第二章变压器习题答案

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第二章 变压器的电磁关系

第二章   变压器的电磁关系

第二章 变压器的电磁关系知识点一:变压器空载运行1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同,通常把磁通分为 和 ,前者在 闭合,起 作用,后者主要通过 闭合,起 作用。

2、变压器空载电流由 和 两部分组成,前者用来 ,后者用来 。

3、变压器励磁电流的大小受 、 、 、 和 等因素的影响。

4、变压器等效电路中的m x 是对应于 的电抗,m r 是表示 的电阻。

5、变压器的漏抗Ω=04.01x ,铁耗W p Fe 600=,今在一次施加很小的直流电压,二次开路,此时=1x Ω,=Fe p W 。

6、一台已制成的变压器,在忽略漏阻抗压降的条件下,其主磁通的大小主要取决于 和 ,与铁心材质和几何尺寸 (填有关、无关)7、建立同样的磁场,变压器的铁心截面越小,空载电流 ;一次绕组匝数越多,空载电流 ,铁心材质越好,空载电流 。

8、变压器一次绕组匝数减少,额定电压下,将使铁心饱和程度 ,空载电流 , 铁耗 ,二次空载电压 ,励磁电抗 。

9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定,当电源电压及频率均减半,则铁心磁密 ,空载电流 。

10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是 。

(A ) 原绕组匝数多电阻大;(B ) 原绕组漏抗很大;(C ) 变压器的励磁阻抗很大。

11、一台V U U N N 110/220/21=的单相变压器空载运行,一次侧接220V 时铁心主磁通为0Φ,二次侧接110V 时铁心主磁通为'0Φ,则 。

(A )'00Φ=Φ;(B )'00Φ>Φ;(C )'00Φ<Φ。

12、变压器其他条件不变,若一次侧匝数增加10%,21,x x 及m x 的大小将 。

(A )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 增大;(B )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 减少;(C )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 增大;(D )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 减少;13、某三相电力变压器V U U KVA S N N N 400/10000/,50021==,下面数据中有一个是励磁电流的倍数,它应该是 。

变压器习题及详解答案.docx

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课时练变压器说明: 5、8 为多项选择题,其他的均为单项选择题。

1.一台理想变压器,原、副线圈匝数分别为n 和 n ,正常工作时的输入电压、电流、电功率12分别是 U 、I 、 P,输出电压、电流、电功率分别是U、 I 、 P ,已知 n < n ,则()11122212A.U<U,P=P B.P=P,I<I21212121C.I1<I2,U1>U2D.P1>P2,I1>I22.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶ n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R 相连组成闭合回路。

当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数为12 mA,那么电流表A2的读数为()A. 0B. 3 mAC. 48 mAD.与R大小有关3.将输入电压为220 V ,输出电压为 6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的变压器,副线圈原来是30 匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()A. 120 匝B. 150 匝 C . 180 匝 D .220 匝4.如图甲、乙所示电路中,当A、B 接10V 交变电压时,C、D间电压为 4V,M、N接 10 V直流电压时, P、 Q间电压也为 4 V 。

现把C、D接 4 V 交流,P、Q接 4 V 直流,下面哪个选项可表示、间和、间的电压()A B M NA. 10 V 10 V B.10 V 4 V C. 4 V 10 VD. 10 V 05.如图 (a) 所示,左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中=55AR想电流表和电压表。

若原线圈接入如图(b) 所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V,下列表述正确的是()A.电流表的示数为 2 AB.原、副线圈匝数比为1∶2C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz6.如图所示,为一理想变压器,S 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器触头,U1为加在原线圈两端的电压, I 1为原线圈中的电流强度,则以下说法错误的是()A.保持U1及P的位置不变, S 由a合到b时,I1将增大B.保持P 的位置及1 不变,S由b合到a时,R消耗的功率将减小UC.保持U1不变, S 合在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变,S 合在a处,若U1增大,I1将增大7.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和 n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314 t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是()A. V B.VC. V D.V8.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。

电机与变压器(第五版)习题册参考答案

电机与变压器(第五版)习题册参考答案

第一章变压器的分类、结构和原理§1—1 变压器的分类和用途一、填空题1.交流,频率2.单相,三相,油浸式,干式3.升压,降压,配电二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.×三、简答题1.答:根据P=UIcosφ,因为功率一定,电压越大,电流就越小,电流小就可以减小输送导线的热损耗。

2.答:按铁心结构形式分,变压器有壳式铁心、心式铁心、C形铁心。

壳式铁心常用于小型变压器、大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

心式铁心常用于大、中型变压器,高压的电力变压器。

C 形铁心的变压器常用于电子技术中。

§1—2 变压器的结构与冷却方式一、填空题1.绕组,铁心2.变压器的电路部分,一次绕组,二次绕组。

高压绕组,低压绕组。

同心绕组3.主磁通的通道,硅钢片,芯式,壳式,壳式4.对接,叠接5.油箱,储油柜6.油箱盖,输入、输出线,电网7.瓷套,导电杆,绝缘性能,密封性能二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.× 3.√ 4.√5.√三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1.D 2.B 3.A 4.A四、简答题1.答:变压器由变压器绕组和变压器铁心两部分组成。

变压器的绕组是变压器的电路部分,变压器的铁心是主磁通的通道,也是安放绕组的骨架。

2.答:铁心材料的质量,直接影响到变压器的性能。

高磁导率、低损耗和价格,是选择铁心材料的关键。

为提高铁心导磁能力,增大变压器容量,减少体积、提高效率,铁心常用硅钢片叠装而成。

§1—3 变压器的原理一、填空题1.空载,负载2.加额定电压,开路3.Φm,E=4.44fNΦm4.一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比,大,小5.36V,1006.3307.191.38.铁,铜,铁9.610.功率因数,输出电压,输出电流11.±5% ,-5%~10%12.Pcu=(β)2 P k ,负载电流13.负载电流,铜耗=铁耗二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× 9. ×三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1. D 2.B 3.D 4.B 5.B 6.B 7.C 8.B 9. B 10.C11. C四、简答题1.答:变压器不能改变直流电压。

《变压器习题答案》PPT课件

《变压器习题答案》PPT课件
1.合理的选择按键的类型,尽量选择 平头类的按键,以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm,以防按键死键。 3.要考虑成型工艺,合理计算累积公 差,以防按键手感不良。
故效率为
P2
P2 pFe
pCu
P2
P2 p0 Rk*SN
*100%
=
4.4159 *104 4.4159*104 245
U2 U2N
SN
cos 2
(1 0.0187) *50*103 *0.9W 4.42*104W
2021/4/23
7
1.什么是传统机械按键设计?
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图:
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点:
605
*100%
98.11%
2021/4/23
9
3-13 一台三相变压器,原、副绕组的12个端点和各相绕组的极性如图所示, 试将该变压器接成Y/Δ –7、Y/Y-4连接图,请标出副边各相绕组出线标志,并画
出连接图和相量图。 解:1) Y/Δ –7
B
E AB E A E B
Eab A ba
EC E CA
YZ
ca b
Ecz Eax Eby
z
xy
2021/4/23
11
3-14 变压器原、副绕组按图所示连接,使用相量图判别他们的组别号。
a)
A
B
C
B
X
Y
Z
x
y
z
a
b
c
XY
Z
Ab

2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案:第二章第06节-变压器-【含答案】

2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案:第二章第06节-变压器-【含答案】

《变压器》教案一、设计思路指导思想:变压器的工作原理是本章的重点内容,是高考命题率较高的知识点。

本节通过实验探究来说明这一观点。

在教学过程建立理想化模型——理想变压器,利用分组实验探究从而推出变压器变压规律,抓住能量守衡使学生展开讨论,推出电流与匝数关系,培养学生的表达能力和逻辑思维能力,教学联系生活、贴近实际,以激发学生学习的兴趣。

设计理念:本节课的设计主要突出三案六环节理念,强调把课堂还给学生,提高学习效率。

学生在教师的组织协调下,分析、思考、小组讨论和实验探究,归纳总结规律,促进了学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考;通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。

教材分析:1、变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.2、在分析变压器的原理时,一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是“理想”变压器的工作原理的内容.变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.3、教材要求学生探究实验得出变压器的变压规律,做好探究性实验是本节教学的关键。

是突破本节课教学难点和重点的关键。

为了培养学生根据实验研究物理规律的能力,采用分组实验得出变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系。

4、学习几种常用的变压器,不仅增加了生产知识,还可提高学生分析、应用能力。

精品课第二章三相变压器题库

精品课第二章三相变压器题库

精品课第二章三相变压器题库第二章三相变压器题库一、填空1。

三相变压器的一次绕组和二次绕组套在同一芯柱上。

当同极性端与磁头端相同时,一次绕组和二次绕组的感应电势之间的相位差为。

2.变压器的空载电流约为额定电流的_______倍3.三相心式变压器的磁路特点是_______。

4.变压器空载合闸最不利的情况是α=_______.5.变压器带负荷运行时,一次绕组的电流包含两个分量,一个是_________6.变压器空载试验时输入的有功功率主要消耗在_____________________,短路试验时输入的有功功率主要消耗在____________________.7.电力变压器短路阻抗单位值ZK仅从负载下二次侧电压调整率小的角度考虑,ZK值越高越好。

8.额定容量为560kva,y,d11接法的三相变压器,额定电压为10000/400v,此变压器的变比k=____________,副边额定电流in=_____________a.9.额定电压为220/110V的单相降压变压器的额定容量为20KVA。

如果改为330/110V 自耦变压器,其额定容量应为__________________________。

10.一台变压器带纯电阻负载运行时,欲增大输出功率,应使负载电阻_________,此时副边电压___________,副边电流_______________.11.将额定容量为320kva、额定电压为400/110kV的三相双绕组变压器改为510/110kV自耦变压器,其额定容量为____________________。

12.三相变压器的常见种类__________、__________13.三相电力变压器二次侧额定电压u2n=400V,加载后线路电压380V。

此时,变压器的电压变化率δu=___________________。

14.电压互感器使用时副边不允许_________________,电流互感器使用时副边不允许_________________.15.变压器铁芯饱和时,如果磁通波形为正弦波,则励磁电流为_________________。

第二章:电力电子习题解答

第二章:电力电子习题解答

第二章:电力电子习题解答第二章 整流电路习题及思考题1.单相半波可控整流电路对电阻负载供电,R =20Ω,U =100V ,求当α=0°和60°时的负载电流Id ,并画出u d 与i d 波形。

解:当α=0°时: )(V .U .U d 451004504502=⨯==)(A ./RU I dd 2522045===当α=60°时: )(A ..U .U d 753325014502=+⨯=)(A ..RU I dd 691207533===u d 与i d 的波形见:教材43页图2-1。

2.图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路。

问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:① 晶闸管承受的最大正反向电压为222U ;② 当负载为电阻或电感时其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

解:由图2-9图可以看出,在2U 正半周1VT 导通,负载电流由变压器次级上端流出,由中心抽头流入,当2U 负半周时2VT 导通,负载电流由B 次级下端流出由中心抽头流入,正负半周电流相等,但在铁芯中产生的磁势方向大小相等且方向相反,故变压器无直流磁化问题。

① 当1VT 导通时,在2u =22U 时,2VT 的阴极为22U ,而其阳极为-22U ,所以VT 承受的最大反压为222U 。

如果是阻感负载且电感是足够大时,当90=α,1VT 导通,2VT 的阴极电压为-22U 而其阳极电压为22,故其承受的最大正向电压为-222U 。

② 正半周1VT 导通,2U ud=,负半周2VT 导通2U u d =。

所以输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

3.单相桥式全控整流电路,V U 1002=,负载中R=Ω2,L值极大,当30时,要求:① 作出du ,di 和2i 的波形;② 求整流输出平均电压dU 、电流dI ,变压器二次电流有效值2I ;③ 考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。

变压器习题与解答

变压器习题与解答

第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 (试)从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化? 答:由dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。

又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此,2211N U N U ≈, 当U 1 不变时,若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大,所以1122N U N U =将增大。

或者根据m fN E U Φ=≈11144.4,若 N 1 减小,则m Φ增大, 又m fN U Φ=2244.4,故U 2增大。

1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?为什么?答:不会。

因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。

1-4 变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成?答:变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

为了铁心损耗,采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。

1-5变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么?答:铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

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1.什么是主磁通?什么是漏磁通?答:链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通;只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通,它不穿过气隙。

2.变压器并联运行时,希望满足哪些理想条件?如何达到理想的并联运行? 答:理想的并联应能满足下列条件:(1)空载时,并联的变压器之间没有环流。

(2)负载时,能够按照各变压器的容量合理地分担负载; (3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。

要达到理想并联运行,各台并联运行的变压器应满足: (1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。

(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。

3.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220/110V ,额定频率为50Hz ,试说明其意义.若这台变压器的额定电流为4.55/9.1A ,问在什么情况下称其运行在额定状态?答:变压器的主要额定值有:(1)额定视在功率或称额定容量N S (kV A);(2)额定线电压12/(V)N n U U k ;(3)额定线电流12/(A)N n I I ;(4)额定频率(Hz)N f .一台单相交比器的额定电压为220/110V ,额定额率为50Hz ,这说明:(1)该变压器高压绕组若接在50Hz 、220V 电源上,则低压绕组空载电压为110V ,是降压变压器;(2)若该变压器低压绕组接在50Hz 、220V 电源上,则高压绕组空载电压为220V ,是升压变压器.当这台变压器加负载,使高压绕组电流为4.55A 、低压绕组电流为9.1A 时,称其运行在额定状态.4. 变压器的电抗参数m X ,1X σ,2X σ各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别,从而分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等.答:励磁电抗m X 对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心.其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m X 的值很大.此外,铁心的磁导率不是一个常数,它随磁通密度的增加而变小.磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比.由于短路试验时电压低、主磁通小,而空载试验时加额定电压、主磁通大,所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等.一次绕组漏电抗1X σ与二次绕组漏电抗2X σ分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通,漏磁通要走空气磁路而闭合,磁路的磁阻很大,冈此1X σ和2X σ就很小.因为空气的磁导率为常数,所以1X σ和2X σ为常数,即在空载试验、短路试验及正常负载运行时,它们的数值都相等.5.变压器的简化等效电路与T 型等效电路相比,忽略了什么量?这两种等效电路各适用于什么场合?答:简化等效电路是在将T 型等效电路中的励磁阻抗||m Z 视为无穷大时得到的,也就是在励磁电流0/m m I E Z =-=,即忽略丁励磁电流0I 的情况下得到的.T 型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况,而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合,例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等. 6.变压器做空载和短路试验时,从电源输入的有功功率丰要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验,测得的输入功率相同吗?为什么?答:空载试验时,从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗.短路试验时,从电源输入的有功功率的消耗主要是铜损托.在一、二次侧分别做空载试验,只要都加额定电压.由于12N N U kU =,这两种情况下铁心中主磁通是相等的;1212221112/4.444.444.444.44N N N N m U k U N N U U f N f N f N f N Φ====所以铁损耗相等,即电源输入功率相同.由于短路试验时所加电压很低,铁心中主磁通很小,铁损耗可忽略不计,因此,在一、二次侧分别做短路试验时,只要都加额定电流,这两种情况的铜损耗就相等,即电源输入功率相等.7.两台变比相同的三相变压器,一次额定电压也相同、联结组标号分别为Yyn0和Yyn8,能否想法使它们并联运行?答:能.只要将Yyn8变压器的二次绕组标志a ,b ,c 分别改为c ,a ,b 即可,因为这时已改为Yyn0的变压器了.8.一台单相变压器的额定容量为3200kVA N S =,电压为35/10.5kV ,一、二次绕组分别为星形、三角形联结,求:(1)这台变压器一、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流; (2)若负载的功率因数为0. 85(滞后),则这台变压器额定运行时能带多少有功负载,输出的无功功率又是多少?解:(1)一次额定线电压 135(k V )N U = 一次额定相电压120.2(kV)N U φ=== 一次额定线电流152.8(A)N I === 一次额定相电流 1152.8(A)N N I I φ== 二次额定线电压 210.5(k V )N U = 二次额定相电压 2210.5(kV)N N U U φ== 二次额定线电流2176(A)N I === 二次额定相电流2101.6(A )N I φ== (2)能带有功负载为c o s 32000.852720N P S ϕ==⨯= 输出无功功率为s i n32000.5271686N Q S ϕ==⨯= 9.某台单相变压器的N 100kVA S =,220V /3300U /U 2N 1N =,10.45R =Ω,1 2.96X σ=Ω,20.0019R =Ω,20.0137X σ=Ω。

求向原、副边折合时的短路阻抗k Z 和kZ ''的数值各为多少? 解:变压器的变比为 1N 2N 330015220U k U ===向原边折合时的短路阻抗为2212121212()j()(k )j()k Z R R X X R R X k X σσσσ''=+++=+++ =)0137.01596.2(j )0019.01545.0(22⨯++⨯+ 0.8775j 6.042=+Ω 向副边折合时的短路阻抗为1112122222()j()()j()k X R Z R R X X R X k k σσσσ''''''=+++=+++ 220.45 2.96(0.0019)j(0.0137)15150.0039j0.02688=+++=+Ω10.如图1所示,单相变压器12/220/110V N N U U =,高压绕组出线端为A 、X ,低压绕组出线端为a 、x ,A 和a 为同极性端.今在A 和X 两端加220V ,ax 开路时的励磁电流为0I ,主磁通为m Φ,励磁磁动势为0F ,励磁阻抗为m Z 。

.求下列三种情况下的主磁通、励磁磁动势、励磁电流和励磁阻抗:(1)AX 边开路,ax 端加110V 电压; (2)X 和a 相联,Ax 端加330V 电压;(3)X 和x 相联.Aa 端加110V 电压。

解:(1)设高压绕组匝数为1N ,高压绕组匝数为2N1122220110N NU N N U ==, 122N N =原来情况下主磁通m Φ为 1114.44m N U f N Φ=现在情况下主磁通m 'Φ为2124.44mN U f N 'Φ= 图1 题10的接线图所以11121221124.444.441m mNNN N f N f N U U U N U N 'Φ=Φ⨯==即主磁通没有变,因此励磁磁动势也不变: 00F F '=000F N I '=', 而 010F N I = 100022N I I I N '== 即励磁电流增加1倍。

20||N mU Z I '=', 10||N m U Z I =2010|1|4||m Nm NU Z U I Z I ∙'==' 即励磁阻抗为原来的14。

(2)现在Ax 侧匝数为 1211.5N N N += 现在主磁通为 12113304.44()4.44 1.5Axm U f N N f N 'Φ==+原来主磁通为111112204.444.44N m U f N f N Φ==111.53301220m mN N 'Φ=Φ⨯= 即主磁通没有变,因此励磁磁动势不变,00F F '=0101.5F N I '=', 001F N I = 000121.53I I I '== 即励磁电流为原来的23。

00330||Ax mU Z I I '=='', 100220||N m U Z I I ==002|330|220|3|2mm Z I Z I ∙'=='⎛⎫ ⎪⎝⎭即励磁阻抗为原来的232⎛⎫⎪⎝⎭。

(3)现在匝数为 122112N N N N-== 现在主磁通为 121111014.44()4.442Aam U f N N f N 'Φ==- 原来主磁通为11121101220m mN N'Φ=Φ⨯= 即主磁通没有变,因此励磁磁动势00F F '=也不变,01012F N I '=', 001F N I =002I I '= 即励磁电流为原来的2倍。

00110|2|Aa mU Z I I '==', 100220||N m U Z I I ==00|1101|22024||m m Z I Z I ∙'==即励磁阻抗为原来的14。

11.一台单相变压器,20000kVA N S =,12/N N U U =,50Hz N f =。

空载试验(低压侧) 000,11kV,45.4A 47kW U I P === 短路试验(高压测) ,9.24kV,157.5A 129kW k k k U I P === 试验时温度为15C ,试求:(1)折算到高压侧的“T ”形等效电路各参数的实际值及标幺值;(2)在额定负载,2cos 1ϕ=、22cos 0.8(0)ϕϕ=>、22cos 0.8(0)ϕϕ=<时的电压变化率及二次端电压,并对结果进行讨论;(3)在额定负载下,22cos 0.8(0)ϕϕ=>时的效率;(4)当22cos 0.8(0)ϕϕ=>时的最大效率。

解:(1)变比1222311.5511N N U k U === 一次额定电流11157.46(A)N N N S I U ===励磁阻抗(低压侧)3001110||242.29()45.4m U Z I ⨯==Ω= 30220111022.8()45.4m P R I ⨯==Ω=241.21()m X ==Ω=折算至高压侧2211.5522.83041.58()mm R k R '==⨯=Ω 2211.55241.2132178.02()mm X k X '==⨯=Ω 标幺值高压侧阻抗基值311122013806.66()157.46N b N U Z I ⨯==Ω= 13041.583.77||806.66m m N R R Z *''===短路阻抗(高压侧)39.2410||58.67()157.5k k k U Z I ⨯==Ω=32212910 5.21()157.5k k k P R I ⨯==Ω=58.44()k X ==Ω=换算至75C7523575235755.216.46()23523515k k C k R R θ++=⨯=Ω++=227575||58.8()k k C k C Z R X +==Ω=1275116.46 3.23()22k C R R R '===⨯=Ω 121158.4429.22()22k X X X σσ'===⨯=Ω 标幺值75751 6.460.008806.66k C k CbR R Z *===1275110.0080.00422k C R R R ***===⨯= 158.440.0724806.66k k b X X Z *===12110.07240.036222k X X X σσ***===⨯= 75751||58.80.073806.66k C k CbZ ZZ *===(2)额定负载时,电压变化率及二次端电压 22cos sin k k U R X ϕϕ**∆=+ a .2cos ϕ=10.00810.072400U ∆=⨯+⨯= 22(1)(10.008)1110.912(kV)N U U U '=-∆=-⨯= b .22cos 0.8(0)ϕϕ=> 0.0080.80.07240.6U ∆=⨯+⨯=22(1)(10.0498)1110.45(kV)N U U U ''=-∆=-⨯= c .22cos 0.8(0)ϕϕ=<0.0080.80.0724(0.6)U ∆=⨯+⨯-=- 22(1)[1(0.037)]1111.41(kV)N U U U '''=-∆=--⨯= 由计算结果得2222(11.41kV)(11kV)(10.912kV)(10.45kV)N U U U U ''''''>>> 即在相同负载下,阻容性2(0)ϕ<负载时电压最高(外特性曲线上翘),纯阻性2(0)ϕ=负载其次(外特性曲线下倾),阻感性2(0)ϕ>负载时电压最低(外特性曲线下倾)。

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