華北電力大學(xué)

華北電力大學(xué)試卷紙考試科目： 電機(jī)學(xué)（1） 卷別A課程號(hào)：0110205課序號(hào)：1~5 考核時(shí)間：2008年7月4日題號(hào)一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五總分分?jǐn)?shù)閱卷人一、填空題（每空1分共40分）1構(gòu)成電機(jī)主磁路的主要材料為鐵磁材料（硅鋼片），其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率，并且隨磁路飽和程度的增加而減小。一臺(tái)額定頻率為50Hz的變壓器，接于60Hz、6/5倍變壓器額定電壓的電網(wǎng)上運(yùn)行，則磁路的飽和程度—不變_，激磁電虹不變一，激磁電增大—，漏電化_增大一，鐵耗增大_。（填增大、減小或不變）一臺(tái)三相變壓器，額定電壓為6000/380V，Y，d聯(lián)接，其變比為6000/1。732/380=9。11 ；如果把原邊匝數(shù)減少10%，外加電壓仍為6000V，此時(shí)變壓器的副邊開(kāi)路相電壓為」。1*380=418（忽略漏阻抗壓降）。4在單相變壓器中，為了保證主磁通的波形為正弦波，空載電流波形應(yīng)是透^_波，其主要成分包括基波分量與3次諧波分量。在Y，d11三相變壓器中，外施電壓為正弦波，空載時(shí)高壓邊電流波形為正弦波，這是因?yàn)槠?次諧波 分量不能流通，而主磁通波形為_(kāi)接近正弦 波，低壓邊相電動(dòng)勢(shì)波形為接近正弦波；若該三相變壓器低壓邊開(kāi)路，且三角TOC\o"1-5"\h\z形出現(xiàn)斷線故障，則主磁通波形為 波，低壓邊相電動(dòng)勢(shì)波形為 尖頂 波。一臺(tái)變比為10的降壓變壓器，從低壓側(cè)做空載實(shí)驗(yàn)求得的激磁阻抗標(biāo)幺值為16,則高壓側(cè)激磁阻抗標(biāo)幺值為16 ；從低壓側(cè)做空載實(shí)驗(yàn)測(cè)得的空載損耗為200W，若從高壓側(cè)做空載實(shí)驗(yàn)，則測(cè)得的空載損耗應(yīng)為一200W_。一臺(tái)自耦變壓器的額定容量為SaN，變比為ka，則其電磁容量為 ，答題紙（頁(yè)數(shù)）5效益系數(shù)為（ka-1）/ka答題紙（頁(yè)數(shù)）57兩臺(tái)額定電壓相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，必須嚴(yán)格保證其聯(lián)接組別相同。8電流互感器副邊絕對(duì)（ka-1）/ka不允許開(kāi)路，電壓互感器副邊絕對(duì)不允許短路。9一臺(tái)三相同步發(fā)電機(jī)，極對(duì)數(shù)為2,定子總槽數(shù)為36,雙層繞組，則每對(duì)極下每相繞組包括里個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組由個(gè)線圈串聯(lián)組成，一相繞組的最大可能并聯(lián)支路數(shù)為。10采用 短距一、分布繞組可以削弱繞組電動(dòng)勢(shì)與磁動(dòng)勢(shì)的高次諧波分量，改善其波形。為了同時(shí)削弱5、7次諧波分量，對(duì)于雙層繞組，應(yīng)選取節(jié)距等于5/6倍極距。11三相同步發(fā)電機(jī)，定子三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流，則其每相繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)為脈振 磁動(dòng)勢(shì)，而三相繞組的基波合成磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。12分析同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的性質(zhì)，可以采用時(shí)空相量雙反應(yīng)理論圖。13從時(shí)間概念而言，同步電機(jī)功率角是每相勵(lì)磁電勢(shì)超前于電壓的角度 。14同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。若原動(dòng)機(jī)不做調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，則同步發(fā)電機(jī)的輸出有功功率—不變_、輸出無(wú)功功率—改變―；過(guò)激發(fā)出感性無(wú)功，欠激發(fā)出容性無(wú)功，若勵(lì)磁電流不做調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)則同步發(fā)電機(jī)輸出有功功率—改變―、輸出無(wú)功功率—改變_（填改變或不變）。15變壓器的正序電抗—等于—負(fù)序電抗；同步電機(jī)的正序電^大于負(fù)序電抗（填大于、小于或等于）。二、作圖題（共30分）1做出單相變壓器在副邊短路情況下的“T”型等效電路，標(biāo)注其電阻、電抗參數(shù)，并說(shuō)明其物理意義。（10分）2指出下圖所示三相變壓器各相原副繞組同名端，并做相量圖判斷其聯(lián)接組標(biāo)號(hào)。（10分）A B €一臺(tái)并聯(lián)于無(wú)限大電網(wǎng)的隱極同步發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流而原動(dòng)機(jī)不做調(diào)節(jié)，做出此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)相量圖并標(biāo)明電樞電流和勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)相量的末端變化軌跡（忽略電樞電阻與飽和）。（5分）

三、計(jì)算題（共30分）1一臺(tái)三相變壓器，SN=25kVA,U1N/U2N=6/0.4kV,阻抗電壓uk=4%，額定負(fù)載時(shí)的短路損耗pkN=300W,Y,y0聯(lián)接，（1） 求短路參數(shù)的有名值及標(biāo)么值；（7分）（2） 負(fù)載電流為額定電流的0.6倍且負(fù)載為純電阻性質(zhì)，求此時(shí)的電壓調(diào)整率。（3分）兩臺(tái)額定電壓相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，已知：SNI=3000kVA，uKI=5%；SNII=3000kVA，uKII=10%。（1） 總負(fù)載為3000kVA時(shí)，兩臺(tái)變壓器的負(fù)載分別是多少？（2分）（2） 為了不使任一臺(tái)變壓器過(guò)載，兩臺(tái)變壓器的最大總輸出容量是多少。（3分）一臺(tái)三相交流凸極同步發(fā)電機(jī)，額定電流100A，Y接法，極對(duì)數(shù)p=3，雙層繞組，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)為100匝，同步轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分鐘，基波繞組因數(shù)0.9456，三次諧波繞組因數(shù)0.578，空載情況下氣隙基波與三次諧波每極磁通量分別為①]=0.197Wb、①3=0.003Wb，忽略其它高次諧波分量。⑴(2)⑶分)求基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率；（1⑴(2)⑶分)空載情況下，求每相繞組基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與三次諧波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值；（2分）在三相繞組通過(guò)三相對(duì)稱額定電流情況下，求三相繞組合成基波與三次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值。（2E1=4。44N1kN1f1①1=4135.5V; E3=4。44N1kN3f3①3=115.5VF=3F=1.5x0.9x約k=1.5x0.9x100*1000.9456=4255.2(A)12中1 pN1 3F3=0一臺(tái)三相汽輪發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)如下，SN=31250kVA，UN=10.5kV（Y接），cosON=0.8（滯后），定子每相同步電抗為7.0Q（不飽和值），定子電阻略去不計(jì)，此發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于無(wú)窮大電網(wǎng)。（1）發(fā)電機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行，計(jì)算此時(shí)的功率角、輸出有功功率和無(wú)功功率；V,Id,Iq電樞電流、功率因數(shù)、功率角和無(wú)功功（2）若維持上述勵(lì)磁電流不變，當(dāng)輸出有功功率減半時(shí)，率將變?yōu)槎嗌?？?分）電樞電流、功率因數(shù)、功率角和無(wú)功功(1)(1)U=U/3NUsinp+IxtgV= qUcosp+Ira功率角P=P=Scos甲Q=S sin甲IxcosIxcos甲=Esin0P2"myi(Ucos甲)2+(Usin甲+Ix)2mUE. sin0xt（2）廣IfE0=E0P'“P=心sin0'