電機(jī)學(xué)上冊復(fù)習(xí)重點(diǎn)——第2篇變壓器

1、第二篇 變壓器一、填空：1. 一臺單相變壓器額定電壓為380V/220V，額定頻率為50HZ，如果誤將低壓側(cè)接到380V上，則此時(shí) , , , 。（增加，減少或不變）答：增大，增大，減小，增大。2. 一臺額定頻率為50Hz的電力變壓器接于60Hz，電壓為此變壓器的6/5倍額定電壓的電網(wǎng)上運(yùn)行，此時(shí)變壓器磁路飽和程度 ，勵(lì)磁電流 ，勵(lì)磁電抗 ，漏電抗 。答：飽和程度不變，勵(lì)磁電流不變，勵(lì)磁電抗增大，漏電抗增大。3. 三相變壓器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件是（1） ，（2） ，（3） 。答：（1）空載時(shí)并聯(lián)的變壓器之間無環(huán)流；（2）負(fù)載時(shí)能按照各臺變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)

2、為同相。4. 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。5. 一臺變壓器，原設(shè)計(jì)的頻率為50Hz，現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，勵(lì)磁電流將 ，鐵耗將 。答：減小，減小。6. 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。7. 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 。答：增大很多倍，燒毀。8. 聯(lián)接組號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。9. 變壓器副邊的額定電壓指 。答：原邊為額

3、定電壓時(shí)副邊的空載電壓。10. 通過 和 實(shí)驗(yàn)可求取變壓器的參數(shù)。答：空載和短路。11. 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，漏電抗，變比。12. 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。13. 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。14. 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。15. 變壓器運(yùn)行時(shí)基本銅耗可視為 ，基本鐵耗

4、可視為 。答：可變損耗，不變損耗。16、變壓器由空載到負(fù)載，其主磁通的大小_。變壓器負(fù)載時(shí)主磁通的作用_。（基本不變；傳遞能量的媒介）17、變壓器等值電路中是代表_。變壓器等值電路中是代表_。（反映鐵損的等效電阻；反映鐵芯磁化性能的參數(shù)）18、電壓互感器在使用時(shí)，二次側(cè)不允許_。電流互感器在使用時(shí)，二次側(cè)不允許_。（短路；開路）19、變壓器短路試驗(yàn)一般_側(cè)測量，空載試驗(yàn)一般在_側(cè)測量。變壓器短路試驗(yàn)可以測得_阻抗，空載試驗(yàn)可以測得_阻抗。（高壓側(cè)；低壓側(cè)；短路；激磁）20、變壓器帶感性負(fù)載運(yùn)行時(shí)，隨負(fù)載電流的增加，二次側(cè)端電壓_。（下降）二、作圖題1、畫出變壓器的T形等效電路，并標(biāo)明各相量的參

5、考方向。并說明所代表的意義.2、畫出變壓器的簡化等效電路，并作出簡化相量圖（感性負(fù)載）。3、根據(jù)繞組聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)組標(biāo)號三、簡答1. 變壓器原、副方額定電壓的含義是什么？答：變壓器一次額定電壓U1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的端電壓。2. 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；無功功率為主磁場和漏磁場儲能。小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器時(shí)，在經(jīng)濟(jì)

6、技術(shù)兩方面都不合理。對電網(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，對用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。3. 試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義。它們分別對應(yīng)什么磁通，對已制成的變壓器，它們是否是常數(shù)？答：激磁電抗是表征鐵心磁化性能和鐵心損耗的一個(gè)綜合參數(shù)；漏電抗是表征繞組漏磁效應(yīng)的一個(gè)參數(shù)。激磁電抗對應(yīng)于主磁通，漏電抗對應(yīng)于漏磁通，對于制成的變壓器，勵(lì)磁電抗不是常數(shù)，它隨磁路的飽和程度而變化，漏電抗在頻率一定時(shí)是常數(shù)。4. 為什么可以把變壓器的空載損耗近似看成是鐵耗，而把短路損耗看成是銅耗？變壓器實(shí)際負(fù)載時(shí)實(shí)際的

7、鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無區(qū)別？為什么？答：因?yàn)榭蛰d時(shí)電流很小，在空載損耗中鐵耗占絕大多數(shù)，所以空載損耗近似看成鐵耗。 而短路時(shí)，短路電壓很低，因而磁通很小，鐵耗也很小，短路損耗中銅耗占絕大多數(shù)，所以近似把短路損耗看成銅耗。 實(shí)際負(fù)載時(shí)鐵耗和銅耗與空載時(shí)的鐵耗和銅耗有差別，因?yàn)楹笠粋€(gè)是包含有其它損耗。5. 變壓器空載時(shí)，一方加額定電壓，雖然線圈（銅耗）電阻很小，電流仍然很小，為什么？答：因?yàn)橐环郊訅汉笤诰€圈中的電流產(chǎn)生磁場，使線圈有很大的自感電勢（接近額定電壓，比額定電壓?。噪m然線圈電阻很小，電流仍然很小。6. 變壓器的額定電壓為220/110V，若不慎將低壓方誤接到220V電源

8、上，試問激磁電流將會發(fā)生什么變化？變壓器將會出現(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。五、計(jì)算1. 一臺單相變壓器，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

9、。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4805.2245低壓邊短路1577615高壓邊試求：（1）短路參數(shù)及其標(biāo)么值；（2）空載和滿載時(shí)的銅耗和鐵耗；（3）額定負(fù)載電流、功率因數(shù)滯后時(shí)的電壓變化率、副邊電壓及效率。（注：電壓變化率按近似公式計(jì)算）解： (1) 短路

10、參數(shù) 其阻抗基值 所以 (2) 空載時(shí)鐵耗 ; 銅耗 滿載銅耗 ; 鐵耗 (3) 額定負(fù)載電流時(shí) 根據(jù)電壓變化率近似公式得此時(shí)副方電壓 所以 w3.三相變壓器的額定值為SN1800kVA，U1N/U2N6300/3150V，Y，d11聯(lián)結(jié)，空載損耗P06.6kW，短路損耗Pk21.2kW，求（1） 當(dāng)輸出電流I2I2N，時(shí)的效率；（2） 效率最大時(shí)的負(fù)載系數(shù)。解：1、 2、當(dāng)PcuPFe時(shí)發(fā)生、所以4.一臺三相變壓器的銘牌數(shù)據(jù)如下，SN750kVA，U1N/U2N10000/400V，Y，yn0聯(lián)結(jié)。低壓邊空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：U20400V，I2060A，P03800w。高壓邊短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：U1k440V，I1k43.3A，Pk10900w，室溫200C，試求：（1） 變壓器的參數(shù)，并畫出等值電路；（2） 當(dāng)：a）額定負(fù)載，b）時(shí)，計(jì)算電壓變化率、二次側(cè)電壓U2及效率。解： A 1、空載實(shí)驗(yàn)：低壓方： 由短路實(shí)驗(yàn)：200C時(shí)； 所以 2、 （滯后）且 當(dāng)（超前）時(shí)： 5. 一臺三相變壓器, 一、二次繞組均為星形聯(lián)結(jié)，在二次側(cè)做空載試驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)為在一次側(cè)做短路試驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)為 室溫求：該變壓器每一項(xiàng)參數(shù)6. 一臺三相變壓器 Yd聯(lián)結(jié).