上海电机学院电气学院电机学作业与答案

在图中，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，试判断联结组a和b的组号。由图可以看出两组均为Y,d7有一台1000kVA，10kV/6.3kV的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900W，空载电流为0.05（标幺值），额定电流下c75时的短路损耗为14000W，短路电压为5.2%（百分值）。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）归算到一次侧时T型等效电路的参数；（2）用标幺值表示时近似等效电路的参数；（3）负载功率因数为0.8（滞后）时，变压器的额定电压调整率和额定效率；（4）变压器的最大效率，发生最大效率时负载的大小（8.0cos2）。解：（1）归算到一次侧等效电路的参数：空载试验在低压侧进行VUUN630020，AAIIIN94.73.610005.0200折算到高压侧：19694.749003.610222002IPkRm200094.763003.6102002IUkZmabcxyzaxEbyEczEYZCZEABCXBYEBYEABCXYZBYEBYECZEabczyxaxEbyEczEabEAEBECEABEBCECAEABCaybzcxAEBECEABEBCECAEABCazbxcyabE4.199019620002222mmmRZX短路试验在高压侧进行VkVUUUNkk52010%2.5%1AAUSIINNNk10010100011所以：4.110014000227575kckckIPR2.5100520kkkIUZ0.54.12.5222752ckkkRZX即：70.0275'21ckRRR，5.22'21kXXX（2）标幺值：高压侧的电阻基准值10012111NNNNbSUIUZ96.1bmmZRR，9.19bmmZXX014.0bkkZRR，05.0bkkZXX（3）变压器额定电压调整率和额定效率：%12.4%100)6.005.08.0014.0(1%100sincos22kkNXRIU%69.97%100100PPPPPNkN（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗5916.01400049000kPPI最大效率：%97.97cos1020maxkNNkNPIPISPIP2-20有一台三相变压器，kKASN5600，kVkVUUNN3.61021，Y,d11联结组。变压器的开路及短路试验数据为试验名称线电压V线电流A三相功率W备注开路试验短路试验63007.4680055032318000电压加在低压侧电压加在高压侧试求一次侧加额定电压时：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数（实际值和标幺值）；（2）满载且8.0cos2（滞后）时，二次侧电压2U和一次侧电流1I；（3）满载且8.0cos2（滞后）时的额定电压调整率和额定效率。解：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数916.03.631021NphNphUUk空载试验在低压侧，折算到高压侧：19.10434.736800916.03222002phmIPkR26.123734.76300916.02002IUkZm8.123219.10426.12372222mmmRZX短路试验在高压侧进行所以：058.0323318000322kphkkIPR069.0255.234755.23475kckRR9831.03233550kphkphkIUZ981.02752ckkkRZX标幺值：高压侧的电阻基准值857.173121111NNphNphNphNSUIUZ84.51NmmZRR，10.691NmmZXX00325.01NkkZRR，0549.01NkkZXX(3)电压调整率和效率：036.0%100)6.00549.08.000325.0(1%100sincos22kkNNXRIU%45.99%100cos1020PPSPPNkN（2）VVUUUNph2.6073036.016300122满载时AAUSIINNN32.32310356003111设VU02.60732，则由简化等效电路可知VII88.3632.323'212-23某变电所有两台组号为Y,yn0的三相变压器并联运行，其数据为第一台：kKASN180，kVkVUUNN4.03.621，07.0kZ；第二台：kKASN320，kVkVUUNN4.03.621，065.0kZ。试计算：（1）当总负载为400kVA时，每台变压器分担多少负载；（2）在每台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出是多少？解：（1）当kKAS400时，设第一台变压器分配负载为ⅠS，则第二台变压器的负载ⅠⅡSS400，满足：**kⅠkⅡⅡNⅡⅠNⅠZZSSSS，带入数值计算可得：kVASkVASⅡⅠ263137(2)求maxS：负载增加时，kZ小的变压器（第二台）先满载，此时kVASSⅡNⅡ320又**1kⅠkⅡⅠNⅠZZSSkVASⅠ1.167kVAkVASSSⅡNⅠ1.4871.167320max计算下列三相、两极、50Hz的同步发电机定子的基波绕组因数和空载相电动势、线电动势。已知定子槽数Q=48，每槽内有两根导体，支路数a=1，y1=20，绕组为双层、星形联结，基波磁通量φ1=1.11Wb。解：极距242pQ832482mpQq槽距角5.748360360Qp基波绕组系数2sin2sin90sin1111qqykkkdpw923075.3sin830sin75sin每相绕组串联匝数16348maNQNc空载相电动势11144.4wfNkEVV363911192301650444线电动势VVEEL6303363933试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达；(2)用总机械功率表达；(3)用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达。答：（1）用电磁功率表达1ememPT（2）用总机械功率表达PTem（3）用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达221cosICTTem有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速min1485rnN，转子每相电阻012.02R。设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min，问转子每相应串入多大的调速电阻？解：额定转差率01.015001485150011nnnsNN调速后的转差率3.015001050150011nnns设串入调速电阻为R，调速前后负载转矩不变所以满足sRRsRN22，得348.0012.0)101.03.0()1(2RssRN补充题：三相感应电动机，NU1=380V(D联结)，NP=7.5kW，min960rnN额定负载时824.0cosN，Wpcu4741，WpFe231，Wp45，Wp5.37求：额定情况下的Ns，2f，2cup，和1I（线值）。解：额定转差率04.01000960100011nnnsNN转子侧频率HzHzfsfN25004.012总机械功率WWppPPN5.7582)5.37457500(所以电磁功率WWPsPNem44.78985.758204.01111转子铜耗WWPspemNcu31644.789804.02输入功率WWppPPFecuem44.8603)23147444.7898(11效率%2.87%10044.86037500%10012PP定子电流AAUPIN86.15824.0380344.8603cos3111有一台70000KVA，60000KW，13.8KV，(星形联结)的三相水轮发电机，交直轴同步电抗的标幺值分别为,7.0,0.1qdxx试求额定负载时发电机的激磁电动势0E(不计磁饱和与定子电阻)。解：额定功率因数76cosNNNSP，31N设01U，则311I8.23486.17.03101jxIjUEqQ8.23N8.548.23310NN)(sin)(00qdQqddQxxIExxIEE731.1)7.00.1(8.54sin486.1某工厂电力设备的总功率为4500kW，7.0cos（滞后）。由于生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不计）？解：添加前：kWP4500，7.0cos（滞后）kVAkVAPS64297.04500coskVarkVarSQ4591714.06429sin添加后：kWkWPPPN5500)10004500('，8.0cos'（滞后）kVAkVAPS68758.05500cos'''kVarkVarSQ41256.06875sin'''所以新添加的电动机：kWPN1000，kVarQQQN466'（超前）