第3章:变压器
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第三章 变压器3-1 一台三相浸油自冷式铝线变压器,S N =200kV A ,U 1N /U 2N =100/0.4kV ,试求原边和副边绕组的额定电流。
解;由于三相变压器的变比是线电压之比,所以,假设原、副边绕组皆为Y 接,则额定电流亦为线电流为:()A 210020011===N N N U S I ()A 5024.01012=⨯==N N nI I 3-2 单相变压器的额定电压为220/110V ,如图所示。
设高压侧加220V 电压,空载励磁电流为I 0,主磁通为0Φ。
求:(1) 若将X 与a 连接在一起,在Ax 端加330V 的电压,此时励磁电流和主磁通各为多少?(2) 若将X 和x 连接在一起,Aa 端加电压110V ,则励磁电流和主磁通又各为多少?解:由题中条件可知,U 1N /U 2N =220/110=2,当原边电压为220V 时,空载励磁电流为I 0,主磁通为Φ0。
如设:原边绕组的匝数为N 1,副边绕组的匝数为N 2,则原边绕组的线圈匝数为N 1=2N 2,其主磁通为0111144.4144.4Φ=⨯=⨯⨯≈ΦN U f N f U N N 由此可以看出,只要变压器的安匝比不变,则主磁通就不会改变。
与其对应的励磁电流也不会变,为I 0。
其磁动势为:()020122012I N I N I N I N ==+(1)若X 与a 连接在一起,构成一个新的绕组A ——x 绕组。
A ——x 绕组之间的线圈匝数为:原边绕组的线圈匝数2N 2与副边绕组的匝数N 2之和。
此时,若在A ——x 绕组两端施加330V 电压,则安匝比为:2222/11033302N N N N U ==+ 由此可见,由于绕组的安匝比没有变化,所以,主磁通0Φ不变。
所以,产生该磁通所需的励磁电流亦不变,仍为I 0。
(2)若将X 和x 连接在一起,Aa 端加电压110V ,则主磁通为:0222212312144.444.4244.4Φ=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=+⨯⨯≈Φ+Φ=ΦN f U fN U N f U 如此时变压器没有出现磁饱和,则励磁电流与磁通应成线性关系,于是得励磁电流为: 023I I =励磁 3-3 一台单相变压器,S N =10kV A ,U 1N /U 2N =380/220V ,r1=0.14Ω,x1=0.22Ω,r2=0.035Ω,x2=0.055Ω,负载阻抗ZL =4+j3Ω。
第三章 变压器一、填空:1. 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。
2. 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。
3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
答:负载电流的变化。
4. 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。
5. 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。
6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
答:空载和短路。
7. 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。
8. 在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为 。
答:1。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
二、选择填空1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同的条件下, cos 越高,则 。
A :副边电压变化率Δu 越大,效率η越高,B :副边电压变化率Δu 越大,效率η越低,C :副边电压变化率Δu 越大,效率η越低,D :副边电压变化率Δu 越小,效率η越高。
答:D2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ,N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808.3A 时,则高压边的相电流为 。
A : 808.3A , B: 56A ,C: 18.67A , D: 32.33A 。