第二章_變壓器答案

1、第二章 變壓器一、填空：1. 變壓器空載運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低，其原因?yàn)?。答：激磁回路的無功損耗比有功損耗大很多，空載時(shí)主要由激磁回路消耗功率。2. 變壓器的副端是通過 對(duì)原端進(jìn)行作用的。答：磁動(dòng)勢(shì)平衡和電磁感應(yīng)作用。3. 引起變壓器電壓變化率變化的原因是 。答：負(fù)載電流的變化。4. 聯(lián)接組號(hào)不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因?yàn)?。答：若連接，將在變壓器之間構(gòu)成的回路中引起極大的環(huán)流，把變壓器燒毀。5. 變壓器副邊的額定電壓指 。答：原邊為額定電壓時(shí)副邊的空載電壓。6. 通過 和 實(shí)驗(yàn)可求取變壓器的參數(shù)。答：空載和短路。7. 變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括 ， ， ， ， 。答：激磁電阻，激磁電抗，繞組電阻，

2、漏電抗，變比。8. 在采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)，額定值的標(biāo)幺值為 。答：1。9. 既和原邊繞組交鏈又和副邊繞組交鏈的磁通為 ，僅和一側(cè)繞組交鏈的磁通為 。答：主磁通，漏磁通。10. 變壓器的一次和二次繞組中有一部分是公共繞組的變壓器是 。答：自耦變壓器。11. 并聯(lián)運(yùn)行的變壓器應(yīng)滿足（1） ，（2） ，（3） 的要求。答：（1）各變壓器的額定電壓與電壓比應(yīng)相等；（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組號(hào)應(yīng)相同；（3）各變壓器的短路阻抗的標(biāo)幺值要相等，阻抗角要相同。12. 變壓器運(yùn)行時(shí)基本銅耗可視為 ，基本鐵耗可視為 。答：可變損耗，不變損耗。二、選擇填空1. 一臺(tái)三相電力變壓器=560kVA， =10000/400(v

3、), D,y接法，負(fù)載時(shí)忽略勵(lì)磁電流，低壓邊相電流為808.3A時(shí)，則高壓邊的相電流為 。 A： 808.3A ， B: 56A， C: 18.67A ， D: 32.33A。 答：C2. 一臺(tái)變比為k的變壓器，從低壓側(cè)作空載實(shí)驗(yàn)，求得副邊的勵(lì)磁阻抗標(biāo)幺值為，那末原邊的勵(lì)磁阻抗標(biāo)幺值是 。：,：,：.。 答：A3. 變壓器的其它條件不變，外加電壓增加，則原邊漏抗，副邊漏抗和勵(lì)磁電抗將 。 ：不變， ：增加% ，：減少% 。（分析時(shí)假設(shè)磁路不飽和） 答：A5 升壓變壓器，一次繞組的每匝電勢(shì) 二次繞組的每匝電勢(shì)。 A 等于 B 大于 C 小于答；A6 三相變壓器二次側(cè)的額定電壓是指原邊加額定電壓時(shí)

4、二次側(cè)的 電壓。A 空載線 B 空載相 C 額定負(fù)載時(shí)的線 答：A7 如將額定電壓為220/110V的變壓器的低壓邊誤接到220V電壓，則激磁電流將 ，變壓器將 。A：不變；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:發(fā)熱但無損壞危險(xiǎn)；F:嚴(yán)重發(fā)熱有燒壞危險(xiǎn)答：C，F(xiàn)8 聯(lián)接組號(hào)不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因?yàn)?。A:電壓變化率太大； B:空載環(huán)流太大；C:負(fù)載時(shí)激磁電流太大； D:不同聯(lián)接組號(hào)的變壓器變比不同。答：B9 三相變壓器的變比是指之比。A：原副邊相電勢(shì) B：原副邊線電勢(shì) C：原副邊線電壓答：A10 將50Hz 的變壓器接到60Hz電源上時(shí)，如外加電壓不變，則變壓器的鐵耗 ；空載

5、電流 。A變大 B 變小答：B，B11 單相變壓器鐵心疊片接縫增大，其他條件不變，則空載電流 。A,增大； B，減?。?C,不變。答：A12 一臺(tái)單相變壓器額定電壓為220/110V。Y/y-12接法，在高壓側(cè)作短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的短路阻抗標(biāo)幺值為0.06，若在低壓側(cè)作短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)得短路阻抗標(biāo)幺值為 。A:0.06 ， B：0.03 ， C：0.12 ， D：0.24 。 答：A三、判斷1. 變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)副邊電壓變化率隨著負(fù)載電流增加而增加 。 （ ）答：對(duì)2. 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，電源輸入的功率只是無功功率 。 （ ）答：錯(cuò)3. 變壓器空載和負(fù)載時(shí)的損耗是一樣的。 （ ）答：錯(cuò)4. 變壓器的變

6、比可看作是額定線電壓之比。 （ ）答：錯(cuò)5. 只要使變壓器的一、二次繞組匝數(shù)不同，就可達(dá)到變壓的目的。 （ ）答：對(duì)四、簡(jiǎn)答1. 從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？答： 變壓器原副繞組套在同一個(gè)鐵芯上, 原邊接上電源后，流過激磁電流im， 產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)fm，在鐵芯中產(chǎn)生交變主磁通m, 其頻率與電源電壓的頻率相同，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2，且有、顯然，由于原副邊匝數(shù)不等，即N1N2，原副邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就不等，即e1e2，而繞組的電壓近似等于繞組電動(dòng)勢(shì),即U1E1、U2E2，故原副邊電壓不等，即U1U2, 但頻率相等。2. 試從

7、物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的電壓將如何變化？答：由、可知，所以變壓器原、副兩邊每匝感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等。又U1» E1, U2E2，因此，當(dāng)U1 不變時(shí)，若N1減少, 則每匝電壓增大，所以將增大。或者根據(jù)，若 N1減小，則增大， 又，故U2增大。3. 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無論對(duì)電網(wǎng)和用戶均不利？答：要從電網(wǎng)取得功率，有功功率供給變壓器本身功率損耗，即鐵心損耗和繞組銅耗，它轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)到周圍介質(zhì)中；無功功率為主磁場(chǎng)和漏磁場(chǎng)儲(chǔ)能。小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器時(shí)，在經(jīng)

8、濟(jì)技術(shù)兩方面都不合理。對(duì)電網(wǎng)來說，由于變壓器容量大，勵(lì)磁電流較大，而負(fù)荷小，電流負(fù)載分量小，使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，輸送有功功率能力下降，對(duì)用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。4. 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原線圈加額定電壓，這時(shí)原線圈電阻r1很小，為什么空載電流I0不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會(huì)如何？答： 因?yàn)榇嬖诟袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)E1, 根據(jù)電動(dòng)勢(shì)方程：可知，盡管很小，但由于勵(lì)磁阻抗很大，所以不大.如果接直流電源，由于磁通恒定不變，繞組中不感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即，因此電壓全部降在電阻上，即有，因?yàn)楹苄。噪娏骱艽蟆?. 變壓器鐵心中的磁動(dòng)勢(shì)，在空載和負(fù)載時(shí)比較，有哪些不同？答：空

9、載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)只有一次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)，負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)是一次側(cè)和二次側(cè)的合成磁動(dòng)勢(shì)，即,也就是。6. 一臺(tái)的單相變壓器，如接在直流電源上，其電壓大小和銘牌電壓一樣，試問此時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？副邊開路或短路對(duì)原邊電流的大小有無影響？（均考慮暫態(tài)過程）答：因是直流電，變壓器無自感和感應(yīng)電勢(shì)，所以加壓后壓降全由電阻產(chǎn)生，因而電流很大，為。如副邊開路或短路，對(duì)原邊電流均無影響，因?yàn)椴蛔儭?. 變壓器的額定電壓為220/110V，若不慎將低壓方誤接到220V電源上，試問激磁電流將會(huì)發(fā)生什么變化？變壓器將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：誤接后由知，磁通增加近一倍，使激磁電流增加很多（飽和時(shí)大于一倍）。此時(shí)變壓器處于過飽和

10、狀態(tài)，副邊電壓440V左右，繞組銅耗增加很多，使效率降低、過熱，絕緣可能被擊穿等現(xiàn)象發(fā)生。8. 變壓器有載運(yùn)行時(shí)，變比是否改變?答：變壓器的變比，不論空載還是有載，其匝數(shù)比是不會(huì)改變的。不過在測(cè)量變壓比時(shí)，應(yīng)在空載時(shí)測(cè)出原、副邊電壓和。計(jì)算出來的值更準(zhǔn)確。有載時(shí)測(cè)副邊電壓較相差較大，值就不準(zhǔn)確。9. 變壓器的有功功率及無功功率的轉(zhuǎn)換與功率因數(shù)有何關(guān)系？答；變壓器的額定容量一定時(shí)，視在功率一定，功率因數(shù)由負(fù)載而定。當(dāng)較低時(shí)，變壓器輸出的有功功率小，無功功率大，當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)高，例如全部帶照明負(fù)載，則，變壓器輸出的全部是有功功率。五、計(jì)算1. 一臺(tái)單相變壓器，空載及短路實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)名稱電

11、壓（V）電流（A）功率（W）電源加在空載630010.15000低壓邊短路324015.1514000高壓邊試計(jì)算：（1）折算到高壓邊的參數(shù)（實(shí)際值及標(biāo)么值），假定， （2）畫出折算到高壓邊的T型等效電路；（3）計(jì)算短路電壓的百分值及其二分量；（4）滿載及滯后時(shí)的電壓變化率及效率;（5）最大效率。解：（1）空載實(shí)驗(yàn)可以得到折算到高壓邊的參數(shù) ，而k60/6.39.524所以根據(jù)短路實(shí)驗(yàn)得到折算到低壓邊的參數(shù) 所以 （2）折算到高壓的T型等效電路（3） (4) 電壓變化率 此時(shí)， 而所以 故 則 （5）達(dá)到最大效率時(shí)， 所以 所以 2.一臺(tái)三相變壓器，原、副方額定電壓，11連接，匝電壓為14.189V，副方額定電流。試求（1）原副方線圈匝數(shù)；（2）原線圈電流及額定容量；（3）變壓器運(yùn)行在額定容量且功率因數(shù)為、0.9（超前）和0.85（滯后）三種情況下的負(fù)載功率。解：（1）原方 副方 所以 （2）額定容量 （3）因 所以當(dāng)時(shí)1000 W當(dāng)時(shí)1000×0.9900 w當(dāng)時(shí)1000×0.85850 w3一臺(tái)單相變壓器50kVA、7200/480V、60Hz。其空載和短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下實(shí)驗(yàn)名稱電壓（V）電流（A）功率（W）電源加在空載