电力计算题50

1计算题1求一根长100m，截面积为20mm2的铝导线在20℃时的电阻(其中：ρL=0.0283Ω﹒mm2/m)。解：根据：R=ρ·L/s，将已知代入其中则：R=ρ·L/s=0.0283×100÷20=0.1415（Ω）答：所求铝导线的电阻为0.1415（Ω）。2某台额定容量为45000kVA的三相变压器，接在U1=35kV的电源上，变压器空载时的二次电压U2=10kV，求这台变压器的变比K。解：根据：K=U1/U2,已知：U1=35kV，U2=10kV故：k=U1/U2=35kv/10kv=3.5答：这台变压器的变比为3.5。3某变电站因扩大容量使直流负荷Icd由20A增加到30A，原控制母线熔断器容量已不能满足要求，问应重新选用电流I是多大的熔断器？（熔断器的熔断系数选k=1.5）解：根据：I=Icd/k，已知Icd=30A，k=1.5故所求：I=Icd/k=30A/1.5=20(A)答：应重新选用电流为20A的熔断器。4DW2—35型断路器的额定开断电流ID是11.8kA，那么断路器的额定遮断容量S是多少？（计算结果保留小数两位）解:根据：S=3UeID,已知：Ue=35kV，ID=11.8kA代入上式则：S=3UeID=3×35×11.8≈715.34(MVA)答:这一型号断路器的额定遮断容量S为715.34MVA.5最大量程是150V的1.5级电压表的读数是80V，问标准值可能在哪个范围内?解:该表允许误差为：ΔU=±150×1.5%=±2.25(V)标准值在(80±2.25)V范围内。答:标准可能在(80±2.25)V范围内。6某型220kV断路器其开断电流由原来的16kA，提高到24kA，试问此断路器的遮断容量是多少？现在提高到多少？（计算结果保留整数）解：设原来的遮断容量为W1，提高后的遮断容量为W2则：W1=3UI1=3×220×16≈6097(MVA)W2=3UI2=3×220×24≈9145(MVA)答:此断路器的遮断容量为6097MVA，现在提高到9145MVA.7已知某星形连接三相电机的相电压Ub为380V，功率因数为0.85，输出功率为250kW，试求线路上的电流？（计算结果保留到整数）解：因为：P=3UbIbcosφ所以：Ib=P÷（3Ubcosφ）=250×103÷（3×380×0.85）≈447（A）2答：线路上的电流为447A。8在厚50mm的钢板上攻M20×2.5螺纹，底孔直径应是多少？解：根据公式：底孔直径D=d-P，其中：d为螺纹外径，P为螺距代入公式：D=d-P=20-2.5=17.5(mm)答：底孔直径应是17.5mm。9有一双头螺旋螺纹，导程S为6mm，求螺距P？解：根据螺距公式:P=12S=12×6=3mm答：此螺纹螺距为3mm。10有一齿轮模数m为4，节圆直径d为400mm，求其齿数Z？解；已知：m=4，d=400mm；由d=mZ得：Z=d/m=400/4=100答：齿轮齿数为100。11试计算一块长L=4m，宽b=2m，厚度δ=20mm钢板的质量m？(钢板的密度ρ=7.85t/m3）解:先求出体积：V=Lbδ=4×2×0.02=0.16(m3)求出质量：m=pV=7.85×0.16=1.256(t)答:钢板质量为1.256t。12有一对齿轮啮合传动，已知主动轮齿数Z1=30，从动轮齿数Z2=90，主动齿轮的转速n1=300r/min，求从动轮的转速n2=？解：根据齿轮传动比公式：n1/n2=Z2/Z1则：n2=n1Z1/Z2=300×30/90=100（r/min）答：所求从动轮的转速为100r/min。13某风机风轮转速为28r/min，发电机转速为1500r/min，试求中间齿轮传动比？（计算结果保留小数两位）解：已知：n1=28r/min，n2=1500/min，齿轮传动比：i=n2/n1=1500/28≈53.57答:此风机中间齿轮传动比为53.57。14某标准正齿轮的模数m为5，齿数Z为20，求分度圆的直径？解：已知：m=5，Z=20分圆度的直径：D=mZ=5×20=100（mm）答：分度圆的直径为100mm。15某一普通螺旋传动机构，已知螺杆的螺距P等于5mm，螺杆线段为1时，试求螺杆转动一周时工作台的位移量。解：已知：P=5mm，Z=1根据公式：S=PZ=5mm×1=5（mm/r）答：螺杆转动一周时工作台的位移量为5mm。16在两个相互连通的液压缸系统内，已知大液压缸A2内径D=100mm，小液压缸A1内径d=20mm，在大活塞上放一重物W=20kN，问在小活塞上应加多大的力F1才能使活塞顶起重物？解：由压力计算公式知：小液压缸A1内的油液压力：P1=F1/A1=F1/（πd2/4）大液压缸A2内的油液压力；P2=F2/A2=W/（πD2/4）根据帕斯卡原理，由外力产生的压强在两液压缸中相等，即P1=P2亦：F1/（πd2/4）=W/（πD2/4）故顶起重物时在小活塞上应加的力F为3F1=Wd2/D2=20×202/1002=0.8kN=800N答:在小活塞上应加力800N才能满足要求。17已知某风机风轮直径为60m，试求该风轮的扫掠面积？（计算结果保留到整数）解：已知：D=60m，根据：S=πd2=π（D2）2=π×36004=π4×3600≈2827m2答：该风轮的扫掠面积为2827m218已知两台变压器，参数分别为320kVA/10kV/400V；200kAV/10kV/400V，同时使用一组跌落式熔断器，请问变压器二次熔断器应选择多少安培的熔丝，跌落式熔断器应选择多少安培的熔丝？解：（1）求一次电流：根据公式S=3UI则：320/10：I1=S/3U1=320/3×10≈18.5(A)200/10：I2=S/3U2=200/3×10≈11.5(A)所以：IR=(I1+I2)×(2～1.5倍)(根据规范要求)=(18.5+11.5)×(2～1.5倍)=45～60(A)故一次选50A的熔丝。(2)求二次电流，变压器二次电压为U2=0.4kV则：320/10:I2=S/3U2=320/3×0.4≈461.9(A)选500A熔丝。200/10:I4=S/3U2=200/3×0.4≈288.7(A)选300A熔丝。答:变压器320/10二次熔断器选500A的熔丝;变压器200/10,二次熔断器选300A的熔丝;一次跌落熔断器选50A的熔丝。19已知三相变压器参数为：200kVA/10/0.4kV,请选出变压器一、二次熔断器的熔丝（计算结果保留小数一位）。解：根据公式:S=3UI则：I1=S/3U1=200/3×10≈11.5(A)I2=S/3U2=200/3×0.4≈288.7(A)选300（A）熔丝。一次熔丝电流为（按规范要求）：I1R=11.5×(1.5～2倍)=17.5～23选20(A)。答:该变压器一次熔丝选20A的，二次熔丝选300A。20电场中某点有一个电量Q=40μC的点电荷，需用F=0.02N的力才能阻止它的运动，求该点的电场强度。解:根据公式：E=F/Q,已知：F=0.02N,Q=40×10-6C,所以：E=F/Q=0.02/40×10-6=500(N/C)答:该点的电场强度为500N/C。21正弦交流电的频率为50Hz，它的周期和角频率是多少？（结果保留到整数）4解：根据：f=1T，已知：f=50Hz，所以周期：T=1f=150=0.02(s)角频率W=2πf=2×3.14×50≈314(r/s)答:此50Hz正弦交流电的周期为0.02s，角频率为314r/s。22将220V、100W的灯泡接在220V的电压上，允许电源电压波动为±10%，（即242～198V），求最高和最低电压时灯泡的实际功率。解：根据P=U2/R，而P1/P2=U12/U22所以：Pmax=100×2422/2202=121（W）Pmin=100×1982/2202=81（W）答：最高时为121W，最低时为81W。23一条直流线路，原用料的截面积为25mm2的橡皮绝缘铜线，现因老化，需更换新线，并决定改用铝线，要求导线传输能力不改变，试求所需铝线的截面积（Pc=0.0175Ω·mm2/m,ρA=0.0282Ω·mm2/m）解:根据电阻率公式：ρ=R·SL，导线电阻、长度相同,所需截面积与导线材料的电阻率成正比即：SA=PA÷（PC·SC）=0.02820.0175×25≈40(mm2)答:可选用截面积为40mm2的铝线.24某用户有日光灯两盏，每盏功率为40W；有60W、25W的灯各一盏，电视机一台25W，计算机一台10W，若这些设备每天工作5小时，电费为每千瓦时2角，问该用户每月应交多少电费（月按30天计）？解：先计算总功率：P总=40×2+60+25+25+10=200（W）根据电能公式：W=pt，则每天用电W=200×5=1000w=1(kW.h)每月电费为:1×0.2×30=6(元)答:每月应交费为6元。25某三相三绕组变压器型号S7-200kVA/10kV/0.4kV，现有一片居民区，每户用电容量为5kW，功率因数cosφ=0.85，问能带多少户?解:根据公式：S=Pcosφ得：S´=50.85=5.88(kVA)n=SS´=2005.88≈34(户)可带34户。答:能带34户居民。26某台风机全年维修用时72小时，故障停机228小时，试求该机组的年可利用率。解：年可利用率=年小时数—（年维修小时数+年故障停机小时数）年小时数×100%=8760-（72+228）8760×100%≈96.60%答：该台机组的年可利用率为96.60%。27某风场测得年平均风速不大于4米/秒的风速频率为20%，而不小于25m/s风速的频率为5%，求年平均风速在4～25m/s区间内的有效风时数是多少？解：4～25m/s区间内的有效风时数=（1-20%-5%）×8760=75%×87605=6570（小时）答:该风场4～25m/s区间有效风时数为6570小时。28已知某一风机制动卡钳弹簧被压缩到位时的作用力是2000kg，液压缸端面积是1200mm2，试求液压系统压力至少达到多少bar数值时才能保证弹簧被压缩?(1bar=0.0102Kg/mm2)解:作用在卡钳上的压力:P1=F/S=2000÷1200=1.67kg/mm2根据帕斯卡原理：液压系统压力至少也应达到P2=1.67kg/mm2压缩值.换算成bar：1.67÷0.0102=164bar，取165bar。答：该液压系统压力达到165bar才能保证弹簧被压缩。29测得某风场一年内不小于10而不大于15m/s这一风速段内的吹刮频率为15%，求这一风速段内的年吹刮时数是多少？解：年吹刮时数=年吹刮频率×年小时数=15%×8760=1314（小时）答：这一风速区段的吹刮时数为1314小时。30某地年平均风速为7.5米/秒，空气密度为1.2kg/m3，求作用在物体上的风压？若风轮扫掠面积A=100m2，则风功率为多少?解:风压=12·ρ·V2=12×1.2×7.52=33.75kg/m2w=12ρAV3=0.6×100×7.53=25.3125kW答:作用在物体上的风压为33.75kg/m2,风功率为25.3125kW。31一台1500kW的风机，理论年发电量为350万kW·h，求其年容量系数是多少？（计算结果保留小数两位）解：根据公式：年容量系数=年理论发电量年小时数*机组容量=350×104/(8760×1500)≈0.27答：该机组年容量系数是0.27。32某1.5MW风电机轮毂中心高80米，风轮直径77米，额定风速12米/秒时风轮转速为19转/分，空气密度为1.25千克/米3，问额定风速时每秒流过风轮的空气质量和叶片的尖速比？答：1）风轮扫略面积S＝2R＝3.14×38.52=4654.26额定风速时每秒流过风轮空气质量M＝V×S×ρ＝12×4654.26×1.25＝69813.9千克2）额定风速时的尖速比38.660127714.319vr33、已知风场有两台变压器，参数分别为900KV