第二章 变压器补充知识习题

第二章 变压器补充知识

一、填空：

1. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ，（2） ，（3） 。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。

2. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。

答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 3. ★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。 答：主磁通，漏磁通。

4. ★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。

5. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（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。

二、选择填空

5． 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。

A:电压变化率太大； B:空载环流太大；

C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。 答：B

6． ★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。

A：线电势波形放生畸变； B：相电势波形放生畸变； C：损耗增大； D：有效材料的消耗增大。 答：B

7． ★两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。

A：大小成反比 B：标么值成反比 C：标么值成正比 答：B 8． ★★一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运

行 。

A．能 B．不能 C．不一定 D．不改接也能 答：A

四、简答

1、 变压器空载合闸到额定电压的电源时，在最不利的情况下，铁心中的主磁通瞬时最大值时稳态运行时主磁通最大值的多少倍？这时，空载合闸电流的最大值是否也是稳态时励磁电流的同样倍数？为什么？

2、单相变压器在什么情况下的突发短路电流最小？什么时候最大？各约为稳态短路电流的多少倍？突发短路电流对变压器有何危害？

五、计算

1、有一台双绕组变压器额定容量10千伏安，额定电压230/2300伏。今将高压绕组和低压绕组串连起来组成一个自耦变压器使变比kA尽量接近1，并将自耦变压器高压边接到2300伏交流电源。试求： （1） 自耦变压器开路时副边电压U20；

（2） 自耦变压器的额定容量、传导容量和电磁容量。

解 （1）当双绕组串联成自耦变压器时有两种可能的变比为：

kA1?kA22300?230?1.12300

2300?230??11230所以取kA?1.1尽量接近1。因此自耦变压器开路时的副边电压U20为

U20?U1/kA?2300/1.1?2090(V)

（3） 决定自耦变压器容量，实质上就是求其电流。

如图5－7示：当I1向下流时，公共绕组中电流I的实际方向为向上流，I1大小就是双绕组变压器低压230伏绕组的额定电流。I的大小就是双绕组变压器高压2300伏绕组的额定电流。I2的大小就是I1加I之和，即kAI1。

10?103I1??43.5(A)23010?103 I??4.35(A)2300I2?kAI1?1.1?43.5?47.85(A)自耦变压器的额定容量＝U1I1?2300?43.5

?U2I2?2090?47.85?100kVA

自耦变压器的传导容量?I1U2?43.5?2090?90.9kVA 自耦变压器的电磁容量?(U1?U2)I1?(2300?2090)?43.5 ?U2I?2090?4.35?9.1kVA

2.★★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/U2N＝6000/400，Y，yn0联结，uk＝4.5％。现有三台变压器可供选用，它们的数据是：

变压器1：320kVA，6300/400V，uk＝4％，Y，yn0联结； 变压器2：240kVA，6300/400V，uk＝4.5％，Y，yn4联结； 变压器1：320kVA，6300/440V，uk＝4％，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，Uk＝4％最小，所以最先达到满载 则S1＝SN320kVA。

S10.045 故 ??S原0.04 所以 S?原???0.04??S1?0.889 0.045?S原?S2?0.889

.2kVA 所以 Smax?S原?S1?S2?0.989?560?320?240?0.989?1031

19. ★两台变压器并联运行均为Y，d11联结标号，U1N/U2N＝35/10.5kV，第一台1250kVA，

uk1＝6.5％，第二台2000kVA，uk1＝6％，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？

???0.06SIZ121解： 1、????S??0.923 ?S2I2ZS10.065?所以 S?S1?S2?0.923S?2?SN1?S2SN2

?3153.75S?2?3250

所以 S?2?3250?1.03

3153.75? S1?0.923S?2?0.951

所以 S2?1.03?2000?2060 kVA

.75kVA S1?0.951?1250?11882、两台变压器均不过载，则第二台满载，S?2?1

.8 kVA Smax?S1?SN2?0.923?1250?2000?3153并联组利用率：

3153.8Smax??0.9704 3250SN1?SN220. ★★有一台变压器容量SN＝5600kVA，U1N/U2N＝6.3/3.3kV，Y，yn0，uk＝10.5％，

铁耗PFe＝25.5kW，铜耗Pcu＝62.5kW，今改为自耦变压器U1N/U2N＝9.9/3.3kV，求： 1、改为自耦变压器后的容量SN自与原来双绕组时的容量SN双之比（其中电磁容量、传导容量各为多少？）

2、改为自耦变压器后，在额定电压时，稳定短路电流IkN自为额定电流IN的多少倍？与原双绕组时的稳定短路电流比IkN自/IkN双；

3、改为自耦变压器后，在额定负载cos?＝0.8落后时效率比未改前提高多少？ 解：普通变压器：I1N?5600SN??513.2 A 3U1N3?6.35600SN??986.6 A 3U2N3?3.3I2N?Z1N?7.09?

1、 SaN?3U1aNI1aN?3(U1N?U2N)?I1N

?3?9.6?513.2?4926.723KVA＝8533 KVA

电磁容量：5600 KVA； 传递容量：2933 KVA

?1Uk2、普通：短路电抗I????9.524 倍

0.105Zk?k?0.105?7.09ZZkk?Z1N???0.069 自耦： Z??ka3、普通： 自耦：

Z1NaU1aN?I10.81aN?I1ka??1Zka??0.069?14.49 Ik?I?kI1N?9.524?513.2

Ika?Ika?I1aN?14.49?513.2

IkaI?14.49?1.52倍

S9.524??1?PFe?Pcu?SP

Ncos?2?Fe?Pcu ?1?25.5?62.55600?0.8?25.5?62.5?98.07%

1?25.5?62.5a?8533?0.8?25.5?62.5?98.7% ???98.7%?9807%?0.63%

?

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