《电工基础》习题及答案

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A. 减少无用的无功功率 B. 节省电能

C.提高设备的利用率和减少功率损耗 D.提高设备容量

17.在感性负载的两端并联电容器可以( C )。 A. 提高负载的功率 B. 减小负载的电流

C.提高电路的功率因数 D.减少负载的有功功率

18.交流电路中负载消耗的有功功率P?UIcos?,因此并联电容器后,负载消耗的功率( B )。

A. 减小 B. 不变 C.增大 三、计算题

1.负载为星形连接时,零线的作用如何?在何种情况下比须有中零?在何种情况下可以不用中零?

2.有一台三相交流发电机,绕组接成星形,每相电压为220V。接好后测量发现,三个相电压为220 V,但线电压UUV=UVW=220 V,UWU=380 V,试分析错误在何处。

答案:V相接首尾端接反了。

3.有一个相电压为220V的三相交流发电机和一个对称三相负载。若负载的额定相电压为380V,请问:此时三相电源和三相负载应如何连接?画图表示之。

答案:三相电源Y接,三相负载Δ接。

4.在三角形连接中,若负载不对称,公式Il??3Il?是否成立?试用相量图分析说明。 5.什么情况下采用三相四线制供电? 零线上为何不能安装开关和熔断器?

6.一台三相交流电动机,启动时三相绕组接成星形,正常运转后接成三角形,为什么? 四、计算题

1.在三相对称电路中,电源的线电压为380 V,每相负载电阻R=50Ω。试求负载分别接成星形和三角形时的线电流和相电压。

答案: Ul=380V

(1)负载Y接时UPY? IPY?Ul380?=220V,则负载相电流 33UPY220?=4.4A,负载Y接时线电流等于相电流,即线电流 R50IlY=4.4A UPY380?=7.6A,负载Y接时线电流等于相电流3倍,即 R50线电流IlY=3?7.6=13.2A

(2)负载Δ接时UPY?Ul=380V,则负载相电流

IPY?2.有“220V/100 W”的灯泡30盏,应如何接入线电压为380 V的三相四线制电路? 负载对称时的线电流多大?

答案: Ul=380V,而灯泡“220V/100 W”,所以灯泡应Y接;按3个灯泡为一组,共10组。

由R?U/P,计算出R?220/100=484Ω。 以一组为单位,相电流IPY?22UPY2205??A,则线电流IlY?3IPY=0.787A R48411因此,10组灯泡总的线电流为7.87A

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3、某三角形连接的对称三相负载,每相负载的电阻R=24Ω,感抗XL=32Ω,接到线电压为380V的三相电源上,求相电压UP?、相电流IP?、线电流Il?。

答案:已知R=24Ω,感抗XL=32Ω,则阻抗为

2Z?R2?XL?242?322=40Ω

Ul=220V 3U220则 IP?=P?==5.5A

Z40Il?=3IP?=1.732?5.5 =9.5A

由于 UP? =

4.有一对称三相负载连接成三角形,接在线电压为220V的电源上,线电流为17.3A,总功率为4.5 kW。试求每相负载的电阻和电抗。 答案:已知 Ul=220V,Il?=17.3A。 由于 UP? =Ul=220V Il?=3IP??则 Z=

3UP? Z3UP?2203==22Ω 17.3Il?又 PUlIl?cos?=4.5 kW ??3即 1.732?220?17.3?cos?=4.5 kW 即 cos??R=0.683 Z22又 Z=R?XL=22Ω

两式联立,得 R?15? X?7?

5.有一对称三相负载连接成星形,接在线电压为380V的电源上,线电流为14.7A,总功率为5.8kW。试求每相负载的电阻和电抗。 答案:已知 Ul=380V,IlY=6.1A。

UPYUl==6.1A ZZ3Ul380则 Z===15Ω

3?6.13IlY由于 IlY=IPY=

22即 Z=R?XL=15Ω

又 PUlIlYcos?= 5.8 kW Y?3即 1.732?380?14.7?cos?=5.8 kW 得 cos?=0.6 而 cos??R Z因此,得 R?9? X?12?

6.某三相对称负载连接在线电压为380V的电源上,每相负载的电阻R=16Ω,感抗XL=12Ω。试计算负载分别Y接和Δ接的相电流、线电流及有功功率。

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答案:已知 Ul=380V

22(1)负载Y接时 Z=R?XL=162?122=20Ω

UPYUl380===11A ZZ3203R18??0.8 又 cos??Z20于是,可得 PUlIlYcos?=1.732?380?11?0.8=5.8kW Y?3则 IlY=IPY=

(2)负载Δ接时

由于 UP? =Ul=380V 则 IP?=

UP?380==19A 20ZIl?=3IP?=1.732?19 =33A

于是,可得 PUlIl?cos?=1.732?380?33?0.8=17.4kW ??37.有一台发电机额定电压为220V,输出的总功率为4 400 kVA。

(1)该发电机向额定工作电压为220V,有功功率为4.4 kW,功率因数为0.5的用电器供电,能供多少个这样的用电器正常工作?

(2)当功率因数提高到0.8时,发电机能供多少个这样的用电器正常工作? 答案:(1)已知P?S0cos?=4.4 kW,则S0=4.4 kW/0.5=8.8 kVA

又知S=4 400 kVA,则用电器的数量N=S/S0=4 400 kVA/8.8 kVA=500个

'(2)当功率因数提高到0.8时,由P'?S0cos?'=4.4 kW,得

'=4.4 kW/0.8=5.5 kVA S0'则用电器的数量N=S/S0=4 400 kVA/5.5 kVA=800个

'8.标有“220V/40W”的灯泡和标有“220V/40W”的荧光灯(功率因数为0.4)经一段导线接在220V的电源上,接灯泡时,灯泡消耗的实际功率为36W。求:(1)导线的电阻;(2)接灯泡时导线损失的功率;(3)接荧光灯时导线损失的功率。

答案:(1)由P?U/R得,灯泡的电阻R=U/P=220/40=1210Ω。由于导线上有电

222U'2压降,实际功率只有81W,因此,由P?得

R'灯泡的电压降U U'?'''

''

P'R?36?1210?6610≈208V

'导线的电压降U U=220-208=12V

由于灯泡与导线串联,因此导线的电阻R为

U''220?208R='R??1210?70Ω

U208'(2)导线上的损失功率为

U''2122P?'?≈2W

R70(3)由于P?UIcos?,而cos?=0.4,则

P405I*???A

Ucos?220?0.411''44

因此,接荧光灯时导线损失的功率为

?5?P*?I*2R'????70?14.5 W

?11?9.某水电站以22万伏的高压向功率因数为0.6的工厂输送24万千瓦的电力,如果输电线路总电阻为10Ω,试计算当负载的功率因数提高到0.9时,输电线路上一年节省的电能。

答案:

2202.4?108P3?10当cos?=0.6时,I===A 5Ucos?2.2?10?0.611402.4?108P3?10当cos?=0.9时,I===A 5Ucos?2.2?10?0.933'?20000?因此,当cos?=0.6时,电阻消耗的功率为PR?10I?10???W

?11?22?40000?当cos?=0.9时,电阻消耗的功率为P?10I?10???W

?33?'R'22?20000??40000??P=PR?P=10???-10??? ?11??33?一年节省的电能?W=(?P?365?24/1000)度

'R22?20000??40000?=[10??-10????]?365?24/1000≈1.61亿度

?11??33?

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