电机学习题与解答--变压器 下载本文

组别号。单相变压器仅有两种组别,记为I,I0(低压绕组电动势与高压绕组电动势同相)或I,I6(低压绕组电动势与高压绕组电动势反相)。我国国家标准规定I,I0为单相变压器的标准组别。 3-3 3-3 三相变压器的组别有何意义,如何用时钟法来表示?

答:三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时,高、低压侧对应的线电动势(线电压)之间的相位关系。影响组别的因素不仅有绕组的绕向、首末端标记,还有高、低压侧三相绕组的连接方式。

用时钟法表示时,把高压绕组的线电动势(线电压)相量作为时钟的长针,并固定在12点,低压绕组的线电动势(线电压)相量作为短针,其所指的数字即为三相变压器的连接组别号。三相变压器共有12种组别,其中有6种单数组别和6种偶数组别。

3-4三相变压器有哪些标准组别,并用位形图判别之。

答: 标准组别有Y,yn0,YN, y0, Y,y0,Y,d11, YN ,d11 标准组别接线及位形图分别为:见图示但是:

无论是Y,yn0、YN, y0还是 Y,y0,位形图都有是一样的

无论是Y,d11还是 YN ,d11,位形图也是一样的。

Y,yn0 YN,y0 Y,y0

A B 接线: A B C O A B C

位形图

Y,d11 YN,d11

接线: 位形图

A B C A B C O

a b c C

· · ·

· · ·

· · ·

a b c 0 a b c

· · ·

· · ·

· · ·

B

C

b

c

A a

· · ·

· · ·

25 B

C

3-5试用位形图判别 A B C

A B C · · ·

· · ·

c a b a b c · · ·

· · ·

B

C

Aa

c

b Y, y4

(a) (b) A B C A B C

· · · · · ·

a b c c a b · · ·

· · · B

C

c b Aa

Y, d9

26

Aa B

C b

Aa

D,d2

c

C

B

b

c

D,d4

(c) (d)

3-6 D,Y(Δ/Y)、Y,d(Y/Δ)、Y,y(Y/Y)、和D,d(Δ/Δ)接线的三相变压器,其变比K与两侧线电压呈何关系?

K?U1N?U2N??U1NU2N3U1NK?U1N?U2N??3U2N?U1N3U2N ?3U1NU2N

答: D,y接线

Y,d接线

U1NK?U1N?U2N??3U2N3U1NU2N?U1NU2N Y,y接线

K?U1N?U2N??

D,d接线

3-7 试画出Y,y2(y/Y-2)、Y,d5(Y/Δ-5)、D,y1(Δ/Y-1)三相变压器的接线。 答: Y,y2 Y,d5 D,y1

A B C · · · b

A B C A B C A B C A B C · · · · · ·

· · · · · ·

c a a b c c a b *

*

*

*

*

a · · ·

b c b c · · ·

a

*

*

*

*

27

3-8为什么说变压器的激磁电流中需要有一个三次谐波分量,如果激磁电流中的三次谐波分量不能流通,对线圈中感应电动机势波形有何影响?

答:因为磁路具有饱和特性,只有尖顶波电流才能产生正弦波磁通,因此激磁电流需要有三次谐波分量(只有这样,电流才是尖顶波)。

如果没有三次谐波电流分量,主磁通将是平顶波,其中含有较大的三次谐波分量,该三次谐波磁通将在绕组中产生三次谐波电动势,三次谐波电动势与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形,绕组承受过电压,从而危及绕组的绝缘。

3-9 Y/Δ接线的三相变压器,三次谐波电动势能在Δ中形成环流,而基波电动势能否在Δ中形成环

流,为什么? 答:三次谐波电动势大小相等,相位互差360o,即相位相同,因此在d中能够形成环流。

而基波电动势大小相等,相位互差1200,任一瞬间三相电动势代数和恒等于0,因而不能在d中形成

环流。

3-10 试分析为什么三相组式变压器不能采用Y/Y0接线,而小容量的三相心式变压器却可以? 答:三相组式变压器由于三相磁路彼此独立,有三次谐波磁通通路。如果采用Y,y接线,三次谐波电流将不能流通,电流为正弦波,由于磁路具有饱和特性,主磁通是平顶波,其中含有较大的三次谐波磁通,相绕组将感应较大的三次谐波电动势,它与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形,绕组承受过电压,从而危及绝缘。如果采用Y,yn接线,负载时二次侧可以为三次谐波电流提供通路,但由于受到负载阻抗的影响,三次谐波电流不可能大,因而对主磁通波形的改善甚微,也就不能改善电动势波形。

心式变压器由于磁路彼此不独立,没有三次谐波磁通通路,三次谐波磁通只能从铁轭中散发出去,经由变压器油及油箱壁构成回路,因磁阻很大,三次谐波磁通很小,因此主磁通近似为正弦波形,相电动势波形也就基本为正弦波。但是由于三次谐波磁通频率为基波频率的3倍,将在经过的箱壁及其它结构件中产生较大的涡流损耗,引起局部过热,并降低变压器效率,因此这两种接线只适用于小容量的三相心式变压器。

第四章 变压器运行

4-1 4-1 变压器并联运行的理想条件是什么?试分析当某一条件不满足时的变压器运行情况。 答:① 变比相等

② 组别相同

③短路阻抗的标么值相等,短路阻抗角相等 具体分析:

(一) (一) 变比不等时的并联运行 (1)(1)空载运行时的环流

U1?U1K?,在电动势差的作用下,两台变压器之间产生环

因为变比KⅠ≠KⅡ,所以变压器二次电动势K? 28