变压器复习题

变压器习题1、一台单相机变压器，12S=2kVA,U/U=1100/110VNNN，114,15RX，220.04,0.15RX；负载阻抗105LZj时，求：（1）一、二电流1I和2I；（2）二次电压2U比2NU降低了多少？解：（1）变比12/1100/11010NNkUU，将二次阻抗折合到一次侧，有2222222222100.044()100.1515()10(105)1000500()LLRkRXkXZkZjj用简化等效电路，可求得1121222221100(441000)(1515500)110011000.966(A)10085301008530100.9669.66(A)NLUIIZZZjjIkI（2）22229.66105108(V)LUIZ22NUU和降低了221101082(V)NUUU2、一台三相变压器，122000kVA,/1000/400VNNNSUU，一、二次绕组均为星形联结。一次绕组接额定电压，二次绕组接三相对称负载，负载为星形联结，每相阻抗为0.960.48kZj。变压器折到高压侧的每相短路阻抗为0.150.35kZj，该变压器负载运行时，计算：（1）一、二电流1I和2I；（2）二次端电压2U。解：（1）变比12/32.5/3NNUkU222.5(0.960.48)63()LLZkZjj112/31000/382.4(A)(0.150.35)(63)NkLUIIZZjj222.582.4206(A)IkI（2）2222332060.960.4882.4(A)LUIZ3、一台三相电力变压器1N21000kVA,U/10000/3300NNSUV，一、二次绕组分别为星形、三角形联结，短路阻抗标幺值0.0150.053kZj，带三相三角形联结对称负载，每相负载阻抗5085LZj，计算一、二次电流1I、2I及二次端电压的大小。解：三相变压器接三相对称负载时，可用单相变压器的等效电路进行计算。首先，必须电压、电流的线值转换相值进行计算，最后再把相值转换成线值作为答案。其次，二次绕组的联结必须和负载的联结相同。如果不同，必须将负载进行Y-△转换，变成和二次绕组相同的联结后再计算。变比12/310000/31.74963300NNUkU今kZ为标幺值，ZL为实际值，必须将ZL转换成标幺值或将kZ转换为实际值。现采用将ZL转换为标幺值kZ，这样可免去折合。311322210001057.7(A)3310000100010175(A)333300508533001.532.6175/3NNNNNNLLNSIUSIUjZZjz12110.0150.0531.532.60.3257kLIIZZjj1112220.325757.5718.8(A)0.325717557(A)NNIIIIII222220.32571.532.60.98260.982633003242(V)LNULZjUUU4、一台三相变压器，1N2750kVA,U/10000/400VNNSU，一、二次绕组分别为星形、三角形联结。在低压侧做空载试验，数据为20400VU，2065AI，03.7kWP，在高压侧做短路试验，数据为1450VkU，135AKI，7.5kWkP，设1212,RRXX，求变压器参数。解：变比12/310000/314.43400NNUkU在低压侧做空载试验测出的励磁阻抗实际值为2002040010.66()/365/3mUZZI3002220203.7100.8757()3(/3)mpRRII222210.660.875710.62()mmmXZR折合到一次侧实际值为22220mmZkZ2182.3mmRkR22211mmXkX1214507.24()3335kkkUZI32217.5102.04()3335kkkpRi2227.242.047.13()kkkXZR1213.572kXXX1211.022kRRR5、一台三相变压器，1N25600kVA,U/6000/3300VNNSU，一、二次绕组分别为星形、三角形联结。空载损耗018kWp。求：（1）当输出电流22NII、2cos0.8时的效率；（2）效率最大时的负载因数m。解：（1）2202220181561198.38%cos56000.818156kNNkNppSpp（2）效率最大时负载因数m为0180.56756mkNpp6、一台三相电力变压器，1N2U/10000/400VNU，一、二次绕组均为星形联结。在二次侧做空载试验，测出数据为22220400V,60ANUUII，03800Wp，在一次侧做短路试验，测出数据为1111400V,43.3ANNUUIIWpk10900，室温20℃，求该变压器每一相的参数值（用标幺值表示）。解：变比为12/310000/325/3400/3NNUkU一次额定电流3117501043.3(A)3310000NNNPIU二次额定电流212543.31083(A)NNIkI一次绕组阻抗基值11110000133.3()3343.3NNNUzI二次绕组阻抗基值2224000.213()331083NNNUzI二次侧测得励磁阻抗2204003.85()3360NmUZI23.8518.080.213mmNZZZ励磁电抗222218.081.6418mmmXZR一次侧测得短路阻抗114405.87()3343.3kkKUZI短路电阻221109001.94()3343.3kkkpRI短路电抗22225.871.945.54()kkkXZR换算到75℃（铜线变压器）时，oo75C2275C234.5751.942.36()234.5202.365.546.02()kkRZ标幺值为oo75C75C1N2.360.0177z133.3kkRR15.540.0416133.3kkNXXzoo75C75C16.020.0452133.3kkNZZZ一、二次绕组电阻ooo175C75C275C10.008852kRRR一、二次绕组漏电抗1210.02082kXXX7、一台三相变压器额定数据为：121000kVA,U/10000/6300VNNNSU，一、二次绕组分别为星形、三角形联结。已知空载损耗04.9kWp，短路损耗kWpkN15。求：（1）当该变压器供给额定负载且cos0.8（滞后）时的效率；（2）当负载cos0.8（滞后）时的最高效率；（3）当负载cos1.0时的最高效率。解：（1）额定负载，cos0.8（滞后）时的效率。因1，所以效率为33063304.91015101197.57%cos100.84.9101510kNNkNppSpp（2）cos0.8（滞后）时的最高效率。04.90.571515mkNpp最高效率为20max203631cos24.910197.90%0.5715100.824.910mkNmNmkNppSpp（3）cos1时的最高效率（亦即变压器可能运行的最高效率）为20max20363124.910198.31%0.57151024.910mkNmNmkNppSpp8、根据下图所示的绕组联结图确定出联结组号。（a）（b）（c）（d）解：（1）（a）联结组标号为Y，y8。（2）（b），联结组标号为Y，d5。（3）（c），联结组标号为Y，d3。（4）（d），联结组标号为Y，d3。（a）（b）（c）（d）直流电机1、直流电机的电枢导体里流过的是直流还是交流电流？答：直流电机电枢导体里流过的是交流电流，其频率Hz60pnf，其中p为电机的极对数，n为转子转速，单位为r/min，通过换向器和电刷引出来的电流才是直流。2、直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动机有什么不同？答：铭牌上的额定功率是指输出功率。发电机输出的是电功率，因此其额定功率指的是从电枢出线端输出的电功率。电动机输出的机械功率，因此其额定功率指的是轴上输出的机械功率。3、已知一台直流电动机铭牌数据如下：额定功率30kWNP，额定电压220VNU，额定转速1500r/minNn，额定效率87%N，求该电动机的额定电流和额定输出转矩。解：电动机输出额定转矩2NT等于其输出功率NP除以其机械角速度N：3260603010221500260191()NNNNNNNPPPTnnNm13034.48(kW)0.87NNPP3134.4810156.7(A)220NNPIU4、直流电机单叠绕组的支路对数与极对数满足什么关系？单波绕组的支路对数是多少？答：单叠绕组的支路对数等于极对数，或者说支路数等于极数。单波绕组的支路对数等于1，或者说支路数为2。5、已知直流他励发电机N17kW,230V,n1500/min,NNPUr2,468pz，单波绕组，每极气隙磁通484.610Wb。求电磁转矩及电枢绕组电动势。解单波绕组a=1，324681492213.14171074(A)230tNaNpzCaPIU414984.6107493.2(Nm)taTCI246815.660601epzCa415.684.6101500198(V)aeECn6、一台他励直流发电机的额定数据为：6kW,230V,NNPUNn1450/min,r电枢回路总电阻0.61aR，空载损耗0295WFemppp，附加损耗60Wap。试求额定负载下的电磁功率、电磁转矩及效率。解：电机额定电流，即额定电枢电流为361026.09(A)230NaNNNPIIU额定负载时的电枢电动势为23026.090.61245.9(V)aNNaNaEUIR额定负载时的电磁功率为245.926.096416(W)MaNaNPEI电磁转矩为64166042.25(Nm)2/6021450MMPPTn铜损耗为)(2.41561.009.2622WRIpaaNcu总损耗为415.229560770.2(W)CuFemappppp效率为211770.2188.6%6000770.2NppPpPp7、一台并励直流电动机：5.5kW,110V,NNPU58ANI，1470/minNnr，137,0.17faRR，电机在额定运行时突然在电枢回路串入0.5电阻，若不计电枢电路中的电感，计算此瞬时的电枢电动势，电枢电流和电磁转矩，并求稳态转速（假定负载转矩不变）。解：（1）额定励磁电流为1100.803(A)137NffUIR额定电枢电流为580.80357.2(A)aNNfIII额定电枢电动势为11057.20.17100.3(V)aNNaaEUIR在电枢串入电阻的瞬时，转速和磁通不变，所以电势不变，为1000.3VaaNEE。（2）电区电流为110100.314.48(A)0