第二章 变压器补充知识习题

  • 格式:doc
  • 大小:136.50 KB
  • 文档页数:5

第二章 变压器补充知识
一、填空:
1. 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。

2. 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。

3. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组,主要是为了避免 。

答:电压波形畸变。

答:主磁通,漏磁通。

4. ★★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。

5. 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。

二、选择填空
5. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。

A:电压变化率太大; B:空载环流太大;
C:负载时激磁电流太大; D:不同联接组号的变压器变比不同。

答:B
6. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组,主要是为了避免 。

A :线电势波形放生畸变;
B :相电势波形放生畸变;
C :损耗增大;
D :有效材料的消耗增大。

答:B
7. ★两台变压器并联运行时,其负荷与短路阻抗 分配。

A :大小成反比
B :标么值成反比
C :标么值成正比
答:B
8. ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器,变比相等,能否经过改接后作并联运行 。

A .能
B .不能
C .不一定
D .不改接也能
答:A
四、简答
1、 变压器空载合闸到额定电压的电源时,在最不利的情况下,铁心中的主磁通瞬时最大值时稳态运行时主磁通最大值的多少倍?这时,空载合闸电流的最大值是否也是稳态时励磁电流的同样倍数?为什么?
2、单相变压器在什么情况下的突发短路电流最小?什么时候最大?各约为稳态短路电流的多少倍?突发短路电流对变压器有何危害?
五、计算
1、有一台双绕组变压器额定容量10千伏安,额定电压230/2300伏。

今将高压绕组和低压绕组串连起来组成一个自耦变压器使变比A k 尽量接近1,并将自耦变压器高压边接到2300伏交流电源。

试求:
(1) 自耦变压器开路时副边电压20U ;
(2) 自耦变压器的额定容量、传导容量和电磁容量。

解 (1)当双绕组串联成自耦变压器时有两种可能的变比为:
11230
23023001.12300230230021=+==+=
A A k k 所以取1.1=A k 尽量接近1。

因此自耦变压器开路时的副边电压20U 为
)(20901.1/2300/120V k U U A ===
(3) 决定自耦变压器容量,实质上就是求其电流。

如图5-7示:当1I 向下流时,公共绕组中电流I 的实际方向为向上流,1I 大小就是双绕组变压器低压230伏绕组的额定电流。

I 的大小就是双绕组变压器高压2300伏绕组的额定电流。

2I 的大小就是1I 加I 之和,即1I k A 。

)
(85.475.431.1)(35.42300
1010)(5.43230
1010123
3
1A I k I A I A I A =⨯===⨯==⨯= 自耦变压器的额定容量=5.43230011⨯=I U
kV A I U 10085.47209022=⨯==
自耦变压器的传导容量kVA U I 9.9020905.4321=⨯==
自耦变压器的电磁容量5.43)20902300()(121⨯-=-=I U U
kV A I U 1.935.420902=⨯==
2.★★某工厂由于生产的发展,用电量由500kVA 增加到800kVA 。

原有一台变压器S N =560kVA, U 1N /U 2N =6000/400,Y ,yn0联结,u k =4.5%。

现有三台变压器可供选用,它们的数据是:
变压器1:320kVA ,6300/400V ,u k =4%,Y ,yn0联结;
变压器2:240kVA ,6300/400V ,u k =4.5%,Y ,yn4联结;
变压器1:320kVA ,6300/440V ,u k =4%,Y ,yn0联结;
1、试计算说明,在不使变压器过载的情况下,选用那一台投入并联比较适合?
2、如果负载增加需选两台变比相等的与原变压器并联运行,试问最大总负载容量是多少?那台变压器最先达到满载?
解:(1)选第1台适合。

(2)如果负载增加,则选第一台与第二台,但第二台要进行改接,使原Y ,yn4改接为Y ,yn0。

则三台变压器中,由于第一台,U k =4%最小,所以最先达到满载
则S 1=S N 320kVA 。

故 04
.0045.01=**S S 原 所以 889.0045.004.01=⨯=
**S S 原 889.02==**S S 原
所以 kVA S S S S 2.1031
989.0240320560989.021max =⨯++⨯=++=原
19. ★两台变压器并联运行均为Y ,d11联结标号,U 1N /U 2N =35/10.5kV ,第一台1250kVA ,
u k1=6.5%,第二台2000kVA ,u k1=6%,试求:
1、总输出为3250kVA 时,每台变压器的负载是多少?
2、在两台变压器均不过载的情况下,并联组的最大输出为多少?此时并联组的利用率达到多少?
解: 1、923.0065
.006.0122121====******Z Z I I S S S S 所以 S S S S S S S N N 221221923.0**+⋅=+=
325075.31532==*S
所以 03.175
.315332502==*S 951.0923.021==**S S
所以 2060200003.12=⨯=S kVA
75.1188
1250951.01=⨯=S kVA 2、两台变压器均不过载,则第二台满载,12=*S
8.3153
20001250923.021max =+⨯=+=S S S N kVA 并联组利用率:9704.032508.31532
1max ==+S S S N N 20. ★★有一台变压器容量S N =5600kVA ,U 1N /U 2N =6.3/3.3kV ,Y ,yn0,u k =10.5%,
铁耗P Fe =25.5kW ,铜耗P cu =62.5kW ,今改为自耦变压器U 1N /U 2N =9.9/3.3kV ,求:
1、改为自耦变压器后的容量S N 自与原来双绕组时的容量S N 双之比(其中电磁容量、传导容量各为多少?)
2、改为自耦变压器后,在额定电压时,稳定短路电流I kN 自为额定电流I N 的多少倍?与原双绕组时的稳定短路电流比I kN 自/I kN 双;
3、改为自耦变压器后,在额定负载φcos =0.8落后时效率比未改前提高多少? 解:普通变压器:2.5133
.635600311=⨯==U S I N N N A 6.9863.335600322=⨯==
U S I N N N A Ω=09.71Z N
1、 I U U I U S N N N aN aN aN 12111)(33⋅+==
372.49262.5136.93=⨯⨯=KVA =8533 KVA
电磁容量:5600 KVA ; 传递容量:2933 KVA
2、普通:短路电抗524.9105.01===***Z U I k k k
倍 自耦: 069.08.1009.7105.01111=⨯=⋅==**I U Z Z Z Z Z aN aN N k Na k ka
ϕϕ 49.14069.011===**Z I ka ka 2.513524.91⨯==*I I I N k k 2.51349.141⨯==*I I I aN ka ka 52.1524.949.14==I I S ka 倍 3、普通:
P P S P P cu Fe N cu Fe +++-=2cos 1φβη %07.985.625.258.056005.625.251=++⨯+-= 自耦:
%7.985.625.258.085335.625.251=++⨯+-=ηa %63.0%9807%7.98=-=∆η。