电机学习题及答案(5)

谐波磁通较大，加上3次谐波的频率为基波频率的3倍，所以，由它所感应的3次谐波相电动势相当大，在数值上可达基波幅值的45%～60%，甚至更大，结果使相电动势波形畸

变，最大值升高很多。可能将绕组绝缘击穿，故不能采用Yy联结。对于三相心式变压器，由于三相磁路彼此相关，三次谐波磁通又彼此同相位，同大小，不能沿铁心闭合，只能借油，油箱壁等形成闭合。由于这些磁路的磁组很大，故3次谐波磁通很小，主磁通基本接近于正弦形，相电动势也基本接近正弦波，因此可以采用Yy联结，但由于3次谐波磁通通过油箱壁闭合，引起附和涡流损耗，因此对容量较大，电压较高的三相心式变压器，也不宜采用Yy联结。 2－8 5台单相变压器具有下列数据： 变压器编1 号 额定容量100 /kVA 额定电压3000/230 /V 短路试验155 电压/V 短路试验34.4 电流/A 短路试验2200 1300 1500 3549 2812 30.5 22.2 61.3 50 k201 100 138 135 100 100 200 200 2 3 4 5 功率/W 今需供给一个300kVA负载，应选哪几台变压器并联最理想。 解 按规定短路试验应在 高压方接电源，低压方短路，因此由上述数据及高压方额定电压分别计算出短路参数和 短路阻抗角，如下表所示： 变压器编号 I1N/A Zk=Rk=Xk=Zk2?Rk2/? 1 33.33 4.506 1.859 4.104 2 33.33 6.590 1.397 6.440 3 33.33 4.505 3.044 3.320 4 66.67 2.251 0.944 2.044 5 66.67 2.700 1.125 2.454 Uk/? IkPk/? Ik2Z?k?ZkI1N U1N0.050 0.073 77.760 0.050 47.490 0.050 65.200 0.060 65.370 0Xk65.63 ?k?arctan Rk根据并联运行的3个条件：①电压比相等；②联结组标号相同；③短路阻抗标幺值相等，短路阻抗角相等。题目已明确给出5台变压器的电压比相同，所以条件①已满足。由于是单相变压器并联，所以条件②不必考虑。从上表计算出的数值可以看出，当供给负载300kVA时，1号和4号变压器并联运行最理想，因为这两台变压器符合并联运行的条件③。

2－9 变压器的空载电流很小，但空载合闸时可能出现很大的电流，

这是为什么？什么情况下的合闸电流最大？怎样避免过大的合闸电流？

答 变压器空载合闸时，铁心磁通处于瞬变过程中，其最大值可达稳态时的 2倍。变压器稳态时，铁心已处于饱和状态，因此在瞬变时，铁心处于过度饱和状态，从磁化曲线可以看出，此时励磁电流－空载电流大大增加，可达稳态空载电流的几十倍。

空载合闸时 磁通的变化与合闸时刻有关，当电源电压瞬时值为零的 瞬间合闸时，铁心磁通最大，空载电流亦最大。

要避免空载合闸电流过大可采取的措施有：①选择在电源电压瞬时值为最大的 时刻合闸，此时一合闸即进入稳态，合闸电流最小；②在一次侧串联一个合闸电阻，加速电流的衰减，合闸完后再去掉，第一种方法再实际操作中不易达到。

2－10 单相变压器额定容量为180kVA，额定电压为3000/400V,其试验数据为： 实验项目 电压/V 电流/A 60 功率/W 4030 高压方进行短90 路试验 低压方进行空400 载试验 13.5 810 现将变压器的一，二次绕组改接成3000/3400V升压自耦变压器，供给cos?2=0.8(滞后)

的负载，求该自耦变压器额定容量，满载时的电压调整率及效率。

SN180?103解 I1N=?A?60A

U1N3000SN180?103 I2N=?A?450A

U2N400由高压方侧得短路参数 Zk=

Uk90???1.5? Ik60Z1.5??0.03

U1N/I1N3000/60 Z?k? Rk=

Pk4030???1.119? 22Ik60Rk1.119??0.0224

U1N/I1N3000/60 R?k? Xk=Zk2?Rk2?1.52?1.1192??1?

??Zk?Rk?0.032?0.02242?0.02 X?k?22作升压自耦变压器联结时，如图3－54所示。 I=60A I2a=450A I1a=(450+60)A=510A

电磁功率 SN=U1aI=3000?60?10?3kVA?180kVA 传递功率 S'N?U1aI1a?3000?450?10?3kVA?1350kVA 额定功率 SaN=U1aI1a=3000?510?10?3kVA?1530kVA 或 SaN＝SN＋S‘180＋1350）kVA?1530kVA N＝（自耦变压器得变化 ka=短路阻抗标么值分别为

? R??(1?k)R)?0.0224?0.00264 kaak?(1?0.882U1a3000??0.882 U2a3400? X?)?0.02?0.00236 ka?(1?ka)Xk?(1?0.082电压调整率（满载时）

?? ?U?Rkacos?2?Xkasin?2?0.00264?0.8?0.00236?0.6?0.00353

满载时得效率 ??1?

交流绕组共同问题

3-1 三相双层短距交流绕组q=5,已知其5次谐波的绕组kN5=0.10,求该绕组的基波及7次谐波的绕组系数. 解 正规600相带绕组q?1=60

q?1sin?sin?*3002绕组分布系数 kq?== 0??1?*30qsinqsin2qSaNP0?PkN0.81?0.403?1??99.9%

cos?2?P0?PkN1530?0.8?0.81?0.403由已知q=5得5次谐波分布系数为

sin1500sin5*300kq5===0.2

15005*3005sinqsin5q短距系数 ky5=

kN50.1==0.5 kq50.2y1即 ky5=sin5*因此有

?*=0.5

?25?y1?=2k?+(k=0,1,2,………) 2?6

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电机学习题及答案(5)在线全文阅读。