电机拖动之变压器题目和答案

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。