101045° 答：電流為7.1A，電流與電壓的相位差為45°。27(Je4D4086).作電流互感器10%誤差曲線試驗(yàn)時(shí)，如何計(jì)算母線差動(dòng)保護(hù)的一次電流倍數(shù)?答案:解：一次電流的計(jì)算倍數(shù)為式中 Ik·max-最大穿越性故障電流； Ie-電流互感器