电力电缆工第二版中级工计算题.docx
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电力电缆工第二版中级工计算题
1.（计算题,基础知识,易）
蓄电池组的电源电压为6V，以电阻R1=2.9Ω连接到它的两端，测出电流为2A，求其内阻为多大？
如负载电阻改为5.9Ω，其他条件不变，则电流为多大？
答案：
解：
根据全电路欧姆定律：
I1=E/（R1+Ri）（1分）
Ri=E/I1-R1=6/2-2.9=0.1（Ω）（1分）
若负载R2=5.9Ω，则电流I2为
I2=E/（R2+Ri）=6/（5.9+0.1）=1（A）（2分）
答：
其内阻为0.1Ω，若负载电阻为5.9Ω，则电流为1A。
（1分）
2.（计算题,基础知识,中等）
有一台星形连接三相电动机，接于线电压为380V电源上，电动机功率为2.7kW，功率因数为0.83，试求电动机的相电流和线电流，如果将此电动机误接成三角形，仍接到上述电源上，那么，它的相电流、线电流和功率将是多少？
答案：
解：
星形连接时，即Iph=Il=P/3Ulcosϕ
=2.74×1000/（1.73×380×0.83）
=5A（1分）
电动机每相阻抗Z=Uph/Iph=380/（
×5）=220/5=44（Ω）
三角形连接时，即Iph=Uph/Z=380/44=8.6（A）（1分）
Il=
Iph=1.73×8.6=15A（1分）
P=
UlI1cosϕph=1.73×380×15×0.83=8220（W）=8.22kW（1分）
答：
电动机相电流、线电流皆为5A，三角形接法时，相电流为8.6A、线电流为15A、功率为8.22kW。
（1分）
3.（计算题,基础知识,较易）
测得某负载的电压和电流分别为110V和50A，用瓦特表测其功率为3300W，问视在功率S、功率因数cosϕ及无功功率Q各为多少？
答案：
解：
视在功率：
S=UI=110×50=5500（VA）（1分）
功率因数：
cosϕ=P/S=3300/5500=0.6（1分）
无功功率：
Q=
=
=4400（VA）（2分）
答：
视在功率为5500VA，功率因数为0.6，无功功率为4400VA。
（1分）
4.（计算题,专业知识,易）
中心为单根金属导体的多芯圆绞线，采取正常绞合方式，1～6圈单根金属导体之和应为多少？
答案：
解：
K=1+6+12+…+6n（2分）
=127（根）（2分）
答：
正常绞合圆绞线1～6圈单根金属导体之和为127根。
（1分）
5.（计算题,专业知识,易）
某型号电缆25mm2时长期载流量为90（A），问改成同型号50mm2电缆时，载流量为多少？
答案：
解：
（2分）
I2=I1
=90×
≈127（A）（2分）
答：
当改成50mm2时，其载流量为127（A）。
（1分）
6.（计算题,专业知识,较易）
当泄漏距离取1.2cm/kV时，10kV电缆所用应力控制管的最小长度应为多少？
答案：
解：
L=KV0（2分）
L=1.2×10/
=7（cm）（2分）
答：
10kV电缆的应力控制管最小长度为7cm。
（1分）
7.（计算题,专业知识,较易）
ZLQ-3×95-10kV电缆15℃时，载流量为185A，求其在环境温度为40℃时，最大允许载流量为多少？
答案：
解：
（A）（2分）
I40=185×
≈123.3（2分）
答：
该电缆在环境温度为40℃时，最大允许载流量为123.3A。
（1分）
8.（计算题,专业知识,较易）
三根载流量为325A（25℃时）的同型号油浸电缆，直埋于地下，相邻两根电缆净距200mm，土壤热阻系数为120℃·cm/W，当土壤温度为10℃时，问其最大载流量为多少？
（已知数根电缆校正系数为0.88，土壤热阻校正系数为0.86）
答案：
解：
I=K1K2K3K4I1（1分）
并K1=1 K4=1（1分）
I10=I25
（1分）
I10=0.88×0.86×
（A）（1分）
答：
考虑环境因素，此三根并列敷设的电缆，10℃时实际每根可载电流294A。
（1分）
9.（计算题,专业知识,较易）
用数字表达式说明电缆中行波的波速度，只与绝缘介质有关。
答案：
解：
数字表达式V=
（2分）
式中：
V——波速度；
S——光的传播速度S=3×105km/s；
μ电缆芯线周围介质的相对导磁系数；
ε电缆芯线周围介质的相对介电系数。
（2分）
答：
从以上表达式可见，电缆中的波速度只与电缆绝缘介质性质有关，而与导体芯线的材料和截面无关。
（1分）
10.（计算题,专业知识,中等）
在一三芯电缆中各相导体对地电容相等，CA0=CB0=CC0=0.1171μF，三相导体3间电容也相等，CAB=CBC=CCA=0.065μF，问每相的工作电容是多少？
答案：
解：
C=C4+3Cy（2分）
C=0.1171+3×0.065（2分）
=0.3123（μF）
答：
每相工作电容为0.3123μF。
（1分）
11.（计算题,专业知识,较难）
有一条铜芯电缆，当温度t1为20℃时，它的电阻R1为5Ω；当温度t2升到25℃时，它的电阻R2增大到5.1Ω，问它的温度系数是多少？
答案：
解：
温度变化值：
∆t=t2-t1=（25-20）℃=5℃（1分）
电阻变化值：
∆R=R2-R1=（5.1-5）Ω=0.1Ω（1分）
温度每变化1℃时所引起的电阻变化
（Ω/℃）（1分）
温度系数：
α=
=0.004（1分）
答：
其温度系数为0.004。
12.（计算题,相关知识,较易）
某一6×19的钢丝绳公称抗拉强度为140kg/cm3，钢丝直径为0.8mm，若使用时取安全系数为5.5，其允许荷重为多少？
答案：
解：
总截面积：
S=6×19×π×r2=6×19×3.14×（0.8/2）2=57.3（mm2）（2分）
则破断力F=140×57.3×9.8=78615（N）（2分）
答：
其允许荷重为78615N。
（1分）
13.（计算题,基本技能,较易）
一条电缆全长750m，发生单相断线故障，用低压脉冲法进行测量，但不知传播速度，测得完好相时间为8.72μs，故障相时间4.1μs，求故障点时间。
答案：
解：
Lx=Utx/2（1分）
Lx=（tx/2）U=（tx/2）·2L/t1=（tx/t1）L（2分）
=4.1÷8.72×750=352.63（m）（1分）
答：
故障距测量端为352.63m。
（1分）
14.（计算题,基本技能,中等）
如一段铜导线和一段铝导线电阻和长度相同，问其截面之比为多少？
直径之比为多少？
质量之比又为多少？
（已知铜的密度为8.9g/cm3，铝的密度为2.7g/cm3，20℃时铜的电阻率为0.01724Ω·mm2/m，铝的电阻率为0.0283Ω·mm2/m）
答案：
解：
R=ρ
密度=质量/体积（2分）
（1）ρCu×
=ρAl
（2）DAl/DCu=
=1.28
（3）
（2分）
答：
长度电阻相同的铝线和铜线截面积之比为1.64:
1；直径之比为1.28:
1；质量之比为0.5:
1。
（1分）
15.（计算题,基本技能,易）
将200m长度的95mm2的铝芯电缆换算到铜芯70mm2电缆，等值长度为多少？
（
为0.031Ωmm2/m，ρCu为0.0184Ω·mm2/m）
答案：
解：
R=
（2分）
L2=L1
=248（m）（2分）
答：
与200m长度的95mm2铝芯电缆等阻的70mm2铜芯长度为248m。
（1分）
16.（计算题,专业知识,中等）
某市一35kV变电站A回路进线长度为35km，该市供电公司电缆运行部门某年A回路申请停电检修6h，试统计A回路电缆线路该年的可用率为多少？
答案：
解：
公式η（可用率）=[（T（实）-T（停））/T（实）]×100%
=[（365×24-6）/365×24]×100%
=99.93%
答：
该年某市35kV变电站A回路电缆线路该年的可用率为99.93%。
17.（计算题,专业知识,较易）
6～10kV电缆芯线对地电容电流常用下式计算，即IC=UL/10（A）。
现有一条10kV电缆线路，长3km，问充电电流多大？
充电功率多少？
答案：
解：
IC=
（A）（2分）
Q=UCIC=10×10×3=30（kW）（2分）
答：
充电电流为3A，充电功率为30kW。
（1分）
18.（计算题,专门技能,易）
用变比为200/50kV的试验变压器试验电缆，试验电压为140kV，应采用什么方法才能达此电压值？
此时低压值是多少？
答案：
解：
需采二倍压整流才能达到140kV。
（1分）
UM=
（1分）
UM=
=99290.78（1分）
50kV÷200V=250
99290.78÷250=198（V）（1分）
答：
试验电压140kV时，低压读数应为198V。
（1分）
19.（计算题,专门技能,易）
截50cm长铜芯电缆一段，剥绝缘后称得一相芯线质量为1068g，问电缆截面为多少？
（已知铜的密度为8.9g/cm3）
答案：
解：
Sm=
（2分）
Sm=
=240（mm2）（2分）
答：
从重量上可得出该电缆截面积为240mm2。
（1分）
20.（计算题,专门技能,较易）
有一条726m长的电缆，其中首段450m为3×50mm2铜芯电缆，后一段为276m为3×70mm2铝芯电缆，发生单相接地故障，故障点对地电阻1kΩ左右，用QF1A型电缆故障仪测试，正接法测得RX=0.47。
求故障点位置。
答案：
解：
（1）先将铝芯电缆换算成铜芯，求总等值长度
L=450+276×
782.1（m）（1分）
（2）故障点长度为
LX1=0.47×2×782.1=735.1（m）（1分）
（3）显然，故障点在铝芯电缆部分，则
LX2=450+（735.1-450）×
×
=687（m）（2分）
答：
该故障点应该在距首端687m处。
（1分）
21.（计算题,专门技能,较易）
用压降比较法测量电缆外护层绝缘损坏点，电缆长2250m，电压反映分别为15mV和25mV，问该电缆外护层绝缘损坏点距测量端多远？
是否可用声测法定点？
答案：
解：
X=
（1分）
X=
（2分）
答：
该电缆外护套绝缘损坏点在距测量端843m左右处。
（1分）因电缆外护层绝缘水平较低，故不能采用声测法定点，否则会使整个电缆线路外护层受损坏。
（1分）
22.（计算题,专门技能,较易）
一盘10kV240mm2XLPE绝缘铜芯电缆，长488m，直接放在5cm厚，强度为C25的水泥地上，是否合适？
用数字表达方式以予说明。
答案：
解：
每千米YJV-3×240-8.7/10kV电缆约为10300kg左右，若盘质量为500kg，则总质量在（500+10300×0.488）=5270.4kg左右，取盘边宽度为7cm，着地宽度为2.5cm。
则P=N/S（2分）
=5526÷（2×0.07×0.025）=5526÷0.0175
=315771（kgf/mm2）（2分）
答：
通过计算得到该电缆盘边着地点压力315771kgf/mm2，显然不能直接5cm厚标号C25的水泥地上，否则会把地压坏，长期置放会损坏电缆。
（1分）
23.（计算题,专门技能,较易）
用交流电桥法测一统包型电缆一芯对地电容，标准电容为10μF，测得RA=331，RB=33，问该电缆一芯对地电容是多少？
答案：
解：
CY=
（2分）
CY=
≈0.33（μF）（2分）
答：
该电缆一芯对地电容为0.33μF。
（1分）
24.（计算题,专门技能,较易）
做直流50kV试验用1kVA试验变压器，试问水阻容量和阻值如何选择比较合适。
答案：
解：
阻值一般取每伏10Ω，则R=10Ω/V·U（2分）
R=10×50×103=500（kΩ）（2分）
答：
取热容量为1kcalIT，阻值为0.5MΩ的水阻较为合适。
（1分）
25.（计算题,专门技能,中等）
1kV户内终端最小干闪距离为125mm，问其干放电电压为多少？
答案：
解：
L=0.32（Ud-14）（2分）
125cm=0.32（Ud-14）（1分）
Ud=53（kV）（1分）
答：
10kV户内头干放电电压是53kV。
（1分）
26.（计算题,专门技能,中等）
一条长50m的电缆，沿斜面敷设，如图D-2所示，试求在C点的牵引力。
（电缆质量按每米9.1kg计算，μ=0.2）
图D-2
答案：
解：
电缆盘的摩擦力一般按15m长的电缆重量计：
T4=15×9.1=136.5（kgf）（1分）
TB=T4+WL（mcosQ1+sinQ1）
=136.5+9.1×20×（0.2cos10°+sin10°）
=135.6+9.1×20×（0.2×0.198+0.156）
=200.8（kgf）（2分）
TC=TB+Lμ=200.8+9.1×30×0.2=255.4（kgf）
≈2505N（1分）
答：
C点的牵引力为2505N。
（1分）
27.（计算题,专门技能,较难）
已知YJLV-3×50-10kV电缆，在25℃土壤温度下，长期载流量为147A，一条敷设在空气中的同型号电缆，能满足多大容量变压器使用。
（设最高空气温度为40℃）
答案：
解：
实际上XLPE绝缘电缆在25℃土壤中和在40℃的空气中长期载流量修正系数都是1.0，即也为147A。
（1分）
I=
（1分）
I=147=
=
（1分）
Sμ=2543.1kVA（1分）
答：
YJLV-3×50/10kV电缆可供2500kVA使用。
（1分）（回答2543.1kVA变压器需扣0.5分）
28.（计算题,专门技能,较难）
试计算YJV22-3×240mm2/10kV电力电缆用牵引头方式，牵引时所能承受的拉力。
（σ=70×106Pa/mm2）
答案：
解：
Tm=kσqS（1分）
Tm=1×70×106Pa/mm2×240mm2×3
=5040×107Pa（2分）
答：
电缆牵引力应小于5040Pa。
（1分）
29.（计算题,相关技能,较易）
有一个电流互感器，变流比为400/5，准确度等级0.5级，额定容量为15VA，今测得其二次回路的总阻抗为1Ω，问该电流互感器二次侧所接仪表能否保证其准确度。
答案：
解：
∵S=I2Z∴Z=S/I2=15/52=0.6Ω（2分）
所以，二次总阻抗为1Ω，超过该电流互感器额定阻抗0.6Ω，即电流互感器的准确等级要下降，即所接仪表不能保证其准确度。
（2分）
答：
不能保证其准确度。
（1分）
30.（计算题,相关技能,中等）
在大电流接地系统中，配电系统可能出现的接地电流最大为4000A，试求这时对接地网中要求的接地电阻值。
答案：
解：
大电流接地系统中 R≤2000/I=2000/4000=0.5（Ω）（4分）
答：
大电流接地系统中，可能出现4000A时，接地电阻应小于或等于0.5Ω。
（1分）
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