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文档简介

1、2022年5月6日星期五1第三章第三章 变压器变压器习题及解答习题及解答;.2022年5月6日星期五;.23.7 3.7 为了得到正弦形的感应电动势为了得到正弦形的感应电动势, ,当铁芯饱和和不饱和时当铁芯饱和和不饱和时, ,空载电流各呈什么波形空载电流各呈什么波形, ,为什为什么?么?n答答: :铁心不饱和时,空载电流,电动势和主磁通均成正比铁心不饱和时,空载电流,电动势和主磁通均成正比, ,假想象得到正弦波电动势,假想象得到正弦波电动势,空载电流应为正弦波;铁心饱和时,空载电流与主磁通成非线性关系空载电流应为正弦波;铁心饱和时,空载电流与主磁通成非线性关系( (见磁化曲线见磁化曲线) ),

2、电动势和主磁通成正比关系,假想象得到正弦波电动势,空载电流应为尖顶波。电动势和主磁通成正比关系,假想象得到正弦波电动势,空载电流应为尖顶波。2022年5月6日星期五;.33.10 3.10 变压器的其它条件不变,对变压器的其它条件不变,对X1X1、XmXm的影响怎样?的影响怎样?n仅将一、二次绕组匝数变化仅将一、二次绕组匝数变化1010?n假设仅将外施电压变化假设仅将外施电压变化1010,其影响怎样?,其影响怎样?n假设仅将频率变化假设仅将频率变化1010,其影响又怎样?,其影响又怎样? U1E1=4.44fN1m U1E1=4.44fN1mn1 1当当N1N1添加时,由于添加时,由于N1m=

3、N1m=常数,因此主磁通常数,因此主磁通,磁路饱和程度,磁路饱和程度,LmLm;L1L1与磁路饱与磁路饱和程度无关,和程度无关,L1L1不变。不变。 n 当当N N1=1.1N11=1.1N1时,时,X X1=1.21X11=1.21X1,Xm11.21XmXm11.21Xm;n 当当N N1=0.9N11=0.9N1时,时,X X1=0.81X11=0.81X1,Xm10.81XmXm11.1XmXm11.1Xm; 当当f f1=0.9f11=0.9f1时,时,X X1=0.9X11=0.9X1,Xm10.9XmXm10o20o及短路三种情况下,下面各及短路三种情况下,下面各量的大小需计及漏

4、阻抗压降量的大小需计及漏阻抗压降: :1 1二次电压二次电压U2U2;2 2一次主电动势一次主电动势E1E1;3 3铁心磁铁心磁通密度通密度BmBm。n答:答:n 1U2空空U2满满U2短短=0 n 2E1空空E1满满E1短短 n 3Bm空空Bm满满Bm短短 2022年5月6日星期五;.22一台一台220/110220/110伏的单相变压器伏的单相变压器, ,试分析当高压侧加额定电压试分析当高压侧加额定电压220220伏时伏时, ,空载电流空载电流I0I0呈什么波形呈什么波形 加加110110伏时载电流伏时载电流I0I0呈什么波形呈什么波形, ,假设把假设把110110伏加在低压侧伏加在低压侧

5、,I0,I0又呈什么波形又呈什么波形n答答: :变压器设计时变压器设计时, ,任务磁密选择在磁化曲线的膝点任务磁密选择在磁化曲线的膝点( (从不饱和形状进入饱和形状的拐从不饱和形状进入饱和形状的拐点点),),也就是说也就是说, ,变压器在额定电压下任务时变压器在额定电压下任务时, ,磁路是较为饱和的磁路是较为饱和的. . 高压侧加高压侧加220V,220V,磁密为设计值磁密为设计值, ,磁路饱和磁路饱和, ,根据磁化曲线根据磁化曲线, ,当磁路饱和时当磁路饱和时, ,励磁电流添加的励磁电流添加的幅度比磁通大幅度比磁通大, ,所以空载电流呈尖顶波所以空载电流呈尖顶波. . 高压侧加高压侧加110

6、V,110V,磁密小磁密小, ,低于设计值低于设计值, ,磁路不饱和磁路不饱和, ,根据磁化曲线根据磁化曲线, ,当磁路不饱和时当磁路不饱和时, ,励磁励磁电流与磁通几乎成正比电流与磁通几乎成正比, ,所以空载电流呈正弦波所以空载电流呈正弦波. .低压侧加低压侧加110V,110V,与高压侧加与高压侧加220V220V一样一样, , 磁密为设计值磁密为设计值, , 磁路饱和磁路饱和, ,空载电流呈尖顶波空载电流呈尖顶波. .2022年5月6日星期五;.23习题:有一台习题:有一台Yd联接的三相变压器,一次侧高压方加上对称正弦电压,试分析:联接的三相变压器,一次侧高压方加上对称正弦电压,试分析:

7、 1一次侧电流中有无一次侧电流中有无3次谐波?次谐波? 2二次侧相电流和线电流中有无二次侧相电流和线电流中有无3次谐波?次谐波? 3主磁通中有无主磁通中有无3次谐波?次谐波? 4一次侧相电压和线电压中有无一次侧相电压和线电压中有无3次谐波?二次侧相电压和线电压中有无次谐波?二次侧相电压和线电压中有无3次谐波?次谐波?n一次侧线电流中没有三次谐波一次侧线电流中没有三次谐波n二次侧相电流中有,构成环流。线电流中无三次谐波。二次侧相电流中有,构成环流。线电流中无三次谐波。nD的三次谐波电流处于短路形状,去磁作用很强,谐波很小。的三次谐波电流处于短路形状,去磁作用很强,谐波很小。n一二次侧相电势中存在

8、三次谐波,但数值很小。一次侧相电压中存在三次谐波值一二次侧相电势中存在三次谐波,但数值很小。一次侧相电压中存在三次谐波值很小,线电压中没有;二次侧相电压中有很小的三次谐波,线电压中没有;很小,线电压中没有;二次侧相电压中有很小的三次谐波,线电压中没有;2022年5月6日星期五;.24习题:习题:Yd衔接的三相变压器组,一台变压器的一次或二次绕组绕反向了,绕组标号照旧,衔接的三相变压器组,一台变压器的一次或二次绕组绕反向了,绕组标号照旧,会产生什么后果?会产生什么后果?n这时绕组绕反的那一相电动势将反相,从而使得三角形闭合回路中三相基波电动势之这时绕组绕反的那一相电动势将反相,从而使得三角形闭合

9、回路中三相基波电动势之和为相电动势的两倍,会在三角形回路中产生很大的环流,烧坏变压器。和为相电动势的两倍,会在三角形回路中产生很大的环流,烧坏变压器。2022年5月6日星期五;.25有一台单相变压器,额定容量为有一台单相变压器,额定容量为5kVA,高、低压绕组均由两个线圈组成,高压边每个线,高、低压绕组均由两个线圈组成,高压边每个线圈的额定电压为圈的额定电压为1100V,低压边每个线圈的额定电压为,低压边每个线圈的额定电压为110V,现将它们进展不同方式的结合。,现将它们进展不同方式的结合。试问:可得几种不同的变比?每种结合时,高、低压边的额定电流为多少?试问:可得几种不同的变比?每种结合时,

10、高、低压边的额定电流为多少? n解:可有四各种不同方式的结合,三种不同的变比解:可有四各种不同方式的结合,三种不同的变比2022年5月6日星期五;.263.47 3.47 某单相变压器数据如下:某单相变压器数据如下:SN=2kVASN=2kVA,U1N/U2N=1100 U1N/U2N=1100 /110V, N=50Hz,/110V, N=50Hz,短路阻抗短路阻抗ZS=(8+j28.91)ZS=(8+j28.91),额定电压时空载电流,额定电压时空载电流İ0=(0.01-j0.09)A0=(0.01-j0.09)A,负,负载阻抗载阻抗ZL=(10+j5)ZL=(10+j5)。试求。试求:

11、:1 1变压器近似等效电路,各参数用标么值表示;变压器近似等效电路,各参数用标么值表示;2 2一、一、二次额定电流及二次电压;二次额定电流及二次电压;3 3输入功率、输出功率。输入功率、输出功率。 1 1变压器近似等效电路参数标么值变压器近似等效电路参数标么值 2022年5月6日星期五;.272022年5月6日星期五;.282022年5月6日星期五;.292022年5月6日星期五;.303.50 一台三相变压器一台三相变压器, SN=5600kVA,U1N/U2N=35/6.3kV, Y,d结合,结合,N=50Hz,在高,在高压侧做短路实验得压侧做短路实验得US=2610V,IS=92.3A,

12、PS=53kW。当。当U1= U1N、I2=I2N时,测得二次端时,测得二次端电压恰为额定值,即电压恰为额定值,即U2= U2N,求此时负载的功率因数角,并阐明负载的性质不思索温度,求此时负载的功率因数角,并阐明负载的性质不思索温度换算。换算。 2022年5月6日星期五;.31两台并联运转的变压器两台并联运转的变压器 SN3150kVA,uk7.3, SN4000kVA, uk7.6,结合组和变比一样。结合组和变比一样。1)设两台变压器并联运转时总负载为设两台变压器并联运转时总负载为6900kVA,求每台变压器承当的负,求每台变压器承当的负载大小。载大小。2)在不允许任何一台变压器过载的情况下,并联变压器组最大输出负载。并联组的在不允许任何一台变压器过载的情况下,并联变压器组最大输出负载。并联组的利用率是多少利用率是多少? 解得解得I =0.987,II =0.987,那么,那么 SI =ISNI=0.9873150=31

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