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华北电力大学 电机学习题集

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  • 2025/7/8 7:33:13

二、计算题

1 单相变压器电压为220/110V,设高压侧加220V电压,空载激磁电流为I0,主磁通为?0。若Xa联在一起,在Ax端加电压330V,问此时激磁电流多大?若X、x联接在一起,在Aa端加电压110V,问激磁电流和主磁通又为多大?(见图9)

AXa110Vx220V 图9

2 将一台1000匝铁心线圈接到110V50Hz的交流电源上,由安培表和瓦特表的读数可得知I1=0.5A,P1=10W;把铁心取出后电流和功率就变为100A和10000W,设不计漏磁,试求: (1)两种情况下的参数,等效电路和向量图;

(2)有铁心时的磁化电流和铁耗电流,无铁心时的无功电流和有功电流; (3)二种情况下磁通的最大值。

习题五 变压器的负载运行

一、思考题

1 若规定变压器电压、电动势、电流和磁通的正方向如图10所示。 (1)写出变压器的基本方程式;

(2)若副边带电容负载,画出相量图。

I?1?U1???E1I?2?E2?U2ZL

图10

2 变压器副方加电阻、电感或电容负载时,从原方输入的无功功率有何不同?为什么? 3

变压器副方加电感性负载及电容性负载时,副方电压有何不同?副方电压在什么情况下才会高于空载值?

二、计算题

1、 两台变压器的数据如下:

第一台:1kVA,240/120V,归算到高压边短路阻抗为4?60第二台:1kVA,120/24V, 归算到高压边短路阻抗为1?60??。 ?。

?现将它们按图11联结,再接于240V交流电源作连续降压,忽略励磁电流。 (1)所接负载为ZL=10+j

300 ?,求各级电压和电流的大小;

5

(2)若负载边短路,求各级电压和电流。

I?1?I2?I3ZL?U1?U2

图11

2

一台20kVA的单相变压器,原方额定电压2400V,副方有两个独立线圈,分别按图12

(a)、(b)、(c)、(d)接负载,其中箭头表示线圈两端的电压相量。试求:(a)、(b)、(c)、(d)图各线圈中的电流值;(忽略漏阻抗和激磁电流,图中负载电阻单位为欧姆)。

R1120V2400V4?R22400VR240V5?120V3.4?

(a) (b)

R1120V2400V120VR14?R2R3180V6?R2R35?480V5?3.4?60V3?

(c) (d)

图12

3 变压器原、副边匝数比?1/?2=3.5/1.5,已知i1=10sin?tA,写出图13(a)、(b)两种情况下副边电流i2的表达式(忽略激磁电流)。

?I1?U1???I2?I1?U2?U1???I2?1?2?1?2?U2( a)图13

习题六 变压器的负载运行

( b)

一 思考题

1 何谓标幺值?在变压器中如何选区基准值?选额定制作为标值有什么好处?工程分析计算为什么常用标幺值?

2 变压器的电压调整率?U(%)与阻抗电压Uk(%)有什么联系?阻抗电压的大小决定与那些因素?其大小对变压器有什么影响?

3 一台额定频率60Hz的电力变压器,接于50Hz,电压为变压器额定电压的5/6倍的电网上运行,试问此时变压器的磁饱和程度、激磁电流、激磁阻抗、漏电抗以及铁耗等的实际值和标幺值于原设计值是否相同?

6

4 铁耗合铜耗相等的变压器效率最高,但在设计时常是铁耗远小于额定电流下的铜耗,例如铁耗为铜耗的1/3,这是为什么? 二、计算题

1 三相变压器的额定容量SN=750kVA,额定电压U1N/U2N?10000/400V,Y,d联结,在低压边做空载试验的数据为:电压U10?400V,电流I0?65A,空载损耗p0?3.7kW。在高压边做短路试验的数据为:电压U1K?450V,电流I1K?35A,短路损耗pK?7.5kW。求变压器参数的实际值和标幺值,画出T型等效电路(假设漏阻抗Z1?Z2',其中电阻r1?r2''和电抗x1?x2,实验室室温??25?C)。求出满载且cos?2?0.8(滞后)时的电压调整

率。

2 三相变压器的额定容量SN?5600kVA,额定电压U1N/U2N?6000/3300V,Y,d,联结,空载损耗p0?18kW和短路损耗pKN?56kW,求:

(1)当输出电流I2?I2N,cos?2?0.8(滞后)时的效率; (2)效率最大时的负载系数?。

SN?20kVA,U1N/U2N?6/0.4kV,50H,PKN?588W,uK?4%,Y,dyn03一台三相压器,

连接。

(1)求短路参数及阻抗电压的有功和无功分量; (2)做满载且cos?2?0.8(滞后)的简化向量图; (3)计算按(2)运行时副方电压U2及cos?2。

习题七 三相变压器

1 根据图14接线图,按电势位形图定出联结组别;

ABCABCABCABCXYZXYZXbcacabcYaZXYZbcabyzxzxyzxyzxy( a)( b)( c)( d)

图14

2 根据下列联结组别按电势位形图画出接线图:

7

(1)Y,y2

(2)Y,d5 (3)D,y1 (4)Y,y8

3 设有一台Y,y5联结的三相铁心式变压器,原方线电压与副方线电压之间的变比为k,设把原绕组的A点与副绕组的a点相接,然后把外电源合闸。试证明在Bb间测得的电压为:

UBb=Uab3

1?3k?k2

设三相铁心式变压器的绕组标志如图15,现把原绕组接成星形,副绕组接成三角形,如每一铁柱上原、副绕组之间的变比为k,问线电压间的变比为多少?由于副方个绕组联结的不同,实际上可得两种不同的Y,d联结法,试为每种联结法画接线图,并证明若一种联结法为Y,d11,另一种为Y,d1。

ABCXYbZacxyz

图15 5 Y,d接法的三相变压器原边加上额定电压,将副边的三角接开路,用伏特计量测开口处的电压,再将三角形连接闭合,用安培计量测回路电流,试问在三相变压器组和三铁心柱变压器中各次量测电压,电流的大小有何不同?为什么?

6 Figure 16 shows a D,d bank of 2400:240-volt transforms. The second Aries ab,bc,ca have center taps p,q,r. Neglect leakage-impedance voltage drops, and assumed rated primary impressed voltage. With secondary voltage Vab as reference phasor draw a phasor diagram showing voltage ab,bc,ca,pq,qr,rp,ap,bp,cp. Find the magnitudes of these voltages.

AYaypXCBxZczb

(a)

图16

习题八

一、思考题

(b)

1 试述变压器的正序、负序、零序阻抗的物理意义?为什么变压器的正序阻抗和负序阻抗值相等?变压器零序阻抗的大小与什么因素有关?

2 如何测定变压器的零序阻抗?若变压器线圈的接法和铁心结构如下,试分析测得的零序

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二、计算题 1 单相变压器电压为220/110V,设高压侧加220V电压,空载激磁电流为I0,主磁通为?0。若Xa联在一起,在Ax端加电压330V,问此时激磁电流多大?若X、x联接在一起,在Aa端加电压110V,问激磁电流和主磁通又为多大?(见图9) AXa110Vx220V 图9 2 将一台1000匝铁心线圈接到110V50Hz的交流电源上,由安培表和瓦特表的读数可得知I1=0.5A,P1=10W;把铁心取出后电流和功率就变为100A和10000W,设不计漏磁,试求: (1)两种情况下的参数,等效电路和向量图; (2)有铁心时的磁化电流和铁耗电流,无铁心时的无功电流和有功电流; (3)二种情况下磁通的最大值。 习题五 变压器的负载运行 一、思考题 1 若规定变压器电压、电动势

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