电机拖动之变压器题目和答案
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变压器测验题答案(电气11-9,10,11,12班)
一、画出D /Y-9联接组别接线图和相量图。
二、一台三相变压器,额定容量S N =750KVA, U 1N /U 2N =10/0.4KV, Y,y 连接。短路电压u k =5.5%,p k =2.4kw, 付方三角形联接三相平衡负载,每相负载阻抗Z l =1.272+j0.954Ω。(忽略变压器的励磁电流)试求: 1)高压侧加额定电压时,原、副方的线电流和相电流;副方的线、相电压;2)变压器此时的输入、输出功率和效率;3)画出该变压器此时的等效电路和相量图。
1 W 1
1
v
1 W 1
1
v
%
8.99%100866
.23468953.235123%100866.234689272.13154.429331353.2351238.37cos 18.17103cos 331.394656.22733656.22759.13
1
54.4293154.42918.17258.3718.1707.206427.2650503.577303/1000075.198265)954.0272.1(253131317.7427.033.7427.03.4332400
333.73.4354
.3173.43,54.3173/10000%5.525
3
/4.03/103.431037503212
2
220
4
111222212200'
01.1.22
'
2222
2
2211=⨯===⨯⨯⨯===⨯⨯===⨯===⨯⨯=⨯==⨯===-∠=+∠=+∠==Ω
+=+⨯==Ω
=-=-=Ω=⨯=⨯=Ω==
==⨯====
=⨯=∴=I P P W
R I P W I U P V
U U V
z I U A kI I I A j Z Z I I j j k Z Z r z x I p r Z A I V U U U K A KV KVA I I U S fz ph
N ph l fz ph ph
ph l ph fz
k l ph fz fz
k k k kph k k k kph kph ph
ph N N N N ηφ
三、某人初次使用互感器对巨型单相变压器进行空载实验。由于变压器是高电压、大电流,因此需要借助电压互感器和电流互感器来完成。请你画出实验线路图,并说明仪器仪表应如何选择,实验数据如何处理?
1N u12N u2
{U1N / 100} < k u< {3U1N / 200} {U2N / 100} < k u< {3U2N / 200}变比:K= U1N / U1N P cu=W * k i * k u1
r m = p cu / I2 Z m = U1N / I x m2 = z k2–r k2
再将r m、x m、z m折算到高压侧。
四、一台小容量单相变压器的额定容量100=N S VA ,原边电压为220V ,频率50=f Hz ,铁心截面
2c cm 6.12A =,硅钢片叠片系数(指净铁心截面和毛截面的比)93.0=c k 。若磁通密度最大值m B =1T ,
问每匝电压应为多少伏?副边如想得到6.3V 的电压,应该绕多少匝?如果误将这个6.3V 的绕组接到200V 的电源上,会对变压器有何影响? 解:
()c c m 1m 11k A B fN 44.4fN 44.4U ⋅==Φ
所以每匝线圈的电压为
匝伏26.01093.06.1215044.4k A fB 44.4N U 4c c m 1
1
=⨯⨯⨯⨯⨯== 副边如想得到6.3V 的电压,则所需的匝数应为2426.03.6=匝。事实上因副边漏阻抗压降的存在,所以匝数还得增加10%左右。
如将该变压器的低压误接到高压200伏的电源上,则因磁通数量大大超过原来的数值,磁密过高,励磁电流及铁耗增加不少,将引起过热而烧坏变压器的绝缘。
五、现有一个交流电流表和可调交流电压源,说明如何判断同一芯柱上的高低压绕组的同极性端。 六、一台2kV ·A ,400/100V 的单相变压器,低压侧加100V ,高压侧开路,测得I 0=2A ;P 0=20W ;当高压侧加400V ,低压侧开路,测得I 0= 0.5 A ,P 0= 20 W 。
七、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗 越大 ,励磁电流 越小 。
八、一台Y/Δ接的三相变压器空载运行,原方(高压侧)加上对称的正弦额定电压,试分析下列物理量中有无三次谐波。1)主磁通。2)原、副方相电势。3)原、副方线电压;原、副方相电压。4)原、副方线电流;原、副方相电流。
九、一台三相变压器,S N =5600kVA ,U 1N /U 2N =10/6.3kV ,Y/d 接,10kV 侧接电源。u k =5.5%,p k =18kw,一次侧加额定电压,试求满载且cos φ=0.8(滞后)时的负载阻抗,二次电压和一次电流,额定电压调整率和效率。
A
323I 32.12j 42.1687
.3629606070I U Z 87
.36296I I V
6076k /U U kV
568.5)03556.01(310)03556.01(U U 03556
.06.0055.08.00032.01)sin x cos r (U 055.0x 0032.0r 88.17323
3/10Z 981.0x 0575.03231800031I p 31r 983.03233550
Z A
3231035600
U 3S I 91645
.03.63/10k 10
.22
L 2N 2.
2'221'
22*k 2*k **k *k N 1k 2
2N 1k k k N 1N N 1=+=-∠∠==-∠=-∠====-⨯=-⋅==⨯+⨯=+=======⨯=⋅==⨯==⨯====Ωϕβϕϕβ∆Ω
ΩΩ
Ω
ΩΩ
=满载时
P1、P2、η自己计算。