第二篇 变压器
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《电机学》随堂练习参考答案第一篇直流电机 1.在直流发电机中,电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后,负载时, ()A 只有直轴电枢反应磁势。
B 只有交轴电枢反应磁势。
C 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为助磁性质。
A 励磁电流恒定时,发电机端电压与线路电流之间的关系。
B 发电机端电压恒定时,励磁电流与线路电流之间的关系。
C 发电机线路电流恒定时,发电机端电压与励磁电流之间的关系D 发电机端电压恒定时,励磁电压与线路电流之间的关系。
参考答案:C 2. 单波绕组的并联支路数应等于( A2 B 极对数p 参考答案:A 3. 电磁转矩应等于( ) A Ce ① n B CT ① la 参考答案:B 3. 电磁转矩应等于( ) A Ce ① n B CT ① la参考答案:B 4. 他励发电机外特性是指转速恒定且C 极数2pD 换向片数kC P2/ QD CeKflflaC P2/ QD CeKflflaC P2-p0D T2 Q)C极数2p D换向片数k C P2 /la D CTKfIfIaA能量回馈到电网。
C电机变成他励发电机B电机内仍有主磁场。
D电磁转矩为制动性转矩。
5. 他励发电机的调整特性是()A下垂B上翘C水平 D 没准参考答案:B6. 下列说法错误的是()A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。
参考答案:C7. 电磁功率应等于()A Ea laB P1+pO参考答案:A8. 单叠绕组的并联支路数应等于(A 2 B极对数p参考答案:C9. 感应电动势应等于()A Ce ① nB CT① la参考答案:A10. 对于能耗制动来说,下列说法错误的是()11. 直流电机的励磁方式有(A 他励B 并励C 串励D 复励D 实槽数C 换向器节距D 合成节距)0C P1-pcuf-pcuaD Eala0 0B 改变电枢电压 D 改变励磁电流参考答案:ABCD 12.直流电机的换向片数等于()。
变压器(优秀范文5篇)第一篇:变压器变压器:1)变压器规格、型号、容量应符合设计要求,其附件,备件齐全,并应有设备的相关技术资料文件,以及产品出厂合格证。
设备应装有铭牌,铭牌上应注明制造厂名、额定容量、一、二次额定电压、电流、阻抗、及接线组别等技术数据。
2)开箱检查应根据施工图、设备技术资料文件、设备及附件清单,检查变压器及附件的规格型号,数量是否符合设计要求,部件是否齐全,有无损坏丢失。
3)按照随箱清单清点变压器的安装图纸、使用说明书、产品出厂试验报告、出厂合格证书、箱内设备及附件的数量等,与设备相关的技术资料文件均应齐全。
同时设备上应设置铭牌,并登记造册。
4)被检验的变压器及设备附件均应符合国家现行有关规范的规定。
变压器应无机械损伤,裂纹、变形等缺陷,油漆应完好无损。
变压器高压、低压绝缘瓷件应完整无损伤,无裂纹等。
配电柜:产品质量保证书、检测报告、合格证(必须有3C认证标志),厂家营业执照、资质证书、生产许可证(复印件必须盖厂家公章)、产品使用说明书、维护说明书、必要时要有保修书、装箱单。
第二篇:高频变压器高频变压器1、励磁电流是所加在线圈两端的电压产生的,产生了电流后,会产生一个反向电动势,有阻碍外界电压变化的趋势,但这个电压不是稳定的,会随着外电压的变化而变化。
当然,这个外界电压是指比较平滑的,比如抛物波电压,如果是在某一电平处突然断开,会产生一个很高的反向脉冲,将比原先的电平要高。
2、.激磁电流的作用?说是为了维持初级线圈的磁通变化量,那我可不可以这么理解,其实激磁电流的作用就是为了抵消变压器的损耗和一些不能传递到变压器次级的能量呢?你对激磁电流的理解基本正确,因为变压器毕竟做不到理想状态,虽然次级空载,但要维持电压,仍需要一定量的功率输入。
而且,因为铁心涡流等原因,这个输入会随着次级负载的加重而增大。
3.变压器的空载电流包括励磁电流和铁耗电流,励磁电流也称激磁电流或磁化电流。
由于铁耗电流很小,空载电流主要用于励磁,所以,有时也称空载电流为励磁电流。
变压器培训资料### 变压器培训资料(第一篇)#### 一、什么是变压器?变压器是一种将电能从一个电路传输到另一个电路的电气设备。
它是基于电磁感应原理工作的。
变压器由两个或多个线圈组成,包括一个主要线圈和一个或多个次要线圈。
主要线圈连接到输电线路,次要线圈连接到用户线路。
#### 二、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当主要线圈中有交流电流通过时,产生的磁场将穿过次要线圈,导致次要线圈中产生感应电流。
根据安培定律,感应电流会产生磁场,该磁场与主要线圈中的磁场相互作用,从而引起次要线圈中的电压。
#### 三、变压器的分类根据变压器的用途和设计结构,可以将其分为以下几类:1. 功率变压器:用于将高压输电线路的电压降低到适合用户使用的低压。
功率变压器通常被安装在电网的变电所或输电塔上。
2. 隔离变压器:用于将电源与负载之间隔离,以防止电流和故障产生的危险。
隔离变压器通常用于电子设备和仪器仪表等敏感电气设备中。
3. 自耦变压器:主要用于低功率应用,如音频放大器和电子变压器。
4. 核心型变压器:具有铁芯,用于电力系统中的大功率变压器。
#### 四、变压器的优点变压器具有以下几个优点:1. 节能:变压器能够将高压转变为低压,减少了能量的损耗。
2. 距离传输:变压器可以通过增加或减少电压来调整电力传输的距离,使电能可以从发电站传输到用户。
3. 隔离:变压器通过将主要线圈与次要线圈隔离,使电源与负载之间得以隔离,从而提供了安全性和稳定性。
4. 可调性:变压器的输出电压可以根据需求进行调整,以适应不同的应用。
#### 五、常见的变压器故障及其处理方法1. 短路故障:当变压器主要线圈和次要线圈之间发生短路时,会导致大电流通过,可能引发火灾或爆炸。
处理方法包括更换短路处的绝缘材料和维修电路。
2. 温度过高:如果变压器温度过高,可能是因为负载过大或通风不良。
应及时降低负载或改进通风系统。
3. 绝缘损坏:绝缘的老化或损坏会导致电流漏到变压器的金属部分,从而引发故障。
第二篇 变压器的运行规程1.变压器的运行方式:1.1变压器的允许运行方式1.1.1变压器额定运行方式1.1.1.1变压器在额定使用条件下,可按铭牌规范连续运行。
1.1.1.2油浸自冷方式的变压器其上层油温的允许值最高不得超过95℃,一般不宜超过85℃。
1.1.1.3强迫油循环风冷的变压器上层油温一般不超过75℃,最高不超过85℃。
1.1.1.4干式变压器其各部分的温升不得超过100℃(测量方法:电阻法)。
运行中温度按一般不超过110℃,最高温度不超过130℃。
1.1.1.5变压器的外加一次电压可以较额定电压为高,但一般不得超过相应分接头电压值的5%。
无论电压分接头在任何位置。
若所加一次电压不超过其额定值的5%,则变压器的二次侧可带额定电流。
1.1.2变压器允许的过负荷运行方式:1.1.2.1变压器可以在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行。
正常过负荷的允许值应根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器接带的负荷来确定。
事故过负荷只允许在事故情况下(例如运行中的若干台变压器中有一台损坏,又无备用变压器。
则其余变压器允许按事故过负荷运行)使用。
变压器存在较大缺陷(如冷却系统不正常、严重漏油、色谱分析异常等)时不准过负荷运行。
过负荷的最高值:油浸自冷变压器不应超过额定容量的30%,强油风冷变压器不应超过20%。
1.1.2.2变压器在过负荷运行时,应投入全部冷却装置。
1.1.2.3全天满负荷工作的变压器不宜过负荷运行。
1.1.2.4油浸自然循环冷却变压器事故过负荷的允许值如表1规定:表1油浸自然循环冷却变压器事故过 负荷允许运行时间(小时:分)环境温度(°C)过负荷倍数 0 10 20 30 401.1 24:00 24:00 24:00 19:00 7:001.2 24:00 24:00 13:00 5:50 2:451.3 23:00 10:00 5:30 3:00 1:301.4 8:00 5:00 3:10 1:45 0:551.5 4:45 3:10 2:00 1:10 0:351.6 3:00 2:05 1:20 0:45 0:181.7 2:05 1:25 0:55 0:25 0:091.8 1:30 1:00 0:30 0:13 0:061.9 1:00 0:35 0:18 0:09 0:052.0 0:40 0:22 0:11 0:061.1.2.5油浸强迫油循环风冷却的变压器事故过负荷的允许值如表2规定:表2油浸强迫油循环冷却的变压器事故过负荷允许运行时间(小时:分)过负荷环境温度(°C)倍数 0 10 20 30 401.1 24:00 24:00 24:00 14:30 5:101.2 24:00 21:00 8:00 3:30 1:351.3 11:00 5:10 2:45 1:30 0:451.4 3:40 2:10 1:20 0:45 0:151.5 1:50 1:10 0:40 0:16 0:071.6 1:00 0:35 0:16 0:08 0:051.7 0:15 0:15 0:09 0:051.1.2.6变压器经过事故过负荷以后,应将事故过负荷的大小和持续时间记入变压器的技术档案内。
中华人民共和国国家标准电气装置安装工程施工及验收规范GBJ 232—82第二篇电力变压器、互感器篇主编单位:中华人民共和国水利电力部浙江省基本建设委员会批准单位:中华人民共和国基本建设委员会实行日期:1982年10月1日中国建筑工业出版社1982北京第一章总则第1.0.1条本篇适用于电压为330千伏及以下、频率为50赫芝的电力变压器、互感器安装工程的施工及验收。
消弧线卷、油浸式电抗器的安装应按本篇变压器章的有关规定;特殊用途的电力变压器、互感器的安装,尚应参照产品和专业部门的有关规定。
第1.0.2条电力变压器和互感器的安装应按已批准的设计进行施工。
第1.0.3条电力变压器、互感器的运输、保管,除应符合本篇要求外,产品有特殊要求时,尚应符合产品的要求。
第1.0.4条本篇所列设备在安装前的保管要求,系指保管期限在一年以内者。
长期保管的设备,则应遵守设备保管的专门规定。
第1.0.5条凡所使用的设备及器材,均应符合国家或部颁的现行技术标准,并有合格证件。
设备应有铭牌。
第1.0.6条所有设备和器材到达现场后,应及时作下列验收检查:一、开箱检查清点,规格应符合设计要求,附件备件齐全;二、制造厂的技术文件应齐全;三、按本篇要求作外观检查。
第1.0.7条施工中的安全技术措施,应遵守本规范和现行有关安全技术规程的规定。
对重要工序,尚应事先编制安全技术措施,经主管部门批准后方可执行。
第1.0.8条对土建的要求。
一、与电力变压器、互感器安装有关的建筑物、构筑物的土建工程质量,应符合国家现行的土建工程施工及验收规范中有关规定;二、设备安装前,土建工作应具备下列条件:1.屋顶、楼板施工完毕,不得有渗漏;2.室内地面的基层施工完毕,并在墙上标出地面标高;3.混凝土基础及构架达到允许安装的强度;焊接构件的质量符合要求;4.预埋件及留孔符合设计,预埋件牢固;5.钢轨敷设后,抹面工作结束;6.模板及施工设施拆除,场地清理干净;7.具有足够的施工用场地,道路畅通。
第二篇变压器第一章电力变压器变压器是一种静止电器,它利用电磁感应原理,把一种电压、电流的交流电能,变换为同频率的另一种电压、电流的交流电能。
变压器的种类有许多,这里主要讲述在电力系统中作为输、配电用的电力变压器。
并结合我厂变压器的配置和使用情况,主要介绍变压器的基本工作原理、基本结构、试验、投运、停运及事故处理等一些情况。
第一节基本工作原理变压器基本工作原理可用下图说明:变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的,其结构部分主要是两个(或两个以上)互相绝缘,且匝数不等的绕组,套装在一个由良好导磁材料制成的闭合铁芯上;两个绕组之间通过磁场而耦合,但在电的方面没有直接联系(自耦变除外),能量的转换以磁场作媒介。
在两个绕组中,一个绕组接入交流电源,另一个绕组接负载。
接入交流电源的绕组称为原绕组,也称原边或一次侧;接负载的绕组,称为副绕组,也称副边或二次侧绕组。
当原绕组接入交流电源时,原绕组中将流过交流电流,并在闭合铁芯中产生交变磁通,其频率与电源频率相同。
闭合铁芯中的磁通同时交链原、副绕组,根据电磁感应定律,原、副绕组中分别感应出相同频率的电动势。
副绕组内感应出电动势,便向负载供电,实现了电能的传递。
原、副绕组中感应电动势的大小正比于各自的匝数,同时也近似等于各自侧的电压,只要原、副绕组匝数不等,便可使原、副边具有不同的电动势和电压,变压器就是利用原、副绕组匝数不等实现变压的。
变压器在传递电能的过程中,原、副边的电功率基本相等。
当两侧电压不等时,两侧电流势必不等,高压侧电流小,低压侧的电流大,故变压器在改变电压的同时,也改变了电流。
概括地说,变压器利用电磁感应原理,借助具有不同匝数的原、副绕组之间的磁耦合作用,从而改变原、副边的电流、电压的大小,而不改变频率,以实现交流电能传递的目的。
第二节变压器的型号及其技术数据每台变压器都在醒目位置上设有一个铭牌,上面标明了变压器的型号和额定值。
所谓额定值,是指制造厂按照国家标准,对变压器正常使用时有关参数所做的限额规定。
第二章 变压器的电磁关系知识点一:变压器空载运行1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同,通常把磁通分为 和 ,前者在 闭合,起 作用,后者主要通过 闭合,起 作用。
2、变压器空载电流由 和 两部分组成,前者用来 ,后者用来 。
3、变压器励磁电流的大小受 、 、 、 和 等因素的影响。
4、变压器等效电路中的m x 是对应于 的电抗,m r 是表示 的电阻。
5、变压器的漏抗Ω=04.01x ,铁耗W p Fe 600=,今在一次施加很小的直流电压,二次开路,此时=1x Ω,=Fe p W 。
6、一台已制成的变压器,在忽略漏阻抗压降的条件下,其主磁通的大小主要取决于 和 ,与铁心材质和几何尺寸 (填有关、无关)7、建立同样的磁场,变压器的铁心截面越小,空载电流 ;一次绕组匝数越多,空载电流 ,铁心材质越好,空载电流 。
8、变压器一次绕组匝数减少,额定电压下,将使铁心饱和程度 ,空载电流 , 铁耗 ,二次空载电压 ,励磁电抗 。
9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定,当电源电压及频率均减半,则铁心磁密 ,空载电流 。
10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是 。
(A ) 原绕组匝数多电阻大;(B ) 原绕组漏抗很大;(C ) 变压器的励磁阻抗很大。
11、一台V U U N N 110/220/21=的单相变压器空载运行,一次侧接220V 时铁心主磁通为0Φ,二次侧接110V 时铁心主磁通为'0Φ,则 。
(A )'00Φ=Φ;(B )'00Φ>Φ;(C )'00Φ<Φ。
12、变压器其他条件不变,若一次侧匝数增加10%,21,x x 及m x 的大小将 。
(A )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 增大;(B )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 减少;(C )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 增大;(D )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 减少;13、某三相电力变压器V U U KVA S N N N 400/10000/,50021==,下面数据中有一个是励磁电流的倍数,它应该是 。
变压器电容补偿全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:变压器电容补偿是电力系统中常用的一种补偿方法,通过在变压器旁边放置一个合适的电容器,可以有效改善系统中的功率因数,减少电能损耗。
变压器在电力系统中扮演着重要的角色,它将输电系统中的高电压变换为用户所需的低电压,使电能可以顺利传输到各个用电设备中。
在实际运行过程中,由于变压器的电感性负载会导致系统的功率因数下降,影响电力设备的运行效率和稳定性。
变压器电容补偿就成为了一种必要的解决方案。
一、变压器电容补偿的原理电容补偿是通过在电路中并联连接一个电容器来补偿电路的电感性负载,提高功率因数的一种方法。
在变压器旁边放置一个合适的电容器,可以在一定程度上抵消变压器的电感性负载,提高系统的功率因数。
当电容器与变压器并联连接时,可以看作一个并联谐振电路,使得两者在频率上形成共振,从而实现功率因数的补偿。
1. 改善功率因数:通过电容补偿可以有效提高系统的功率因数,降低电能损耗,提高系统的运行效率和稳定性。
2. 减小谐波:由于电容补偿可以抑制变压器谐波的产生,降低系统中的谐波水平,改善电力质量。
3. 节约能源:提高功率因数可以减少系统中的无效功率,节约电能消耗,降低供电成本。
4. 延长设备寿命:电容补偿可以减小系统中的电流和电压谐波,降低电力设备的损耗,延长设备的使用寿命。
1. 确定补偿对象:根据系统运行情况和需求,确定需要进行电容补偿的变压器。
2. 计算补偿容量:根据变压器的额定容量、功率因数和负载情况,计算出需要补偿的电容容量和电压等参数。
3. 设计补偿方案:选择合适的电容器类型和连接方式,设计补偿电路,并考虑与变压器之间的连接方式和保护措施。
4. 安装调试:按照设计方案进行电容器的安装和连接,进行电容补偿系统的调试和测试,确保系统正常运行。
5. 运行监测:定期对电容补偿系统进行检查和维护,监测系统运行情况,及时处理问题,保障系统稳定运行。
1. 工业用电:工业生产中存在大量的电感性负载设备,如电动机、照明设备等,通过电容补偿可以提高功率因数,减少无功功率损耗。
第二篇 变压器一、填空:1. 一台单相变压器额定电压为380V/220V ,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V 上,则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。
(增加,减少或不变) 答:m Φ增大,0I 增大,m Z 减小,Fe p 增大。
2. 一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ,电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行,此时变压器磁路饱和程度 ,励磁电流 ,励磁电抗 ,漏电抗 。
答:饱和程度不变,励磁电流不变,励磁电抗增大,漏电抗增大。
3. 三相变压器理想并联运行的条件是(1) ,(2) ,(3) 。
答:(1)空载时并联的变压器之间无环流;(2)负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载;(3)负载时各变压器分担的电流应为同相。
4. 如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E= ,U= ,空载电流将 ,空载损耗将 。
答:E 近似等于U ,U 等于IR ,空载电流很大,空载损耗很大。
5. 变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。
答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。
6. 一台变压器,原设计的频率为50Hz ,现将它接到60Hz 的电网上运行,额定电压不变,励磁电流将 ,铁耗将 . 答:减小,减小。
7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
答:磁动势平衡和电磁感应作用。
8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
答:负载电流的变化。
9. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压,则激磁电流将 ,变压器将 。
答:增大很多倍,烧毁。
10. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。
答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。
11. 变压器副边的额定电压指 。
答:原边为额定电压时副边的空载电压。
12. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
答:空载和短路。
13. 变压器的结构参数包括 , , , , 。
答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。
14. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通为 。
答:主磁通,漏磁通。
15. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。
答:自耦变压器。
16. 并联运行的变压器应满足(1) ,(2) ,(3) 的要求。
答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。
17. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。
答:可变损耗,不变损耗。
18、变压器由空载到负载,其主磁通m Φ的大小________。
变压器负载时主磁通m Φ的作用___________ (基本不变;传递能量的媒介)19、变压器等值电路中m R 是代表_________________。
变压器等值电路中m X 是代表_________________________。
(反映铁损的等效电阻;反映铁芯磁化性能的参数) 20、电压互感器在使用时,二次侧不允许________。
电流互感器在使用时,二次侧不允许________。
(短路;开路)21、变压器短路试验一般___________侧测量,空载试验一般在__________侧测量。
变压器短路试验可以测得___________阻抗,空载试验可以测得___________阻抗。
(高压侧;低压侧;短路;激磁)22、变压器带感性负载运行时,随负载电流的增加,二次侧端电压___________。
(下降) 23、若两台变压器并联,第一台短路电压, 5.5%k u I =,第二台短路电压 6.5%k u II =,负载时,第___________台变压器先满负荷。
(第一台) 二、作图题1、√画出变压器的T 形等效电路,并标明各相量的参考方向。
并说明,m m X R 所代表的意义.2、画出变压器的简化等效电路,并作出简化相量图(感性负载)。
3、√根据绕组联结图确定联结组标号4、√由联结组别,画相量图 三、简答1. 从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答: 变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流i m , 产生励磁磁动势f m ,在铁芯中产生交变主磁通φm , 其频率与电源电压的频率相同,根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势e 1和e 2,且有dtd Ne mφ11-=、dtd Ne mφ22-=显然,由于原副边匝数不等,即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等,即e 1≠e 2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1、U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
2. √试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?答:由dt d N e φ11-=、dt d N e φ22-=可知2211N e N e =,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2,因此2211N U N U ≈,当U 1 不变时,若N 1减少, 则每匝电压11N U增大,所以1222N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4,若 N 1减小,则m Φ增大,又m fN U Φ=2244.4,故U 2增大。
3. 变压器原、副方额定电压的含义是什么?答:变压器一次额定电压U 1N 是指规定加到一次侧的电压,二次额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压。
4. 变压器空载运行时,是否要从电网取得功率?这些功率属于什么性质?起什么作用?为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利?答:要从电网取得功率,有功功率供给变压器本身功率损耗,即铁心损耗和绕组铜耗,它转化成热能散发到周围介质中;无功功率为主磁场和漏磁场储能。
小负荷用户使用大容量变压器时,在经济技术两方面都不合理。
对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流较大,而负荷小,电流负载分量小,使电网功率因数降低,输送有功功率能力下降,对用户来说,投资增大,空载损耗也较大,变压器效率低。
5. 为了得到正弦形的感应电动势,当铁芯饱和和不饱和时,空载电流各呈什么波形,为什么?答:铁心不饱和时,空载电流、电动势和主磁通均成正比,若想得到正弦波电动势,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(见磁化曲线),电动势和主磁通成正比关系,若想得到正弦波电动势,空载电流应为尖顶波。
6. 试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。
它们分别对应什么磁通,对已制成的变压器,它们是否是常数?答:激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数;漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。
激磁电抗对应于主磁通,漏电抗对应于漏磁通,对于制成的变压器,励磁电抗不是常数,它随磁路的饱和程度而变化,漏电抗在频率一定时是常数。
7. √如将铭牌为60Hz 的变压器,接到50Hz 的电网上运行,试分析对主磁通、激磁电流、铁损、漏抗及电压变化率有何影响?答:根据m fN E U Φ=≈11144.4可知,电源电压不变,f 从60Hz 降低到50Hz 后,频率f 下降到原来的(1/1.2),主磁通将增大到原来的1.2倍,磁密m B 也将增大到原来的1.2倍, 磁路饱和程度增加, 磁导率Fe μ降低, 磁阻m R 增大。
于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将增大。
再由3.12f B p m Fe ∝讨论铁损耗的变化情况。
60Hz 时,3.12f B p m Fe ∝50Hz 时,3.12')2.11()2.1(f B p m Fe ∝ 因为,14.12.12.12.17.03.12'===Fe Fe p p ,所以铁损耗增加了。
漏电抗σσσπωfL L X 2==,因为频率下降,所以原边漏电抗σ1X ,副边漏电抗σ2X 减小。
又由电压变化率表达式 ()]sin cos )[()sin cos (2*2*12*2*1*2*2**ϕϕϕϕσσX X R R I X R I U k k +++=+=∆可知,电压变化率U ∆将随σ1X ,σ2X 的减小而减小。
8. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗,而把短路损耗看成是铜耗?变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别?为什么? 答:因为空载时电流很小,在空载损耗中铁耗占绝大多数,所以空载损耗近似看成铁耗。
而短路时,短路电压很低,因而磁通很小,铁耗也很小,短路损耗中铜耗占绝大多数,所以近似把短路损耗看成铜耗。
实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别,因为后一个是包含有其它损耗。
9. 变压器空载时,一方加额定电压,虽然线圈(铜耗)电阻很小,电流仍然很小,为什么?答:因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场,使线圈有很大的自感电势(接近额定电压,比额定电压小),所以虽然线圈电阻很小,电流仍然很小。
10. √变压器的额定电压为220/110V ,若不慎将低压方误接到220V 电源上,试问激磁电流将会发生什么变化?变压器将会出现什么现象?答:误接后由m fN E U Φ=≈144.4知,磁通增加近一倍,使激磁电流增加很多(饱和时大于一倍)。
此时变压器处于过饱和状态,副边电压440V 左右,绕组铜耗增加很多,使效率降低、过热,绝缘可能被击穿等现象发生。
五、计算1. 一台单相变压器,KVA S N 1000=,kV U U NN 3.66021=,Hz f N 50=,空载及短路实验的结果如下:试计算:(1)折算到高压边的参数(实际值及标么值),假定2'21k R R ==,2'21k X X X ==σσ (2)画出折算到高压边的T 型等效电路;(3)计算短路电压的百分值及其二分量;(4)满载及8.0cos 2=φ滞后时的电压变化率及效率; (5)最大效率。
解:(1)空载实验可以得到折算到高压边的参数 02I U k Z m = ,而k =60/6.3=9.524 所以Ω=⨯=k Z m 577.561.106300524.92 Ω=⨯==k I P k R m 446.41.105000524.9222002Ω=-=k R Z X m m m 402.5622根据短路实验得到折算到低压边的参数Ω=⨯====5.3015.152140002222'21k k k I P R R R Ω=⨯==86.21315.1523240k k k I U Z Ω=-==5.102)2(22'21k k R Z X X σσ 21111 3.6N NN NN U U k Z S I ===Ω所以 235.16.3446.41*===N m m Z R R 667.156.3402.561*===N m m Z X X 3311*2*110472.8106.35.30-⨯=⨯===N Z R R R 2311*2*1108472.2106.35.102-⨯=⨯===N Z X X X σσσ (2)折算到高压的T 型等效电路(3)%69.1%1000169.0%100=⨯=⨯=*K kr R u%69.5%1000569.0%100=⨯=⨯=*K kx X u %94.569.569.12222=+=+=kx kr k u u u(4) 电压变化率%77.4)%6.069.58.069.1(sin cos 22=⨯+⨯=+=∆φφkx kr u u u此时, 211'57.138NNu kV U UU=-∆⋅=而 211'16.667N NNS A I I U ≈==所以 kW COS I U P 3.9528.0667.16138.572'2'22=⨯⨯==φ 故 kW P I I P P P k kN 24.974)(21021=++=则 21952.3100%100%97.75%974.24P P η⨯=⨯==(5)达到最大效率时,kW p p cu Fe 5000== 所以 A R p I k cu 05.9615000'2===543.067.1605.91'2*2===N I I I所以%19.98%100)14000543.050008.010*******.014000543.050001(%100)cos 1(2322*202*22*20max =⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+-=⨯+++-=kN kP I P S I P I P φη 2.一台单相变压器50kVA 、7200/480V 、60Hz 。