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1、变压器篇的 习题课,华南理工大学 电力学院 程小华 From 2011年3月17日 周四 晚21点 To 2011年3月18日 周五 晚21点,变压器篇之 作业 10 题,课本 P106 开始 2-3 2-6 2-9 2-18 2-27,2-30 2-33 2-36 2-37 2-39,思考题：课本P106,2-3 一台50Hz的变压器接到60Hz的电源上运行时，若额定电压不变，励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率会有什么变化？ 解答：1）励磁电流 怎么变？ 励磁电流-顾名思义，关键在“磁”磁通。 由U1E1=4.44fNm知：m减小。 又励磁电流与磁通成正比，故 Im减小。 2) 铁耗 怎么变？
2、 由课本P333式（A2-13）知：铁耗与频率1.3次方成正比，与磁密2次方成正比。频率增加，磁密减小，故铁耗减小。,思考题：课本P106,2-3 一台50Hz的变压器接到60Hz的电源上运行时，若额定电压不变，励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率会有什么变化？ 解答：3）漏抗 怎么变？ 漏抗取决于频率和磁阻。现磁阻未变，频率增加，故漏抗增加。 4）电压变化率 怎么变？ 由课本P83式（9-16）知：电压变化率与漏抗标幺值相关。阻抗基值不变，漏抗实际值变大，故漏抗标幺值变大。从而，电压变化率变大。,2-6 在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算应在什么条件下进行？,解答： 只有归算，才能
3、使变压器等效电路一体化。 归算的条件：归算前后，副边磁势不变。 即：,2-9 变压器的励磁阻抗和 等效漏阻抗如何测定?,解答： 励磁阻抗用空载试验测定。 接线图、公式详见课本。 等效漏阻抗用短路试验测定。接线图、公式详见课本。,2-18 变压器的额定效率N与最大效率max是否同一，什么情况下才能达到最大效率？,解答： 额定效率N与最大效率max不同一。 铜耗=铁耗时，达到最大效率。,2-27 有一台单相变压器，额定容量SN=500kVA，额定电压U1N/U2N= 35/11kV，试求一次、二次侧的额定电流。,解答： SN=U1NI1N I1N=SN/U1N =500kVA/35kV =14.2
4、857A SN=U2NI2N I2N=SN/U2N =500kVA/11kV =45.4545A,2-30 如图，一台单相变压器U1N/U2N=220/110V，当在高压侧加220V时，空载电流为I10，主磁通为 ，今将X、a端联在一起，在A、x端加330V电压，问此时空载电流和主磁通为多少？,解答：由U1N/U2N=220/110V知：N1=N2 又 220=4.44fN1 330=4.44fNx 两式相比，注意到N=1.5N1，得： x= 故 主磁通不变。 又磁阻不变，故磁势不变。 现在，匝数变为3/2倍，故空载电流（即励磁电流）变为2/3倍。,2-33 一台单相变压器，SN=1000kV
5、A，U1N/U2N=66000/6300V，f=50Hz，开路试验在低压测进行，测得： U0=6300V，I0=19.1A，P0=9300W；短路试验在高压侧进行，测得：Uk=3240V，Ik=I1N=15.15A，Pk=7490W，试验时环境温度为20。设归算后一次和二次绕组的电阻相等，漏抗亦相等。试计算：（1）归算到一次侧和二次侧的T形等效电路的参数；（2）用标幺值表示时T形等效电路的参数。,解答：此题过程复杂。请小心计算。 解答之前，先证明一个引论。,引论：参数、变量的标幺值 与归算无关。,解读：（证明见下页） 1.这里的参数是指：电阻、电抗、阻抗。 2.这里的变量是指：电流、电压。 3
6、.采用标幺值时，参数、变量归算到原边与归算到副边，数值是一样的。 4.从形式上看，归算就是打撇。 5.由第3点知：采用标幺值时，参数、变量打不打撇是一样的。,证明：参数以阻抗为例。电阻、电抗类似可证。,证明续：变量以电流为例。电压类似可证。,课本107页 2-33题 解答见下页。,解答说明： 1.本题第1问的解答利用了上面的引论。即：先计算标幺值，再分别乘以各边的基值，从而得到各边的参数实际值。 2.据引论，本题第2问所求标幺值形式的T型电路参数，与归算到哪一边无关。或者说，归算到原边的标幺值=归算到副边的标幺值。,2-33题之第2问,2-36 一台变压器满载时二次侧的电压为115V，电压调整
7、率为2%，一次和二次的绕组匝数比为20：1，试求一次侧端电压。,2-37 如图，各铅垂线上对应的高、低压绕组绕于同一铁心柱上。已知A、B、C为正相序，试判断各联结组的组号。,步1.画原边相电压相量图 步2.画原边线电压相量图 步3.画副边相电压相量图 步4.画副边线电压相量图,步1.画原边相电压相量图 步2.画原边线电压相量图 步3.画副边相电压相量图 步4.画副边线电压相量图,2-39 有一台5600kVA、Y，d11联结、35kV6.6kV的三相变压器，从短路试验得Xk*=5.25%,Rk*=1%,当U1=U1N时，在低压侧加额定负载I2=I2N，测得端电压恰好等于额定值U2=U2N，试求此时负载的功率因数角2及负载性质。,The End,
