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1、变压器部分 习题与解答1、为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和时，空载电流各成何种波形？为什么？ 答：为了得到正弦感应电势，根据知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心不饱和时，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。 当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。2、为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗
2、。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。3、 变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化10，试问对和的影响怎样？如果仅将外施电压变化10，其影响怎样？如果仅将频率变化10，其影响又怎样？答：因为，所以当原、副边匝数变化10时，变化20。由于w变化10，而U不变，使变化10。又因为，磁通变化10时由于饱和影响，变化k，所以的变化大于20。将外施电压变化10时，也将变化10，使不变，的变化大于10。 这是因为变化10，由于磁路饱和影响，变化大于10。 如果将频率变化10，所以变化10，而f变化10，则因为U不变，使变化10。同样使的变化大于10。4、
3、一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。试问对激磁电流，铁耗，漏抗，电压变化率有何影响？答：因为，当U不变而f改变后，将下降到原来的5/6，所以激磁电流将减小。漏抗，所以增大6/5倍。电压变化率随增大而增大。 又因为，而，所以铁耗将下降。5、 有一台单相变压器，额定容量KVA，原副边额定电压伏，赫兹。原副线圈的电阻及漏抗为欧，。试求：（1）折算到高压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（2）折算到低压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示；（4）计算变压器的短路电压百分比及其分量，。（5）求满载及超前等三种情况下的电压变化率
4、并讨论计算结果。 解：（1）折算到高压边的短路阻抗 k 欧 （2）折算到低压边的短路阻抗 欧 (3) 所以 （4）短路电压百分值 （5）当满载，功率因数时变压器的电压变化率 当滞后时， 当超前时， 对于电压变化率，当即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压变化率大，当负载为容性时，负载时的端电压可能高于空载时的端电压。6、 一台单相变压器，已知，当滞后时，副边电流，。试求：(1) 用近似T形等效电路和简化等效电路求，并将结果进行比较(2) 画出折算后的矢量图和T形等效电路。 解：（1）变压器变比k 所以 用近似T形等效电路计算时，以作参考向量 6000伏，所以 6000 6300.08
5、2987.16 伏 144.83+113.59184.06 A故 伏 A用简化等效电路计算时，仍以作参考向量 伏A所以用两种等效电路计算结果相差很小。U相同，I略变。（2）7、 一台单相变压器，空载及短路实验的结果如下：实验名称电压（伏）电流（安）功率（W）电源加在空载630010.15000低压边短路324015.1514000高压边试计算（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定，（2）画出折算到高压边 的T型等效电路；（3）计算短路电压的百分值及其二分量；（4）满载及滞后时的电压变化率及效率（5）最大效率。 解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数 ，而k60/6.39.524
6、所以根据短路实验得到折算到低压边的参数 所以 （2）折算到高压的T型等效电路（3） 所以（4）电压变化率 （1.69440.8+5.69440.6） 4.77此时， 而所以 kw故 kw则（5）达到最大效率时， 所以 所以 98.198、 一台的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为不变。9、 变压器的额定电压为220/110伏，若不慎将低压方误接到220伏电源上，试问
7、激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？答：误接后由知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440伏左右，使效率降低，绝缘可能被击穿等现象发生。10、 一台三相变压器，5600KVA，Y/11连接，变压器空载及短路实验数据如下：实验名称线电压（伏）线电流（安）三相功率（W）电源加在空载63007.46800低压边短路55032418000高压边求：（1）计算变压器参数，实际值及标么值；（2）利用型等效电路，求满载滞后时的副边电压及原边电流；（3）求满载滞后时的电压变化率及效率。解：（1） 所以 则： 因所以 （2）以作参考向量，即，
8、并近似认为相位与相反，故可以得到0.8j0.6所以故 kV故（3）（0.32010.6+5.480.6）3.54对于第（2）个问题，由于假设与同相，如想减小这一假设造成的误差，可对相位进行修正现修正后的 这样，与arcCos0.8很接近了。 11、 一台Y/连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？（2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分？答：（1）由于原方Y接，三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。 副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没
9、有三次谐波成分。（2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。12、 一台Y/连接的三相变压器，原边加额定电压空载运行。此时将副方的三角形打开一角测量开口处的电压，再将三角形闭合测量其中的电流。试问当此时三相变压器试组式或心式时，所测得的数据有什么不同？为什么？答：由于组式变压器各相磁路相互独立，三次谐波磁通的磁路就是主磁路，而心式变压器中三次谐波磁通只能走箱壁，与空气等耦合，很大。故测开口处电压时组式很大，而心式很小。当闭合测电流时，表中测得的电流就是三次谐波电流。这个起一个激磁电流的作用，使主磁通中减小。
10、13、 两台三相变压器并联运行，组号均为Y/11，数据如下： 变压器1：5600KVA ，6000/3050V ，0.055； 变压器2：3200KVA ， 6000/3000V ，0.055。两台变压器的短路电阻与短路电抗之比相等，试求空载时每一变压器的循环电流及其标么值。 解：电流A A A A 则 变比 环流（线电流）A 所以， 14、 用对称分量法分析Y/Y连接的三相变压器两相短路时，原、副方电流的相互关系。此种情况下是否有中点移动现象？为什么？ 解：设副方a、b两相短路，并令短路电流为，则由对称分量法得出：=，所以= = =0所以= = 则+=+=+=0原方实际电流，因 没有零序分量
11、所以 此种情况下没有中点移动现象由 ， ，得故 15、 某工厂由于生产的发展，用电量由500kVA增加到800kVA。原有一台变压器SN =560kVA, U1N/U2N6000/400，Y，yn0联结，Uk4.5。现有三台变压器可供选用，它们的数据是：变压器1：320kVA，6300/400V，Uk4，Y，yn0联结；变压器2：240kVA，6300/400V，Uk4.5，Y，yn4联结；变压器1：320kVA，6300/440V，Uk4，Y，yn0联结； 1、试计算说明，在不使变压器过载的情况下，选用那一台投入并联比较适合？ 2、如果负载增加需选两台变比相等的与原变压器并联运行，试问最大总
12、负载容量是多少？那台变压器最先达到满载？解：（1）选第1台适合。（2）如果负载增加，则选第一台与第二台，但第二台要进行改接，使原Y，yn4改接为Y，yn0。则三台变压器中，由于第一台，Uk4最小，所以最先达到满载则S1SN320kVA。故 所以所以 kVA16、 两台变压器并联运行均为Y，d11联结标号，U1N/U2N35/10.5KV，第一台1250kVA，Uk16.5，第二台2000kVA，Uk16，试求：1、总输出为3250kVA时，每台变压器的负载是多少？2、在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？此时并联组的利用率达到多少？解：1、所以所以 所以 kVA kVA2、两台变压器均不过载，则第二台满载， kVA并联组利用率：17、 一台三相双线圈变压器，SJ1100/3，100KVA，3000/400V，Y/Y012，P0616w，PkN2350w。现将其改成升压自耦变压器。试求：（1） 改接后折算到高压方的参数；（实际值基标么值）（2） 该自耦变压器的额定容量和线圈容量之比；（3） 当它供给满载且功率因数为1时的电压
