【正文】 率因數(shù)cosj =，求并聯(lián)電容器的電容值C。答案:解：當(dāng)功率因數(shù)cosj =，負(fù)載消耗的無(wú)功功率Q為當(dāng)功率因數(shù)cosj =，負(fù)載消耗的無(wú)功功率Q′為電容器補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率Qco為Qco==（kvar）又因 所以 　558（mF）答：并聯(lián)電容器的電容值為558mF。14. 將一個(gè)感性負(fù)載接于110V、50Hz的交流電源時(shí)，電路中的電流I為10A，消耗功率P=600W。試求：（1）負(fù)載中的cosj。（2）R、XL。答案:解：（1）因?yàn)镻=UIcosj所以（2）因P=I2R所以（W）又因無(wú)功功率所以（W）答：。R和XL分別為6W。15. 如圖D14所示R、L、C并聯(lián)電路，已知R=50W，L=16mH，C=40mF，U=220V，求諧振頻率f0，諧振時(shí)的電流I0。諧振時(shí)電流I0是否為最小值？圖D14答案:解：（Hz）（A）諧振時(shí)的電流I0是最小值。答：，諧振時(shí)電流I0是最小值。16. 假定三相對(duì)稱(chēng)線電壓UL=380V，三角形對(duì)稱(chēng)負(fù)載z=(12+j9)W，試求各相電流Iph與線電流IL。答案:解：（A）（A）答：。17. 已知三相對(duì)稱(chēng)電源的相電壓Uph為220V，A相接入一只U=220V、P=40W的燈泡，B相和C相各接入一只U=220V、P=100W的燈泡，中線的阻抗不計(jì)，電路連接圖如圖D15所示，求各燈泡中的電流IA、IB、IC和中線電流。圖D15答案:解：40W燈泡的電阻為（W）100W燈泡的電阻為（W）因有中線，故各相可單獨(dú)運(yùn)算（A）（A）設(shè)A相為參考相量，則，=+=（A）答：各燈泡中的電流IA、IB、。18. 圖D16為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路。正常運(yùn)行時(shí)，S是斷開(kāi)的；發(fā)電機(jī)外線路短路時(shí)，其端電壓下降，為不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，須快速提高發(fā)電機(jī)端電壓，所以通過(guò)強(qiáng)勵(lì)裝置動(dòng)作合上S，將R1短接，則發(fā)電機(jī)端電壓提高。已知：U=220V，R1=40W，L=1H，R2=20W，求S閉合后i的變化規(guī)律。圖D16答案:解：S閉合前（A）S閉合后，根據(jù)換路定律i(0+)=i(0)=（A）電路重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后（A）時(shí)間常數(shù)（s）根據(jù)三要素法公式i(t)=i(∞)+[iL(0)i(∞)]確定i的變化規(guī)律為i(t)=11+()e20t = （A）（t≥0）答：S閉合后i的變化規(guī)律為i(t) =()A（t≥0）。19. 在同一三相對(duì)稱(chēng)電源作用下，三相交流線性對(duì)稱(chēng)負(fù)載做星形連接時(shí)，A相相電流A。求當(dāng)負(fù)載容量及性質(zhì)不變，做三角形連接時(shí)的線電流、。答案:解：當(dāng)電源不變時(shí)，負(fù)載做三角形連接時(shí)（A）=30∠30176。120176。=30（A）=30∠30176。+120176。=30（A）答：當(dāng)負(fù)載做三角形連接時(shí)的線電流、分別為A，30A，30A。20. 有一臺(tái)額定容量為SN=1000kVA，額定電壓比為U1N/U2N=35/，額定電流比為I1N/I2N=，聯(lián)結(jié)組別為YNd11的變壓器，其空載損耗為P0=4900W，空載電流I0為5%I1N，求高壓側(cè)勵(lì)磁電阻Rm和勵(lì)磁電抗Xm。答案:解：已知I1N=，U1N=35kV，則空載電流為I0=I1N5%=5%=（A）高壓側(cè)勵(lì)磁電阻為Rm=P0/(3)=4900/(3)=（W）高壓側(cè)勵(lì)磁阻抗為Zm=U1N/(I0)=35000/()=（W）高壓側(cè)勵(lì)磁電抗為=（W）答：。21. 一臺(tái)變壓器額定容量SN為1600kVA，額定電壓比U1N/U2N為35/，聯(lián)結(jié)組別為YNd11，求高低壓繞組的額定電流I1N、I2N。答案:解：因?yàn)樽儔浩鞯娜萘繛镾N=I1NU1N=I2NU2N所以高低壓繞組的額定電流I1N、I2N為I1N=SN/(U1N) =1600/(35)=（A）I2N=SN/(U2N) =1600/()=（A）答：高低壓繞組的額定電流I1N、。22. 已知某變壓器的短路參數(shù)標(biāo)么值為：r*k75℃= ，x*k75℃=，求在額定負(fù)載下，cosj =（滯后）和cosj =（超前）時(shí)的電壓調(diào)整率DUN。答案:解：當(dāng)cosj =（滯后）時(shí)，sinj =，電壓調(diào)整率DUN= (r*k75℃cosj +x*k75℃sinj)100%= (+)100%= %當(dāng)cosj =（超前）時(shí)，sinj = ，此時(shí)的電壓調(diào)整率DUN= (r*k75℃cosj x*k75℃sinj)100%= ()100%= %答：在額定負(fù)載下，cosj =（滯后）和cosj =（超前）%、%。23. 一臺(tái)單相變壓器，SN=20000kVA，/ 11kV，fN=50Hz，繞組由銅線繞制，在15℃時(shí)做短路試驗(yàn)，電壓加在高壓側(cè)，測(cè)得Uk=，Ik=，Pk=129kW，試求折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)Zk、rk、xk，并求折算到75℃時(shí)的值。答案:解：高壓側(cè)的額定電流（A）根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，折算至高壓側(cè)的短路參數(shù)為（W）（W）（W）折算至75℃時(shí)的參數(shù)為rk75℃=（W）Zk75℃=（W）答：折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)Zk、rk、。折算到75℃、。24. 一臺(tái)單相變壓器，SN=20000kVA，/ 11kV，fN=50Hz，在15℃時(shí)做空載試驗(yàn)，電壓加在低壓側(cè)，測(cè)得U1=11kV，I0=，Pk0=47kW，試求折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)、的歐姆值及標(biāo)么值、。答案:解：折算至高壓側(cè)的等效電路參數(shù)一次額定電流（A）二次額定電流（A）電壓比據(jù)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，算出折算至高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)為（W）（W）（W）取阻抗的基準(zhǔn)值（W）勵(lì)磁參數(shù)的標(biāo)么值為答：折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)、標(biāo)么值、。25. 三相電力變壓器Yyn接線，S=100kVA。在低壓側(cè)加額定電壓做空載試驗(yàn)，測(cè)得Pk0=600W，I0=，U10=400V，U20=6000V，求電壓比k，空載電流百分值I0%，勵(lì)磁阻抗Zm、rm、xm。答案:解：　　　　　空載電流百分值每相空載損耗（W）勵(lì)磁阻抗（W）（W）（W）答：電壓比為15，%，。26. 某變壓器測(cè)得星形連接側(cè)的直流電阻為Rab=，Rbc=，Rca=，試求相電阻Ra、Rb、Rc及相間最大差別；如果求其相間差別超過(guò)4%，試問(wèn)故障相在哪里？答案:解：=（W）= （W）= （W）a相b相電阻的差別最大為=%所以故障可能是b相有焊接不良點(diǎn)或接觸不良；也可能故障在a相，即a相制造時(shí)匝數(shù)偏少或有匝間短路故障，應(yīng)結(jié)合電壓比試驗(yàn)、空載試驗(yàn)結(jié)果綜合判斷。答：相電阻Ra、Rb、，%，如相間差別超過(guò)4%，故障可能是b相有焊接不良點(diǎn)或接觸不良，也可能故障在a相，應(yīng)結(jié)合電壓比試驗(yàn)空載試驗(yàn)結(jié)果綜合判斷。27. 有一臺(tái)320kVA的變壓器，其分接開(kāi)關(guān)在Ⅰ位置時(shí)，；在Ⅱ位置時(shí)，電壓比為10/；在Ⅲ位置時(shí)，已知二次繞組匝數(shù)N2為36，問(wèn)分接開(kāi)關(guān)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置時(shí)，一次繞組的匝數(shù)N分別為多少？答案:解：分接開(kāi)關(guān)在位置Ⅰ時(shí)因?yàn)椤　　　　　　　∷浴　　》纸娱_(kāi)關(guān)在位置Ⅱ時(shí)分接開(kāi)關(guān)在位置Ⅲ時(shí)答：分接開(kāi)關(guān)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置時(shí)，一次繞組的匝數(shù)分別是94900、855匝。28. 某變壓器做負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，室溫為25℃，測(cè)得短路電阻rk=3W，短路電抗xk=35W，求75℃時(shí)的短路阻抗Zk75℃是多少（該變壓器線圈為銅導(dǎo)線）？答案:解：對(duì)于銅導(dǎo)線rk75℃=（W）Zk75℃=（W）答：75℃時(shí)的短路阻抗Zk75℃。29. 某變壓器做負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，室溫為15℃，測(cè)得短路電阻rk=5W，短路電抗xk=58W，求75℃時(shí)的短路阻抗Zk75℃是多少（該變壓器線圈為鋁導(dǎo)線）？答案:解：對(duì)于鋁導(dǎo)線rk75℃=（W）Zk75℃=（W）答：75℃時(shí)的短路阻抗Zk75℃。30. 某主變壓器型號(hào)為OSFPS120000/220，容量比S1/S2/S3為120000/120000/60000kVA，額定電壓比U1N/U2N/ U3N為220/121/11kV，求該變壓器各側(cè)的額定電流I1N、I2N、I3N。答案:解：高壓側(cè)額定電流IN315（A）中壓側(cè)額定電流I2N573（A）低壓側(cè)額定電流I3N3149（A）答：該變壓器高、中、低壓側(cè)的額定電流分別為315A、573A、3149A。31. 額定電壓為380V的小型三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)cosj ，，電動(dòng)機(jī)從電源取用多大電流IL？答案:解：電動(dòng)機(jī)從電源取用的功率S′為（W）又因（A）答：。32. 一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)接成星形，輸入功率S為10kW，線電壓UL為380V，求相電流Iph和每相阻抗Z。答案:解：（A）（W）答：。33. 已知變壓器的一次繞組N1=320匝，電源電壓E1=3200V，f=50Hz，二次繞組的電壓E2=250V，負(fù)荷電阻R2=，鐵心截面積S=480cm2，試求二次繞組匝數(shù)N2，一、二次側(cè)電流II2，最大磁通密度Bm，一、二次功率因數(shù)cosjcosj 2，一、二次功率PP2（負(fù)荷感抗XL=）。答案:解：（1）因?yàn)樗远卫@組匝數(shù)（匝）（2）二次阻抗Z2為（W）（A）（3）因?yàn)樗裕ˋ）（4）從公式E1=104可求得Bm=（T）（5）因?yàn)槎坞娏骱碗妷旱南嘟遣钆c電源電壓和一次電流的相角差相等，即：=已知cosj 1= cosj 2=（6）由上面求得的數(shù)據(jù)，可求得P1和P2P1=E1I1cosj =3200=（W）≈300kWP2=E2I2cosj =2501225=300125（W）≈300kW答：二次繞組匝數(shù)為25匝；一、1225A；一、二次功率因數(shù)均為300kW；一；。34. 如圖D30所示，用振蕩曲線測(cè)得斷路器的剛分，剛合點(diǎn)在波腹a點(diǎn)附近，已知S1的距離是2cm，試求斷路器剛分、剛合的速度v（試驗(yàn)電源頻率為50Hz）。圖D30答案:解：若剛分、剛合點(diǎn)在波腹附近，速度v為（cm/s）=答：剛分、。35. 試計(jì)算OY220/（額定頻率fN為50Hz）。答案:解：由題目可知額定電壓UN=220kV，耦合電容C=106F，則最高運(yùn)行電壓U=220/=146（kV）最高運(yùn)行電壓下的電流I=wCU=2pfCU=250106146103=（A）答：。36. 一臺(tái)SFL20000/110變壓器，電壓110/，在110kV側(cè)加壓測(cè)零序阻抗，測(cè)量時(shí)零序電壓U0=240V，零序電流I0=，試計(jì)算零序阻抗值Z0。答案:解：YNd11變壓器零序阻抗由下式計(jì)算（W）答：。37. 一臺(tái)35kV變壓器，試驗(yàn)電壓Us=85kV，額定頻率fN=50Hz，測(cè)得繞組對(duì)地電容Cx=，試驗(yàn)變壓器SN為25kVA，UN為100/，試計(jì)算試驗(yàn)變壓器容量是否合適。答案:解：試驗(yàn)時(shí)所需試驗(yàn)變壓器容量=（kVA）因?yàn)镾＞SN，所以試驗(yàn)變壓器容量不合適。答：試驗(yàn)變壓器額定容量略小于試驗(yàn)所需容量，一般不宜采用。38. 若采用電壓、電流表法測(cè)量UN=10kV、QC=334kvar的電容器的電容量，試計(jì)算加壓在Us=200V時(shí)，電流表的讀數(shù)I應(yīng)是多少？答案:解：根據(jù)公式QC=w CU2N得≈（F）=（mF）I=wCUs=314106200=（A）答：。39. 一臺(tái)SFSZL31500/110，YNyn0d11的變壓器額定電壓U1N/U2N/U3N=110/，額定電流I1N/I2N/I3N= 165/472/1732A，額定頻率fN=50Hz，空載電流I0=%，P0=34kW，采用單相電源進(jìn)行空載試驗(yàn)，低壓側(cè)加壓至U=，為把試驗(yàn)容量S限制在50kVA以下，利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償，其接線圖見(jiàn)圖D21，計(jì)算補(bǔ)償電容量C為多少？圖D21答案:解：空載試驗(yàn)的試驗(yàn)電流（A）試驗(yàn)時(shí)需要補(bǔ)償?shù)墓β蔘L和電流I（kVA）需補(bǔ)償電容量（mF）答：。40. 有一個(gè)直流有源二端網(wǎng)絡(luò)，用內(nèi)電阻=50kW的電壓表測(cè)得它兩端的電壓Uab=100V，用內(nèi)電阻為=150kW的電壓表測(cè)得它兩端的電壓Uab=150V，求這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效電壓源E0和R0。圖D18答案:解：當(dāng)用電壓表測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其等值電路如圖D18所示將兩次測(cè)得結(jié)果代入上式解方程得：E0=200（V），R0=50（kW）答：這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等效電壓源E0為200V，R0為50kW。41. 求圖D17所示各電路發(fā)生換路時(shí)，各元件上電壓uR、uC和電流的初始值i(0+)。圖D17答案:解：因?yàn)樵趫DD17中換路前C相當(dāng)于開(kāi)路，所以u(píng)C(0)= 10（V）換路后根據(jù)換路定律有uC≈uC(0+)=uC(0)=10（V）i(0+)=0（A）uR(0+)=i(0+)R=010=0（V）答：uR、uC分別為0V、10V，電流的初始值為0A。五、繪圖題（共13題）1. 圖E53為直流法測(cè)量變壓器繞組接線組別，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，判斷其接線組別。圖E53答案:答：此變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為：Yy0。2. 用一個(gè)刀閘S，兩節(jié)甲電池E和一塊直流毫伏表PV，做一臺(tái)電壓互感器的極性試驗(yàn)，畫(huà)出接線圖。答案:答：如圖E52所示。圖E523. 加上直流電壓后，電介質(zhì)的等值電路如圖E50，畫(huà)出各支路電流變化曲線和總電流i的變化曲線。圖E50答案:答：如圖E51所示。圖E514. 有下列設(shè)備：TT—試驗(yàn)變壓器；VC—整流用高壓硅堆；C—穩(wěn)壓電容；PV2—靜電電壓表；PAPA2—測(cè)量用微安表；MOA—被試氧化鋅避雷器