1、第三章 电压器习题与解答1第三章 变压器一、填空：1. 一台单相变压器额定电压为 380V/220V，额定频率为 50HZ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时 m , , , 。 （增加，减少或不变）0ImZFep答：m 增大， 增大， 减小， 增大。0ImZFep2. 一台额定频率为 60HZ 的电力变压器接于 50HZ，电压为此变压器的 5/6 倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗减小，漏电抗减小。3. 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
2、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。4. 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于 E= ，U= ，空载电流将 ，空载损耗将 。答：E 近似等于 U，U 等于 IR，空载电流很大，空载损耗很大。5. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。6. 一台变压器，原设计的频率为 50HZ，现将它接到 60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将 ，铁耗将 。答：减小，减小。7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。答：电磁感应作用。8. 引起变压器电压变化率变
3、化的原因是 。答：负载电流的变化。9. 如将额定电压为 220/110V 的变压器的低压边误接到 220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。答：增大很多，烧毁。10. 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。11. 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。12. 变压器副边的额定电压指 。答：原边为额定电压时副边的空载电压。13. 为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。答：采用 d 接。14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。答：空载和短路。15. 变压器的参数包括 ， ，
4、 ， ， 。第三章 电压器习题与解答2答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。16. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。答：1。17. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。答：主磁通，漏磁通。18. 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。19. 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。20. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。答：可变损耗，不变损耗
5、。二、选择填空1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， 越高，则 cos。A：副边电压变化率 U 越大，效率 越高，B：副边电压变化率 U 越大，效率 越低，C：副边电压变化率 U 越大，效率 越低，D：副边电压变化率 U 越小，效率 越高。答：A2. 一台三相电力变压器 =560KVA， =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略NSNU21励磁电流，低压边相电流为 808.3A 时，则高压边的相电流为 。A： 808.3A ， B: 56A，C: 18.67A ， D: 32.33A。答：C3. 一台变比为的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻
6、抗标幺值为，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。：,：,：.。答：A4. 变压器的其它条件不变，外加电压增加，则原边漏抗 ，副边漏抗 和励1X2磁电抗 将 。mX：不变，：增加% ， 第三章 电压器习题与解答3：减少% 。 （分析时假设磁路不饱和）答：A1. 三相电力变压器磁势平衡方程为 。A：原，副边磁势的代数和等于合成磁势B：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势C：原，副边磁势算术差等于合成磁势答：B2. 电压与频率都增加 5时，穿过铁芯线圈的主磁通 。A 增加 B 减少 C 基本不变答：C3. 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。A 等于 B 大于 C 小于答；A4. 三相变压
7、器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的 电压A 空载线 B 空载相 C 额定负载时的线答：A5. 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。A 正弦波 B 尖顶波 C 平顶波答：A6. 变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少 10，则 ， 及 的大小1X2m将 。A： 和 同时减少 10， 增大 1X2mXB： 和 同时减少到 0.81 倍, 减少C： 和 同时减少到 0.81 倍， 增加12 mD： 和 同时减少 10， 减少XX答：B7. 如将额定电压为 220/110V 的变压器的低压边误接到 220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。A：不变；B: 增大一倍
8、；C: 增加很多倍;D: 正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧坏危险答：C，F8. 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：B9. 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。第三章 电压器习题与解答4答：B10. 变压器原边每匝数增加 5%，副边匝数下降 5%，激磁电抗将 。A：不变 B：增加约 10% C：减小约 10%答：B11. 三相变压器的变化是指之比。A：原副边相
9、电势 B：原副边线电势 C：原副边线电压答：A12. 磁通 ，电势 正方向如图，W 1 匝线圈感应的电势 e 为 。A：d/dt B：W 1d/dt C：-W 1d/dt答：C13. 变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。A：大于 B：小于 C：等于答：A14. 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：B15. 将 50HZ 的变压器接到 60HZ 电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗 ；空载电流 ；接电感性负载设计，额定电压变化率 。A 变大 B 变小答：B，B ，A16. 当一台变压器的原边匝数比设计
10、少 10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：磁通 ； ； ； ；U 20 I0 。1X2mXA：变大 B：变小 C：不变答：A，B，C ， B，A，A17. 一台 Y/ -12 和一台 Y/ -8 的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行 0y0y。A能 B不能 C不一定 D不改接也能答：A18. 一台 50HZ 的变压器接到 60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 。A,增加 B,减小 C，不变.第三章 电压器习题与解答5答：B19. 变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压 。A,呈上升趋势； B,不变， C,可能上升或下降答：C20. 单相变压器铁心叠片接缝增大，其他
11、条件不变，则空载电流 。A,增大； B，减小； C,不变。答：A21. 一台单相变压器额定电压为 220/110V。Y/y-12 接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为 0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为 。A:0.06 ， B：0.03 ，C：0.12 ， D：0.24 。 答：A三、判断1. 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。 （ ）答：对2. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载时空载时感应电势为常数 。 （ 1E）答：错3. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 （ ）答：错4. 变压器频率增加，激
12、磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ）答：错5. 变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等 。 （ ）答：错6. 变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻 r1 很小，因此电流很大。 （ ）答：错7. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。 （ ）答：错8. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。 （ 第三章 电压器习题与解答6）答：错9. 只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。 （ ）答：对10. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ）答：错11. 一台 Y/ -12 和一台 Y/ -8 的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。0y0y（ ）答：对12. 一台
13、 50HZ 的变压器接到 60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。 （ ）答：对13. 变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。 （ ）答：错14. 变压器原边每匝数增加 5%，副边匝数下降 5%，激磁电抗将不变。 （ ）答：错15. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。 （ ）答：错四、简答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 I0， 产生励磁磁动势 F0，在铁芯中产生交变主磁通 0, 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
14、率的感应电动势 e1 和 e2，且有 、dtN01显然，由于原副边匝数不等，即 N1N 2，原副边的感应电动势也就不等，即dtNe02e1e 2，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即 U1E 1、U 2E 2，故原副边电压不等，即U1U 2, 但频率相等。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 、 可知 ，所以变压器原、副两边每匝感dtNe01dte0221Ne第三章 电压器习题与解答7应电动势相等。又 U1 E1, U2E 2，因此 当 U1 不变时，若 N1 减少, 则每匝电压21N增大，所以 将增大。或者根据 ，若 N1 减
15、小，则1N12N mfE114.增大， 又 ，故 U2 增大。mmf4.3. 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。4. 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。绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。油箱和冷却装置: 油箱容纳器身 ,盛变压器油,兼有
16、散热冷却作用。绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。5. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？答：变压器一次额定电压 U1N 是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压 U2N 是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。6. 为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。2在数量上，主
17、磁通约占总磁通的 99%以上，而漏磁通却不足 1%。3在性质上，主磁通磁路饱和， 0与 I0呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和， 1 与 I1呈线性关系。4在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出， 起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。空载时，有主磁通 和一次绕组漏磁通 ，它们均由一次侧磁动势 激励。 01 0F负载时有主磁通 ，一次绕组漏磁通 ，二次绕组漏磁通 。主磁通 由一次绕0120第三章 电压器习题与解答8组和二次绕组的合成磁动势即 激励，一次绕组漏磁通 由一次绕组磁动势210F1激励，二次绕组漏磁通 由二次绕组磁动势 激励。1F2
18、27. 变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。大小：由磁路欧姆定律 ，和磁化曲线可知，I 0 的大小与主磁通 0, 绕组匝mRN10数 N 及磁路磁阻 有关。就变压器来说，根据 ，可知，mR mfNEU114.， 因此， 由电源电压 U1的大小和频率 f 以及绕组匝数 N1来决定。1
19、4.fUm根据磁阻表达式 可知， 与磁路结构尺寸 ， 有关，还与导磁材料的磁导率mlAmlA有关。变压器铁芯是铁磁材料， 随磁路饱和程度的增加而减小，因此 随磁路饱和程度mR的增加而增大。综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。8. 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？答：要从电网取得功率，供给变压器本身功率损耗，它转化成热能散逸到周围介质中。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，
20、电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。9. 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线） ，电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。10. 试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是否是常数？答：励磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常第三章
21、 电压器习题与解答9数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。11. 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻 r1 很小，为什么空载电流 I0 不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？答： 因为存在感应电动势 E1, 根据电动势方程：可知，尽管 很)()( 10010011 jxrIZrIxjrIEU mm 1r小，但由于励磁阻抗 很大，所以 不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不mZI感应电动势，即 ， ，因此电压全部降在电阻上，即有 ，因为 很小，11 1/U1所以电流很大。12. 变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变
22、压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？答：根据 可知， ，因此，一次绕组匝数减少,主mfNEU114. 14.fN磁通 将 增加，磁密 ，因 不变， 将随 的增加而增加，铁心饱和程度增mSBmB加，磁导率 下降。因为磁阻 ，所以磁阻增大。根据磁路欧姆定律 ，lRm mRNI10当线圈匝数减少时，励磁电流增大。 又由于铁心损耗 ，所以铁心损耗增加。励3.12fBpmFe磁阻抗减小，原因如下：电感 ， 激磁电抗mRiNiL10101，因为磁阻 增大，匝数 减少，所以励磁电抗减小。设减少匝数前后mmRNfLx211匝数分别为 、 ，磁通分别为 、 ，磁密分别为 、 ，电流分别为
23、 、 ，1 m mB 0I磁阻分别为 、 ，铁心损耗分别为 、 。根据以上讨论再设 ，m Fep )1(1 km同理， ， ， ，)(1 kB)1(2 kRm)(31 kN于是 。又由于 ，且 （ 是0313210 INRIm.2fBpmFemFerIp20励磁电阻，不是磁阻 ） ，所以 ，即 ，于是， ，因mFerIBp20rk231123rk， ，故 ，显然，励磁电阻减小。励磁阻抗 ，它将随着12k3mr mmjxz第三章 电压器习题与解答10和 的减小而减小。mrx13. 如将铭牌为 60 赫的变压器，接到 50 赫的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、铁损、漏抗及电压变化率有何影响？
24、答：根据 可知，电源电压不变， 从 60Hz 降低到 50Hz 后，频mfNEU114. f率 下降到原来的（1/1.2） ，主磁通将增大到原来的 1.2 倍，磁密 也将增大到原来的 1.2 倍，f mB磁路饱和程度增加， 磁导率 降低， 磁阻 增大。于是，根据磁路欧姆定律R可知, 产生该磁通的激磁电流 必将增大。mRNI10 0I再由 讨论铁损耗的变化情况。3.12fBpFe60Hz 时， .50Hz 时， 3.12 )(.(fmFe因为， ，所以铁损耗增加了。4.1703 Fep漏电抗 ，因为频率下降，所以原边漏电抗 ，副边漏电抗 减小。又由fLx2 1x2x电压变化率表达式可知，电压变化
25、sincos)()sinco( 2*12*1*2*2* rIxrIUkk 率 将随 ， 的减小而减小。1x14. 变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？答：一次绕组有主电动势 ，漏感电动势 ，一次绕组电阻压降 ，主电动势 由1E11rI1E主磁通 交变产生，漏感电动势 由一次绕组漏磁通 交变产生。一次绕组电动势平衡0 1方程为 ；二次绕组有主电动势 ，漏感电动势 ，二次绕组电阻压)(11jxrIU 2E2降 ，主电动势 由主磁通 交变产生，漏感电动势 由二次绕组漏磁通 交变产2rI20 2生,二次绕组电动势平衡方程为
26、。 )(222jxrIEU15. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势 ，负载时的励磁磁动势是一次侧和10NIF二次侧的合成磁动势，即 ,也就是 。210F216. 试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。第三章 电压器习题与解答11答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时， 使得整个磁势减小 ，那么2I2IW原边就要增加 ，试 ，这就是磁势平衡。 在分析变压器中，可据此从一个1I2IW已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。17. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗
27、和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。18. 变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化 10，试问对 和 的影x1m响怎样？如果仅将外施电压变化 10，其影响怎样？如果仅将频率变化 10，其影响又怎样？答：因为 ， ，所以当原、副边匝数变化211fxw4.EfwUm10时， 变化 20。由于 w 变化 10，而 U 不变，使
28、 变化 10。又因为，磁通 变化 10时 由于饱和影响， 变化 k，所以 的2fxmxm变化大于 20。将外施电压变化 10时， 也将变化 10，使 不变， 的变化m1大于 10。这是因为 变化 10，由于磁路饱和影响， 变化大于 10。如果将频率变化 10， ，所以 变化 10，而 f 变化 10，则因为 U 不变，使fx11变化 10。同样使 的变化大于 10。mm19. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小） ，所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。20.
29、一台 的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时Hz50会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很第三章 电压器习题与解答12大，为 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为 不变。1NUr 21. 变压器的额定电压为 220/110 伏，若不慎将低压方误接到 220 伏电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？答：误接后由 知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时4.1UEfW大于一倍） 。此时变压器处于过饱和状态，副边电压 44
30、0 伏左右，使效率降低，绝缘可能被击穿等现象发生。22. 一台 Y/ 连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？（2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分？答：（1）由于原方 Y 接，三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。 副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。（2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。23. 变压器有载运行时，变压比及是
31、否改变?答：变压器的变压比 ，不论空载还是有载，其匝数比是不会改变的。12WEK不过在测量变压比时，应在空载时测出原、副边电压 和 。计算出来的 值更准确。1U2K有载时历测副边电压 较 相差较大， 值就不准确。2UE24. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率固数有何关系 T答；变压器的额定容量一定时，视在功率 一定，功率因数 由负载而定。当NS2cos较低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，例如全部带照2cos明负载，则 ，变压器输出的全部是有功功率。2s125. 励磁电抗 的物理意义如何？我们希望变压器的 是大还是小好？若用空气心而不xm xm用铁心，则 是增加
32、还是降低？如果一次绕组匝数增加 5，而其余不变，则 将如xm何变化？如果一次、二次绕组匝数各增加 5，则 将如何变化？如果铁心截面积放大m第三章 电压器习题与解答135，而其余不变，则 将大致如何变化？如果铁心叠装时，硅钢片接缝间存在着较大的气xm隙，则对 有何影响？m答： 大好；用空气心， 下降。N 1 增加 5， 降低，则 增加，mmxm；若 N1，N 2 各增加 5，在 仍然同上，增加；铁心面积增加mLxw215，则 增加 5（大致） ，所以 约增加 5，叠装时硅钢片接缝间存在着较大 ，则xm 降低。m26. 有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为 220/380V，现将它们联结成 Y
33、，d11 三相变压器组（单相变压器的低压绕组联结成星形，高压绕组接成三角形） ，若对一次侧分别外施 380V 和 220V 的三相电压，试问两种情况下空载电流 I0、励磁电抗 Xm 和漏抗与单相变压器比较有什么不同？X答：三相变压器，Y，d11（1）一次侧加 380V， V ，201U每台单相变压器的 U1220V，与原来的空载运行一样。所以 I0、X m 与 均不变。（2）一次侧加 220V，则 V1273/01即每台单相变压器的一次侧所加电压为 127V220V，所以此时的 I0 降低，X m 增加，不变。五、计算1. 将一台 1000 匝的铁心线圈接到 110 伏，50 赫兹的交流电源上
34、，由安培表的读数得知， ，把铁心抽去后电流和功率为 100A 和 10kw。假设不计漏磁，试 0.51AI10wP求：(1) 两种情况下的参数；(2) 磁化电流和铁耗电流；(3) 两种情况下的相同最大值。解：（1）有铁心时：第三章 电压器习题与解答14102ZmI41PrI295.6mxZr取出铁心后： 10.02mPrI0.458xZ(2) 有铁心时磁化电流 1 19.6.0.2mAI铁耗电流 14.5.910mFerIZ当铁心 取出后电流的有功分量 001 .1.mArAI空载电流的无功分量 0.458 .6mxIwZ(3) 有铁心时线圈感应电势 11EU根据 得有铁心时磁通的最大值mfE
35、4. 韦F 03.4951044.51fwf 当无铁心时感应电势伏10.8.E所以无铁心时磁通最大值第三章 电压器习题与解答15 韦0m45.830.261.Efwf2. 有一台单相变压器，额定容量 KVA，原副边额定电压 伏，1NS12603NU赫兹。原副线圈的电阻及漏抗为 欧， ， ，50Nf14.32r20.r18.9x。2.13x试求：（1）折算到高压边的短路电阻 ，短路电抗 及阻抗 ；krkxkZ（2）折算到低压边的短路电阻 ，短路电抗 及阻抗 ； （3）将（1） 、 （2）求得的参数用标么值表示；（4）计算变压器的短路电压百分比 及其分量 ， 。ukkrx（5）求满载及 超前等三种
36、情况1,0.8(0.822CossCos滞 后 ） 及下的电压变化率 并讨论计算结果。,u解：（1）折算到高压边的短路阻抗 126.087NUk14.3.1kHrrr289037.56.7xx.59.64.2kHkHjjZr （2）折算到低压边的短路阻抗 10.2kLrr.61kLx0.1265.0.294.kLkLjjxZr (3) 1.7NSAIU第三章 电压器习题与解答16243.78NSAIU16059NZI23.24.78NI所以 160.95.kHrZ17.433.kHNx190.58.kkZ26.23.LkNr201.49.5LkxZ2.8.kLN(4 ) 短路电压百分值 *10
37、%.39kru4.x58krZ（5）当满载，功率因数 时变压器的电压变化率12Cos*()0%2.39kkuSinxr当 滞后时，0.82Cos.6i()12kkCosixr第三章 电压器习题与解答17%87.410)6.0493.8023.( 当 超前时，.82CosSin*()2kkuCosixr046.16.0493.803. 对于电压变化率，当 即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压1s变化率大，当负载为容性时，负载时的端电压可能高于空载时的端电压。3. 一台单相变压器，已知 ，9.21r， ， ， ， ， ，4.15x5.0264.0x1250rm1260xm， ，当 滞后
38、时，副边电流 ，876TW82Cos8AI。2VU试求：(1) 用近似 T 形等效电路和简化等效电路求 ，并将结果进行比较1IU和(2) 画出折算后的矢量图和 T 形等效电路。解：（1）变压器变比k 13.72W所以 1.9 0.1rk15.4 372x0 .16.mrk12 9.3.7mx用近似 T 形等效电路计算时，以 作参考向量*2UA第三章 电压器习题与解答186000 伏*2UA.1408136.87jI 所以 ()2IZ6000 180(.193.570.1.964)67jj6300.082987.16 v082.637.114082 19.6UjIIjZmA144.83+113.
39、59184.06 A.9故 V13.7(60.8)21507.7kUAA1494.63.9I用简化等效电路计算时，仍以 作参考向量.2 ()11UIZ 伏6307.82A1I所以 3.7(60.8)21507.7kU 183.46.8Ik用两种等效电路计算结果相差很小。U 相同，I 略变。（2）第三章 电压器习题与解答194. 一台单相变压器， ， ， ，空载及短路实KVASN10KVUN3.6021HzfN50验的结果如下：实验名称 电压（伏） 电流（安） 功率（W） 电源加在空载 6300 10.1 5000 低压边短路 3240 15.15 14000 高压边试计算：（1）折算到高压边的
40、参数（实际值及标么值） ，假定 ，21rk（2）画出折算到高压边 的 T 型等效电路；21xk（3）计算短路电压的百分值及其二分量；（4）满载及 滞后时的电压变化率及效率;0.8Cos（5）最大效率。解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数，而 k60/6.39.52402UkZmI所以 635.79.5410.2.PkrI56.402xZrm根据短路实验得到折算到低压边的参数第三章 电压器习题与解答20140 3.522.1PkrI36.95.kUZI2 1120.()kxr213.6NUZSI所以 *1.5mNr*1.67mxZ1138.420Nrr121*.71xxZ（2）折算到高压
41、的 T 型等效电路（3） *121.694%krur5.xx所以 2.krkx(4) 电压变化率 2uCosuSinkx第三章 电压器习题与解答21（1.69440.8+5.69440.6）4.77此时， 211 57.38NNukVU而 21 6.NSAI所以kW57.38.0.8952.3CosUPI故 kW11202()94.NkPI则 215.3%07.5%72P（5）达到最大效率时， cuFe所以 12509.AIr4367所以 021(1)10%maxkkNPICosSI98.195. 一台 220/110 伏、50Hz 的空心变压器。参数如下： ， （原线1.2r1.36HL圈自
42、感） ， ； ， （副线圈自感） ，10.36HL20.5r209HL，试求（1）原副线圈的漏抗和变压器的激磁电抗；（2）画出 T 型等效2.9电流，将各数值标在等效短路图上，计算空载电流。 解：（1）根据 得，10.36L25.0.13x第三章 电压器习题与解答22250.90.283x361m220 .280.13()xk（2）它的等效电流图 空载电流 （高压边）02019.26(.13.). AI6. 一台三相变压器，原、副方额定电压 ， 11 连接，匝电压120/3.5NUkV/Y为 14.189 伏，副方额定电流 。283.NAI试求（1）原副方线圈匝数；（2）原线圈电流及额定容量；
43、（3）变压器运行在额定容量且功率因数为 1、0.9（超前）和 0.85（滞后）2Cos三种情况下的负载功率。解：（1）原方 105.73NkVU副方 2.所以 1407.89NTW2.U（2）额定容量 23NNSI第三章 电压器习题与解答233.158.30NKVAS117.4IU（3）因 2NCosSP所以当 1 时2Cos1000 W2当 0.9 时10000.9900 w2P当 0.85 时2Cos10000.85850 w27. 一台 3KVA，230/115 伏单相变压器，原线圈电阻 ，副线圈电阻 ，10.3r20.5r原线圈漏抗 ，副线圈漏抗 ，铁耗 w，额定负载时铜耗10.8x2
44、.x45FePw。5cuP求：(1) 副方功率因数为 0.9（滞后）时的电压变化率；(2) 供给 3.04kw，功率因数为 0.95（滞后）负载时的效率解：（1） 1301.42NSAI68751.34NUZI2.08NI所以 1212.3.50.284764kNrrZ120.8.1.6kx故副方 Cos 0.8（滞后）时电压变化率2第三章 电压器习题与解答242kkuCosSinxr5.524（2）供给负载 3.04kw 时，如不考虑电流对 的影响时，u 22kksixr0.0280.95+0.0681 10.954.78此时端电压 2(1)5(.478).NuVU此时负载电流 230.619.PAIU这个电流对电压变化率的影响为 2uI所以考虑电流
