電機(jī)學(xué)專題培訓(xùn)教材(doc 63頁).doc

1、第一章第一章 變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu) 1-1 從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？ 答：變壓器原副繞組套在同一個(gè)鐵芯上, 原邊接上電源后，流過激磁電流 I0， 產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng) 勢 F0， 在鐵芯中產(chǎn)生交變主磁通 0, 其頻率與電源電壓的頻率相同， 根據(jù)電磁感應(yīng)定律， 原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢 e1和 e2, 且有 dt d Ne 0 11 , dt d Ne 0 22 , 顯然，由于原副邊匝數(shù)不等, 即 N1N2，原副邊的感應(yīng)電動(dòng)勢也就不等, 即 e1e2, 而繞組的電壓近似等于繞組電

2、動(dòng)勢,即 U1E1, U2E2,故原副邊電壓不等,即 U1U2, 但頻率相等。 1-2 試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的 電壓將如何變化？電壓將如何變化？ 答：由dt d Ne 0 11 , dt d Ne 0 22 , 可知 , 2 2 1 1 N e N e ，所以變壓器原、副兩邊每匝 感應(yīng)電動(dòng)勢相等。又 U1 E1, U2E2 , 因此， 2 2 1 1 N U N U ， 當(dāng) U1 不變時(shí)，若 N1減少, 則每 匝電壓 1 1 N U 增大，所以 1 1 22 N U

3、 NU 將增大?；蛘吒鶕?jù) m fNEU 111 44 . 4 ，若 N1減小， 則 m 增大， 又 m fNU 22 44 . 4 ，故 U2增大。 1-3 變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會(huì)有穩(wěn)定直流電壓嗎？為什么？變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會(huì)有穩(wěn)定直流電壓嗎？為什么？ 答：不會(huì)。因?yàn)榻又绷麟娫?，穩(wěn)定的直流電流在鐵心中產(chǎn)生恒定不變的磁通，其變化率為零， 不會(huì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。 1-4 變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用 0.35 毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？ 答：變壓器的鐵心構(gòu)成變壓

4、器的磁路，同時(shí)又起著器身的骨架作用。為了鐵心損耗，采用 0.35mm 厚、表面涂的絕緣漆的硅鋼片迭成。 1-5 變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？ 答：鐵心: 構(gòu)成變壓器的磁路,同時(shí)又起著器身的骨架作用。 繞組: 構(gòu)成變壓器的電路,它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。 分接開關(guān): 變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭,分接開關(guān)用以切換分接頭,從而實(shí)現(xiàn)變壓 器調(diào)壓。 油箱和冷卻裝置: 油箱容納器身,盛變壓器油,兼有散熱冷卻作用。 絕緣套管: 變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油 箱絕緣。 1-6 變壓器原、副

5、方和額定電壓的含義是什么？變壓器原、副方和額定電壓的含義是什么？ 答：變壓器二次額定電壓 U1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓，二次額定電壓 U2N是指變壓器一次 側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的端電壓。 1-7 有一臺(tái)有一臺(tái) D-50/10 單相變壓器，單相變壓器， VUUkVAS NNN 230/10500/,50 21 ，試求變壓器原、，試求變壓器原、 副線圈的額定電流？副線圈的額定電流？ 解：一次繞組的額定電流 A U S I N N N 76. 4 10500 1050 3 1 1 二次繞組的額定電流 A U S I N N N 39.217 230 1050 3 2 2 1-8 有一臺(tái)有一臺(tái)

6、 SSP-125000/220 三相電力變壓器，三相電力變壓器，YN，d 接線，接線， kVUU NN 5 . 10/220/ 21 ，求，求 變壓器額定電壓和額定電流；變壓器額定電壓和額定電流；變壓器原、副線圈的額定電流和額定電流。變壓器原、副線圈的額定電流和額定電流。 解：. 一、二次側(cè)額定電壓 kVUkVU NN 5 .10,220 21 一次側(cè)額定電流（線電流） A U S I N N N 04.328 2203 125000 3 1 1 二次側(cè)額定電流（線電流） A U S I N N N 22.6873 2303 125000 3 2 2 由于 YN，d 接線 一次繞組的額定電壓

7、U1N= kV U N 02.127 3 220 3 1 一次繞組的額定電流 AII NN 04.328 11 二次繞組的額定電壓 kVUU NN 5 .10 22 二次繞組的額定電流 I2N= A I N 26.3968 3 22.6873 3 2 第二章第二章 單相變壓器運(yùn)行原理及特性單相變壓器運(yùn)行原理及特性 2-1為什么要把變壓器的磁通分成主磁通和漏磁通？它們之間有哪些主要區(qū)別？并指出空載 和負(fù)載時(shí)激勵(lì)各磁通的磁動(dòng)勢？ 答：由于磁通所經(jīng)路徑不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分別考慮它們各自 的特 性，從而把非線性問題和線性問題分別予以處理 區(qū)別：1. 在路徑上，主磁通經(jīng)過鐵心磁路閉合，

8、而漏磁通經(jīng)過非鐵磁性物質(zhì) 磁路閉合。 2在數(shù)量上，主磁通約占總磁通的 99%以上，而漏磁通卻不足 1%。 3在性質(zhì)上，主磁通磁路飽和，0與 I0呈非線性關(guān)系，而漏磁通 磁路不飽和，1與 I1呈線性關(guān)系。 4在作用上，主磁通在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢，接上負(fù)載就有電能輸出， 起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應(yīng)電動(dòng)勢，只起了漏抗壓降的作用。 空載時(shí)，有主磁通 0 . 和一次繞組漏磁通 1 . ，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢 0 . F 激勵(lì)。 負(fù)載時(shí)有主磁通 0 . ，一次繞組漏磁通 1 . ，二次繞組漏磁通 2 . 。主磁通 0 . 由一次繞組 和二次繞組的合成磁動(dòng)勢即 2 . 1 . 0 . FF

9、F 激勵(lì)，一次繞組漏磁通 1 . 由一次繞組磁動(dòng)勢 1 . F激 勵(lì)，二次繞組漏磁通 2 . 由二次繞組磁動(dòng)勢 2 . F 激勵(lì) . 2-2 變壓器的空載電流的性質(zhì)和作用如何？它與哪些因素有關(guān)？變壓器的空載電流的性質(zhì)和作用如何？它與哪些因素有關(guān)？ 答：作用：變壓器空載電流的絕大部分用來供勵(lì)磁，即產(chǎn)生主磁通，另有很小一部分用來供給 變壓器鐵心損耗，前者屬無功性質(zhì)，稱為空載電流的無功分量，后者屬有功性質(zhì)，稱為空載電 流的有功分量。 性質(zhì)：由于變壓器空載電流的無功分量總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功分量，故空載電流屬感性無功性 質(zhì)，它使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，輸送有功功率減小。 大?。河纱怕窔W姆定律 m R NI 10

10、 0 ，和磁化曲線可知，I0 的大小與主磁通 0, 繞組匝 數(shù) N 及磁路磁阻 m R 有關(guān)。就變壓器來說，根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 ，可知， 1 1 44 . 4 fN U m ， 因此， m 由電源電壓 U1的大小和頻率 f 以及繞組匝數(shù) N1來決定。 根據(jù)磁阻表達(dá)式 S l Rm 可知， m R 與磁路結(jié)構(gòu)尺寸 Sl, 有關(guān)，還與導(dǎo)磁材料的磁導(dǎo)率 有關(guān)。變壓器鐵芯是鐵磁材料，隨磁路飽和程度的增加而減小，因此 m R 隨磁路飽和程度 的增加而增大。 綜上，變壓器空載電流的大小與電源電壓的大小和頻率，繞組匝數(shù)，鐵心尺寸及磁路的飽 和程度有關(guān)。 2-32-3 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，

11、是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為 什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無論對電網(wǎng)和用戶均不利？什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無論對電網(wǎng)和用戶均不利？ 答：要從電網(wǎng)取得功率，供給變壓器本身功率損耗，它轉(zhuǎn)化成熱能散逸到周圍介質(zhì)中。小負(fù)荷 用戶使用大容量變壓器時(shí)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩方面都不合理。對電網(wǎng)來說，由于變壓器容量大，勵(lì) 磁電流較大，而負(fù)荷小，電流負(fù)載分量小，使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，輸送有功功率能力下降，對 用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。 2-42-4 為了得到正弦形的感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)鐵芯飽

12、和和不飽和時(shí)，空載電流各呈什么波形，為什為了得到正弦形的感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)鐵芯飽和和不飽和時(shí)，空載電流各呈什么波形，為什 么？么？ 答：鐵心不飽和時(shí)，空載電流、電動(dòng)勢和主磁通均成正比，若想得到正弦波電動(dòng)勢，空載電流 應(yīng)為正弦波；鐵心飽和時(shí)，空載電流與主磁通成非線性關(guān)系（見磁化曲線） ，電動(dòng)勢和主磁通 成正比關(guān)系，若想得到正弦波電動(dòng)勢，空載電流應(yīng)為尖頂波。 2-52-5 一臺(tái)一臺(tái) 220/110220/110 伏的單相變壓器，試分析當(dāng)高壓側(cè)加額定電壓伏的單相變壓器，試分析當(dāng)高壓側(cè)加額定電壓 220220 伏時(shí)，空載電流伏時(shí)，空載電流 I I0 0呈什呈什 么波形？加么波形？加 110110 伏時(shí)載電

13、流伏時(shí)載電流 I I0 0呈什么波形，若把呈什么波形，若把 110110 伏加在低壓側(cè)，伏加在低壓側(cè)，I I0 0又呈什么波形又呈什么波形 答：變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，工作磁密選擇在磁化曲線的膝點(diǎn)（從不飽和狀態(tài)進(jìn)入飽和狀態(tài)的拐點(diǎn)） ， 也就是說，變壓器在額定電壓下工作時(shí)，磁路是較為飽和的。 高壓側(cè)加 220V ，磁密為設(shè)計(jì)值，磁路飽和，根據(jù)磁化曲線，當(dāng)磁路飽和時(shí)，勵(lì)磁電流增 加的幅度比磁通大，所以空載電流呈尖頂波。 高壓側(cè)加 110V ，磁密小，低于設(shè)計(jì)值，磁路不飽和，根據(jù)磁化曲線，當(dāng)磁路不飽和時(shí)， 勵(lì)磁電流與磁通幾乎成正比，所以空載電流呈正弦波。 低壓側(cè)加 110V ，與高壓側(cè)加 220V 相同， 磁

14、密為設(shè)計(jì)值， 磁路飽和，空載電流呈尖頂 波。 2-62-6 試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義。它們分別對應(yīng)什么磁通，對已制成的變壓器，它試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義。它們分別對應(yīng)什么磁通，對已制成的變壓器，它 們是否是常數(shù)？當(dāng)電源電壓降到額定值的一半時(shí)，它們?nèi)绾巫兓?？我們希望這兩個(gè)電抗大好還們是否是常數(shù)？當(dāng)電源電壓降到額定值的一半時(shí)，它們?nèi)绾巫兓课覀兿Ｍ@兩個(gè)電抗大好還 是小好，為什么？這兩個(gè)電抗誰大誰小，為什么？是小好，為什么？這兩個(gè)電抗誰大誰小，為什么？ 答：勵(lì)磁電抗對應(yīng)于主磁通，漏電抗對應(yīng)于漏磁通，對于制成的變壓器，勵(lì)磁電抗不是常數(shù)， 它隨磁路的飽和程度而變化，漏電抗在頻率一定

15、時(shí)是常數(shù)。 電源電壓降至額定值一半時(shí)，根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知， 1 1 44 . 4 fN U m ，于是主磁 通減小，磁路飽和程度降低，磁導(dǎo)率 增大，磁阻 S l Rm 減小, 導(dǎo)致電感 mm m R N Ri iNN i N i L 2 1 0 011 0 01 0 0 增大，勵(lì)磁電抗 mm Lx 也增大。但是漏磁通路徑是 線性磁路， 磁導(dǎo)率是常數(shù)，因此漏電抗不變。 由 m x U I 1 0 可知,勵(lì)磁電抗越大越好，從而可降低空載電流。漏電抗則要根據(jù)變壓器不同 的使用場合來考慮。對于送電變壓器，為了限制短路電流 K K x U I 1 和短路時(shí)的電磁力,保證設(shè) 備

16、安全，希望漏電抗較大；對于配電變壓器，為了降低電壓變化率： )sincos( 2 * 2 * KK xru ,減小電壓波動(dòng)，保證供電質(zhì)量，希望漏電抗較小。 勵(lì)磁電抗對應(yīng)鐵心磁路，其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于漏磁路的磁導(dǎo)率，因此，勵(lì)磁電抗遠(yuǎn)大于漏電 抗。 27 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原線圈加額定電壓，這時(shí)原線圈電阻變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原線圈加額定電壓，這時(shí)原線圈電阻 r1很小，為什么空載電流很小，為什么空載電流 I0 不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會(huì)如何？不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會(huì)如何？ 答： 因?yàn)榇嬖诟袘?yīng)電動(dòng)勢 E1, 根據(jù)電動(dòng)勢方程： )()( 11 . 0 .

17、01 . 01 . 0 0 . 1 0 . 1 1 . 1 . jxrIZIrIxIjjxrIrIEEU mmm 可知，盡管1 r 很小，但由于勵(lì)磁阻抗 m Z 很大，所以 0 I 不大.如果接直流電源，由于磁通恒定 不變，繞組中不感應(yīng)電動(dòng)勢，即 0 1 E ， 0 1 E ，因此電壓全部降在電阻上，即有 11/r UI ，因?yàn)? r 很小，所以電流很大。 2 28 8 一臺(tái)一臺(tái) 380/220380/220 伏的單相變壓器，如不慎將伏的單相變壓器，如不慎將 380380 伏加在二次線圈上，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？伏加在二次線圈上，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ 答： 根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知

18、， 1 1 44 . 4 fN U m ，由于電壓增高，主磁通 m 將增 大，磁密 m B 將增大, 磁路過于飽和，根據(jù)磁化曲線的飽和特性，磁導(dǎo)率 降低，磁阻 m R 增 大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律 mm RNI 10 可知,產(chǎn)生該磁通的勵(lì)磁電流 0 I 必顯著增大。再 由鐵耗 3 . 1 2 fBp mFe 可知，由于磁密 m B 增大,導(dǎo)致鐵耗 Fe p 增大，銅損耗 1 2 0 rI 也顯著增大， 變壓器發(fā)熱嚴(yán)重， 可能損壞變壓器。 2 29 9 一臺(tái)一臺(tái) 220/110220/110 伏的變壓器，變比伏的變壓器，變比 2 2 1 N N k ，能否一次線圈用，能否一次線圈用 2 2 匝

19、，二次線圈用匝，二次線圈用 1 1 匝，匝， 為什么？為什么？ 答：不能。由 m fNEU 111 44 . 4 可知，由于匝數(shù)太少，主磁通 m 將劇增，磁密 m B 過大,磁 路過于飽和，磁導(dǎo)率 降低，磁阻 m R 增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律 mm RNI 10 可知, 產(chǎn)生該磁通的激磁電流 0 I 必將大增。再由 3 . 1 2 fBp mFe 可知，磁密 m B 過大, 導(dǎo)致鐵耗 Fe p 大增， 銅損耗 1 2 0 rI 也顯著增大，變壓器發(fā)熱嚴(yán)重，可能損壞變壓器。 2-102-10 變壓器制造時(shí)：變壓器制造時(shí)：迭片松散，片數(shù)不足；迭片松散，片數(shù)不足；接縫增大；接縫增大；片間絕緣損傷

20、，部對變片間絕緣損傷，部對變 壓器性能有何影響？壓器性能有何影響？ 答：（1）這種情況相當(dāng)于鐵心截面 S 減小，根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知知, 1 1 44 . 4 fN U m ，因此,電源電壓不變,磁通 m 將不變，但磁密S B m m ，S減小， m B 將 增大，鐵心飽和程度增加，磁導(dǎo)率減小。因?yàn)榇抛?S l Rm ，所以磁阻增大。根據(jù)磁路歐 姆定律 mm RNI 10 ，當(dāng)線圈匝數(shù)不變時(shí)，勵(lì)磁電流將增大。又由于鐵心損耗 3 . 1 2 fBp mFe ，所以鐵心損耗增加。 （2）這種情況相當(dāng)于磁路上增加氣隙，磁導(dǎo)率下降，從而使磁阻 S l Rm 增大。 根據(jù) m

21、fNEU 111 44 . 4 可知, 1 1 44 . 4 fN U m ，故 m 不變，磁密S B m m 也不變，鐵 心飽和程度不變。又由于 3 . 1 2 fBp mFe ，故鐵損耗不變。根據(jù)磁路歐姆定律 mmR NI 10 可知，磁動(dòng)勢 0 F 將增大，當(dāng)線圈匝數(shù)不變時(shí)，勵(lì)磁電流將增大。 勵(lì)磁阻抗減小，原因如下： 電感 mm m R N Ri iNN i N i L 2 1 0 011 0 01 0 0 , 激磁電抗 m mm R N fLx 2 1 2 ,因?yàn)?磁阻 m R 增大，所以勵(lì)磁電抗減小。 已經(jīng)推得鐵損耗 Fe p 不變，勵(lì)磁電流 0 I 增大，根據(jù) mmFe rrIp(

22、 2 0 是勵(lì)磁電阻，不是 磁阻 m R ）可知，勵(lì)磁電阻減小。勵(lì)磁阻抗 mmm jxrz ，它將隨著 mm xr 和 的減小而減小。 （3）由于絕緣損壞，使渦流增加，渦流損耗也增加，鐵損耗增大。根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知, 1 1 44 . 4 fN U m ，故 m 不變，磁密S B m m 也不變，鐵心飽和 程度不變。但是，渦流的存在相當(dāng)于二次繞組流過電流，它增加使原繞組中與之平衡的電流分 量也增加，因此勵(lì)磁電流增大，鐵損耗增大。再由 m zIEU 011 可知， 0 I 增加，勵(lì)磁阻抗 mmm jxrz 必減小。 2-112-11 變壓器在制造時(shí)，一次側(cè)線圈匝數(shù)較原

23、設(shè)計(jì)時(shí)少，試分析對變壓器鐵心飽和程度、激磁變壓器在制造時(shí)，一次側(cè)線圈匝數(shù)較原設(shè)計(jì)時(shí)少，試分析對變壓器鐵心飽和程度、激磁 電流、激磁電抗、鐵損、變比等有何影響？電流、激磁電抗、鐵損、變比等有何影響？ 答：根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知, 1 1 44 . 4 fN U m ,因此,一次繞組匝數(shù)減少,主磁通 m 將 增加，磁密S B m m ，因S不變， m B 將隨 m 的增加而增加，鐵心飽和程度增加，磁導(dǎo)率 下降。因?yàn)榇抛?S l Rm ，所以磁阻增大。根據(jù)磁路歐姆定律 mmR NI 10 ，當(dāng)線圈匝 數(shù)減少時(shí)，勵(lì)磁電流增大。 又由于鐵心損耗 3 . 1 2 fBp mFe ，

24、所以鐵心損耗增加。 勵(lì)磁阻抗減小，原因如下。 電感 mm m R N Ri iNN i N i L 2 1 0 011 0 01 0 0 , 激磁電抗 m mm R N fLx 2 1 2 ,因?yàn)榇?阻 m R 增大，匝數(shù)1 N 減少，所以勵(lì)磁電抗減小。 設(shè)減少匝數(shù)前后匝數(shù)分別為1 N 、 1 N ，磁通分別為 m 、 m ，磁密分別為 m B 、 m B ，電流分別為 0 I 、 0 I ，磁阻分別為 m R 、 m R ，鐵心損耗分別為 Fe p ， Fe p 。根據(jù) 以上討論再設(shè)， ) 1( 11 kk mm ，同理， ) 1( 11 kBkB mm ， ) 1( 22 kRkR mm

25、， ) 1( 313 1 kNkN ， 于是 0 3 21 13 21 1 0 I k kk Nk Rkk N R I mmmm 。又由于 3 . 1 2 fBp mFe ， 且 mmFe rrIp( 2 0 是勵(lì)磁電阻，不是磁阻 m R ） ，所以 m m m m Fe Fe rI rI B B p p 2 0 2 0 2 2 ，即 m m rk rkk k 2 3 2 2 2 1 2 1 ，于是， 1 2 3 2 2 m m rk rk ，因 1 2 k ， 1 3 k ，故 mm rr ，顯然， 勵(lì)磁電阻減小。 勵(lì)磁阻抗 mmm jxrz ，它將隨著 mm xr 和 的減小而減小。 21

26、2 如將銘牌為如將銘牌為 60 赫的變壓器，接到赫的變壓器，接到 50 赫的電網(wǎng)上運(yùn)行，試分析對主磁通、激磁電流、鐵赫的電網(wǎng)上運(yùn)行，試分析對主磁通、激磁電流、鐵 損、漏抗及電壓變化率有何影響？損、漏抗及電壓變化率有何影響？ 答：根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知，電源電壓不變， f 從 60Hz 降低到 50Hz 后，頻率 f 下 降到原來的（1/1.2） ，主磁通將增大到原來的 1.2 倍，磁密 m B 也將增大到原來的 1.2 倍， 磁 路飽和程度增加， 磁導(dǎo)率 降低， 磁阻 m R 增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律 mm RNI 10 可知, 產(chǎn)生該磁通的激磁電流 0 I 必將增

27、大。 再由 3 . 1 2 fBp mFe 討論鐵損耗的變化情況。 60Hz 時(shí)， 3 . 1 2 fBp mFe 50Hz 時(shí)， 3 . 12 ) 2 . 1 1 ()2 . 1 (fBp mFe 因?yàn)椋?14 . 1 2 . 1 2 . 1 2 . 1 7 . 0 3 . 1 2 Fe Fe p p ，所以鐵損耗增加了。 漏電抗 fLLx2 ，因?yàn)轭l率下降，所以原邊漏電抗 1 x ，副邊漏電抗 2 x 減小。又 由電壓變化率表達(dá)式 2 * 2 * 12 * 2 * 12 * 2 * sin)(cos)()sincos( xxrrxru KK 可知，電壓 變化率 u 將隨 1 x ， 2 x

28、 的減小而減小。 2-13 變壓器運(yùn)行時(shí)由于電源電壓降低，試分析對變壓器鐵心飽和程度、激磁電流、激磁阻抗、 鐵損和銅損有何影響？ 答：根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知, 1 1 44 . 4 fN U m ,因此,電源電壓降低,主磁通 m 將減 小，磁密S B m m ，因S不變， m B 將隨 m 的減小而減小，鐵心飽和程度降低，磁導(dǎo)率 增大。因?yàn)榇抛?S l Rm ，所以磁阻減小。根據(jù)磁路歐姆定律 mmR NI 10 ，磁動(dòng)勢 0 F 將減小，當(dāng)線圈匝數(shù)不變時(shí)，勵(lì)磁電流減小。又由于鐵心損耗 3 . 1 2 fBp mFe ，所以鐵心 損耗減小。 勵(lì)磁阻抗增大，原因如下。 電感

29、 mm m R N Ri iNN i N i L 2 1 0 011 0 01 0 0 , 勵(lì)磁電抗 m mm R N fLx 2 1 2 ,因?yàn)?磁阻 m R 減小，所以 m x 增大。設(shè)降壓前后磁通分別為 m 、 m ，磁密分別為 m B 、 m B ， 電流分別為 0 I 、 0 I ，磁阻分別為 m R 、 m R ，鐵心損耗分別為 Fe p 、 Fe p 。根據(jù)以上討 論再設(shè)， ) 1( 11 kk mm ，同理， ) 1( 11 kBkB mm ， ) 1( 22 kRkR mm ， 于是， 021 1 21 1 0 Ikk N Rkk N R I mmmm 。又由于 3 . 1

30、2 fBp mFe ，且 mmFe rrIp( 2 0 是勵(lì)磁電阻，不是磁阻 m R ） ，所以 m m m m Fe Fe rI rI B B p p 2 0 2 0 2 2 ， 即 m m r r kkk 2 2 2 1 2 1 ，于是， 1 2 2 m m r r k 因 1 2 k ，故 mm rr ，顯然，勵(lì)磁電阻將增大。勵(lì)磁阻 抗 mmm jxrz ，它將隨著 mm xr 和 的增大而增大。簡單說：由于磁路的飽和特性，磁密降 低的程度比勵(lì)磁電流小，而鐵耗 3 . 1 2 fBp mFe = m rI 2 0 ，由于鐵耗降低得少，而電流降低得大， 所以勵(lì)磁電阻增大。 2-142-14

31、 兩臺(tái)單相變壓器，兩臺(tái)單相變壓器， VUU NN 110/220/ 21 ，原方匝數(shù)相同，空載電流，原方匝數(shù)相同，空載電流 III II 00 ，今將，今將 兩臺(tái)變壓器原線圈順向串聯(lián)接于兩臺(tái)變壓器原線圈順向串聯(lián)接于 440V440V 電源上，問兩臺(tái)變壓器二次側(cè)的空載電壓是否相等，為電源上，問兩臺(tái)變壓器二次側(cè)的空載電壓是否相等，為 什么？什么？ 答：由于空載電流不同,所以兩臺(tái)變壓器的勵(lì)磁阻抗也不同（忽略11,x r ） ，兩變壓器原線圈順 向串聯(lián)，相當(dāng)于兩個(gè)勵(lì)磁阻抗串聯(lián)后接在 440V 電源上。由于兩個(gè)阻抗大小不同，各自分配的 電壓大小不同，也就是原邊感應(yīng)電勢不同，由于變比相同，使副邊電勢不同,

32、既是二次的空載 電壓不同。 2-15 變壓器負(fù)載時(shí)，一、二次線圈中各有哪些電動(dòng)勢或電壓降，它們產(chǎn)生的原因是什么？寫出變壓器負(fù)載時(shí)，一、二次線圈中各有哪些電動(dòng)勢或電壓降，它們產(chǎn)生的原因是什么？寫出 它們的表達(dá)式，并寫出電動(dòng)勢平衡方程？它們的表達(dá)式，并寫出電動(dòng)勢平衡方程？ 答：一次繞組有主電動(dòng)勢 . 1 E ，漏感電動(dòng)勢 . 1 E ，一次繞組電阻壓降1 1 . rI ，主電動(dòng)勢 . 1 E 由主磁 通 . 0 交變產(chǎn)生，漏感電動(dòng)勢 . 1 E 由一次繞組漏磁通 1 . 交變產(chǎn)生。一次繞組電動(dòng)勢平衡方程 為 . 11 1 . 1 . 1 . )(jxrIEU ；二次繞組有主電動(dòng)勢 . 2 E ，漏

33、感電動(dòng)勢 . 2 . E，二次繞組電阻壓降 2 2 . rI ，主電動(dòng)勢 . 2 E 由主磁通 . 0 交變產(chǎn)生，漏感電動(dòng)勢 . 2 . E由二次繞組漏磁通 2 . 交變產(chǎn)生, 二次繞組電動(dòng)勢平衡方程為 . 22 2 . 2 . 2 . )(jxrIEU 。 2-16 變壓器鐵心中的磁動(dòng)勢，在空載和負(fù)載時(shí)比較，有哪些不同？變壓器鐵心中的磁動(dòng)勢，在空載和負(fù)載時(shí)比較，有哪些不同？ 答：空載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢只有一次側(cè)磁動(dòng)勢1 0 . 0 . NIF ，負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢是一次側(cè)和二 次側(cè)的合成磁動(dòng)勢，即 2 . 1 . 0 . FFF ,也就是2 2 . 1 1 . 1 0 . NININI 。 2-

34、17 試?yán)L出變壓器試?yán)L出變壓器“T”形、近似和簡化等效電路，說明各參數(shù)的意義，并說明各等效電路的形、近似和簡化等效電路，說明各參數(shù)的意義，并說明各等效電路的 使用場合。使用場合。 答：答：“T”形等效電路形等效電路 r1 ，x1一次側(cè)繞組電阻，漏抗 r2, x2 二次側(cè)繞組電阻，漏抗折算到一次側(cè)的值 rm , x m勵(lì)磁電阻，勵(lì)磁電抗 近似等效電路： rk = r1 +r2 -短路電阻 xk= x1 +x2 -短路電抗 rm , x m-勵(lì)磁電阻，勵(lì)磁電抗 簡化等效電路 rk, xk-短路電阻，短路電抗 2-18 當(dāng)一次電源電壓不變，用變壓器簡化相量圖說明在感性和容性負(fù)載時(shí)，對二次電壓的影當(dāng)一

35、次電源電壓不變，用變壓器簡化相量圖說明在感性和容性負(fù)載時(shí)，對二次電壓的影 響？容性負(fù)載響？容性負(fù)載時(shí)，二次端電壓與空載時(shí)相比，是否一定增加？ 答： 兩種簡化相量圖為：圖（a）為帶阻感性負(fù)載時(shí)相量圖，(b)為帶阻容性負(fù)載時(shí)相量圖。 r1 x1r2 x2 rm xm 1 . U 1 . I 1 . E . 2 I . 0 I 。 2 U L Z r1 x1 r2 x2 rm xm 1 . U 1 . I LI1 。 . 2 I . 0 I 。 2 U L Z rK xK 1 . U 1 。 I . 2 I 。 2 U L Z 從相量圖可見，變壓器帶阻感性負(fù)載時(shí)，二次端電壓下降（1 2 UU ） ，

36、帶阻容性負(fù)載時(shí)，端 電壓上升（1 2 UU ） 。 （a） (b) 從相量圖（b）可見容性負(fù)載時(shí)，二次端電壓與空載時(shí)相比不一定是增加的。 2-19 變壓器二次側(cè)接電阻、電感和電容負(fù)載時(shí)，從一次側(cè)輸入的無功功率有何不同，為什么？變壓器二次側(cè)接電阻、電感和電容負(fù)載時(shí)，從一次側(cè)輸入的無功功率有何不同，為什么？ 答：接電阻負(fù)載時(shí)，變壓器從電網(wǎng)吸收的無功功率為感性的，滿足本身無功功率的需求；接電 感負(fù)載時(shí)，變壓器從電網(wǎng)吸收的無功功率為感性的，滿足本身無功功率和負(fù)載的需求，接電容 負(fù)載時(shí)，分三種情況：1）當(dāng)變壓器本身所需的感性無功功率與容性負(fù)載所需的容性無功率相 同時(shí)，變壓器不從電網(wǎng)吸收無功功率，2）若前

37、者大于后者，變壓器從電網(wǎng)吸收的無功功率為 感性的；3）若前者小于后者，變壓器從電網(wǎng)吸收的無功功率為容性的。 220 空載試驗(yàn)時(shí)希望在哪側(cè)進(jìn)行？將電源加在低壓側(cè)或高壓側(cè)所測得的空載功率、空載電空載試驗(yàn)時(shí)希望在哪側(cè)進(jìn)行？將電源加在低壓側(cè)或高壓側(cè)所測得的空載功率、空載電 流、空載電流百分?jǐn)?shù)及激磁阻抗是否相等？如試驗(yàn)時(shí)，電源電壓達(dá)不到額定電壓，問能否將空流、空載電流百分?jǐn)?shù)及激磁阻抗是否相等？如試驗(yàn)時(shí)，電源電壓達(dá)不到額定電壓，問能否將空 載功率和空載電流換算到對應(yīng)額定電壓時(shí)的值，為什么？載功率和空載電流換算到對應(yīng)額定電壓時(shí)的值，為什么？ 答： 低壓側(cè)額定電壓小，為了試驗(yàn)安全和選擇儀表方便，空載試驗(yàn)一般在

38、低壓側(cè)進(jìn)行。 以下討論規(guī)定高壓側(cè)各物理量下標(biāo)為 1，低壓側(cè)各物理量下標(biāo)為 2?？蛰d試驗(yàn)無論在哪側(cè)做， 電壓均加到額定值。根據(jù) m fNEU44. 4 可知， 1 1 1 44. 4fN U N m ； 2 2 2 44. 4fN U N m ， 故 1 2 2 2 2 12 21 2 1 KN N U KU NU NU N N N N m m ，即 21mm 。因此無論在哪側(cè)做，主磁通不變， 鐵心飽和程度不變，磁導(dǎo)率不變，磁阻 S l Rm 不變。 根據(jù)磁路歐姆定律 mm RINF 可知，在 m R 、 m 不變時(shí)， 無論在哪側(cè)做，勵(lì)磁磁動(dòng)勢都一樣，即 0201 FF ，因此 202101 N

39、INI ， 則 KN N I I1 1 2 02 01 ，顯然分別在高低壓側(cè)做變壓器空載試 驗(yàn)，空載電流不等，低壓側(cè)空載電流是高壓側(cè)空載電流的 K 倍。 空載電流百分值 (%)100(%) 1 01 01 N I I I ， (%)100(%) 2 02 02 N I I I ， 1 I 2 U K rI 1 K xIj 1 1 U 2 U K rI 1 K xIj1 1 U 1 I 由于 NN KIIKII 120102 , ， 所以 (%) 01 I = (%) 02 I ，空載電流百分值相等。 空載功率大約等于鐵心損耗，又根據(jù) 3 . 12 fBp mFe ，因?yàn)闊o論在哪側(cè)做主磁通都相同

40、， 磁密不變，所以鐵損耗基本不變，空載功率基本相等。 勵(lì)磁阻抗 02 2 2 01 1 1 , I U z I U z N m N m ，由于 NN KUUKII 210102 , ，所以 2 2 1mm zKz ，高壓側(cè)勵(lì)磁阻抗 1m z 是低壓側(cè)勵(lì)磁阻抗 2m z 的 2 K倍。 不能換算。因?yàn)榇怕窞殍F磁材料,具有飽和特性。磁阻隨飽和程度不同而變化， 阻 抗不是常數(shù)，所以不能換算。由于變壓器工作電壓基本為額定電壓，所以測量 空載參 數(shù)時(shí)，電壓應(yīng)加到額定值進(jìn)行試驗(yàn)，從而保證所得數(shù)據(jù)與實(shí)際一致。 2-21 短路試驗(yàn)時(shí)希望在哪側(cè)進(jìn)行？將電源加在低壓側(cè)或高壓側(cè)所測得的短路功率、短路電流、短路試驗(yàn)時(shí)

41、希望在哪側(cè)進(jìn)行？將電源加在低壓側(cè)或高壓側(cè)所測得的短路功率、短路電流、 短路電壓百分?jǐn)?shù)及短路阻抗是否相等？如試驗(yàn)時(shí)，電流達(dá)不到額定值對短路試驗(yàn)就測的、應(yīng)求短路電壓百分?jǐn)?shù)及短路阻抗是否相等？如試驗(yàn)時(shí)，電流達(dá)不到額定值對短路試驗(yàn)就測的、應(yīng)求 的哪些量有影響，哪些量無影響？如何將非額定電流時(shí)測得的哪些量有影響，哪些量無影響？如何將非額定電流時(shí)測得 UK、PK流換算到對應(yīng)額定電流流換算到對應(yīng)額定電流 IN 時(shí)的值？時(shí)的值？ 答：高壓側(cè)電流小，短路試驗(yàn)時(shí)所加電壓低，為了選擇儀表方便，短路試驗(yàn)一般在高壓側(cè)進(jìn)行。 以下討論規(guī)定高壓側(cè)各物理量下標(biāo)為 1，低壓側(cè)各物理量下標(biāo)為 2。 電源加在高壓側(cè)，當(dāng)電流達(dá)到額定

42、值時(shí)，短路阻抗為 2 21 2 211 )()(xxrrzK ，銅損耗為 )( 21 2 11 rrIp Ncu ，短路電壓 111KNKN zIU ， 短路電壓百分值為 (%)100(%) 1 11 1 N KN K U zI U 電源加在低壓側(cè)，當(dāng)電流達(dá)到額定值時(shí)，短路阻抗為 2 2 1 2 2 12 )()(xxrrzK ，銅損耗為 )( 2 1 2 22 rrIp Ncu ，短路電壓 222KNKN zIU ， 短路電壓百分值為 (%)100(%) 2 22 2 N KN K U zI U ， 根據(jù)折算有 1 2 12 2 2 1 ,r K rrKr ， 1 2 12 2 2 1 ,x

43、 K xxKx ，因此 短路電阻 2 2 2 2 12 211 )( KK rKr K r Krrr ， 短路電抗 2 2 2 2 12 211 )( KK xKx K x Kxxx ， 所以高壓側(cè)短路電阻、短路電抗分別是低壓側(cè)短路電阻、短路電抗的 2 K倍。 于是， 高壓側(cè)短路阻抗也是低壓側(cè) 短路阻抗的 2 K倍； 由 NN I K I 2! 1 推得 21cucu pp ，高壓側(cè)短路損耗與低壓側(cè)短路損耗相等； 而且 21KK KUU ，高壓側(cè)短路電壓是低壓側(cè)短路電壓的 K 倍； 再由 NN KUU 21 推得 (%)(%) 21KK UU ，高壓側(cè)短路電壓的百分值值與低壓側(cè)短 路電壓的百分

44、值相等 。 因?yàn)楦邏豪@組和低壓繞組各自的電阻和漏電抗均是常數(shù)，所以短路電阻、短路電抗 KK xr , 也為常數(shù)，顯然短路阻抗恒定不變。電流達(dá)不到額定值，對短路阻抗無影響， 對短路電壓、短路電壓的百分?jǐn)?shù)及短路功率有影響，由于短路試驗(yàn)所加電壓很低，磁 路不飽和，勵(lì)磁阻抗很大，勵(lì)磁支路相當(dāng)于開路，故短路電壓與電流成正比，短路功 率與電流的平方成正比，即 K K N KN I U I U ， 22 k K N KN I p I p ，于是可得換算關(guān)系 K K NKN I U IU ， 2 2 k K NKN I p Ip 。 222 當(dāng)電源電壓、頻率一定時(shí)，試比較變壓器空載、滿載（當(dāng)電源電壓、頻率一定

45、時(shí)，試比較變壓器空載、滿載（ 0 2 0 ）和短路三種情況下下）和短路三種情況下下 述各量的大小（需計(jì)及漏阻抗壓降）：述各量的大?。ㄐ栌?jì)及漏阻抗壓降）： （1）二次端電壓 U2；（2）一次電動(dòng)勢 E1；（3）鐵心磁密和主磁通 m 。 答：（1）變壓器電壓變化率為 )sincos( 2 * 2 * kk xru ，二次端電壓 N UuU 22 )1 ( ，空載時(shí)，負(fù)載系數(shù)=0，電壓變化率 0u ，二次端電壓為 N U2 ； 滿載（ o 0 2 ）時(shí)，負(fù)載系數(shù)=1，電壓變化率 0u ，二次端電壓2 U 小于 N U2 ； 短路時(shí)二次端電壓為 0。顯然，空載時(shí)二次端電壓最大，滿載（ o 0 2 ）時(shí)

46、次之，短 路時(shí)最小。 （2）根據(jù)一次側(cè)電動(dòng)勢方程1 1 . 1 . 11 1 . 1 . 1 . )(ZIEjxrIEU 可知，空載時(shí) I1 最 小，漏電抗壓降1 1 . ZI 小， 1E則大；滿載時(shí)N II 1 1 ，漏電抗壓降 1 1 . ZI 增大， 1E減 小；短路時(shí) 1I最大，漏電抗壓降1 1 . ZI 最大， 1E更小。顯然，空載時(shí)1E最大，滿載時(shí) 次之，短路時(shí)最小。 （3）根據(jù) m fNE 1 144. 4 知， 1 1 44 . 4 fN E m ，因?yàn)榭蛰d時(shí) 1E最大，滿載時(shí)次之， 短路時(shí)最小，所以空載時(shí) m 最大，滿載時(shí) m 次之，短路時(shí) m 最小。 因?yàn)榇琶?S B m

47、m ，所以空載時(shí) m B 最大，滿載時(shí) m B 次之，短路時(shí) m B 最小。 2-23 為什么變壓器的空載損耗可以近似看成鐵損，短路損耗可近似看成銅損？負(fù)載時(shí)變壓器真為什么變壓器的空載損耗可以近似看成鐵損，短路損耗可近似看成銅損？負(fù)載時(shí)變壓器真 正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無差別，為什么？正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無差別，為什么？ 答：空載時(shí)，繞組電流很小，繞組電阻又很小，所以銅損耗 I02r1很小,故銅損耗可以忽略，空 載損耗可以近似看成鐵損耗。測量短路損耗時(shí)，變壓器所加電壓很低，而根據(jù) 1 1 . 1 . 11 1 . 1 . 1 . )(ZIEjxrIEU 可知，由于漏

48、電抗壓降1 1 . ZI 的存在， 1E則更小。又 根據(jù) m fNE 1 144. 4 可知， 1 1 44 . 4 fN E m ，因?yàn)?1E很小，磁通就很小，因此磁密 S B m m 很低。再由鐵損耗 3 . 1 2 fBp mFe ，可知鐵損耗很小，可以忽略，短路損耗可以近 似看成銅損耗。負(fù)載時(shí)，因?yàn)樽儔浩麟娫措妷翰蛔儯?1E變化很小（ ) 1 1UE ，主磁通幾乎不 變，磁密就幾乎不變，鐵損耗也就幾乎不變，因此真正的鐵損耗與空載損耗幾乎無差別，是不 變損耗。銅損耗與電流的平方成正比，因此負(fù)載時(shí)的銅損耗將隨電流的變化而變化，是可變損 耗，顯然，負(fù)載時(shí)的銅損耗將因電流的不同而與短路損耗有差

49、別。 2-24 變壓器電源電壓不變，負(fù)載（變壓器電源電壓不變，負(fù)載（ 0 2 ）電流增大，一次電流如何變，二次電壓如何變化？）電流增大，一次電流如何變，二次電壓如何變化？ 當(dāng)二次電壓過低時(shí)，如何調(diào)節(jié)分接頭？當(dāng)二次電壓過低時(shí)，如何調(diào)節(jié)分接頭？ 答：根據(jù)磁動(dòng)勢平衡方程1 0 . 2 2 . 1 1 . NININI 可知， K I I N NI II 2 . 0 . 1 2 2 . 0 . 1 . )( ，當(dāng) 負(fù)載電流（即 2I）增大時(shí)，一次電流一定增大。又電壓變化率 )sincos( 2 * 2 * kk xru ，其中 N I I 2 2 ，負(fù)載電流增大時(shí)， 增大。因?yàn)?0 2 ， 所以 0u

50、 且隨著的增大而增大，于是， N UuU 22 )1 ( 將減小。 因?yàn)樽儔浩骶诟邏簜?cè)設(shè)置分接頭，所以，變壓器只能通過改變高壓側(cè)的匝數(shù)實(shí) 現(xiàn)調(diào)壓。二次電壓偏低時(shí)，對于降壓變壓器，需要調(diào)節(jié)一次側(cè)（高壓側(cè)）分接頭，減少匝數(shù)， 根據(jù) m fNEU 111 44 . 4 可知，主磁通 1 1 44 . 4 fN U m 將增大，每匝電壓 m f N U 44 . 4 1 1 將增大，二次電壓 m fNU 22 44 . 4 提高。對于升壓變壓器，需要調(diào)節(jié)二次 側(cè)（高壓側(cè)）分接頭，增加匝數(shù)，這時(shí)，變壓器主磁通、每匝電壓均不變（因一次側(cè)電壓、匝 數(shù)均未變） ，但是由于二次側(cè)匝數(shù)增加，所以其電壓 m fN

51、U 22 44 . 4 提高。 2-25 有一臺(tái)單相變壓器，額定容量為有一臺(tái)單相變壓器，額定容量為 5 千伏安，高、低壓側(cè)均有兩個(gè)線圈組成，原方每個(gè)線圈千伏安，高、低壓側(cè)均有兩個(gè)線圈組成，原方每個(gè)線圈 額定電壓均為額定電壓均為 U1N=1100 伏，副方均為伏，副方均為 U2N=110 伏，用這臺(tái)變壓器進(jìn)行不同的連接，問可得到伏，用這臺(tái)變壓器進(jìn)行不同的連接，問可得到 幾種不同的變化？每種連接原、副邊的額定電流為多少？幾種不同的變化？每種連接原、副邊的額定電流為多少？ 解：根據(jù)原、副線圈的串、并聯(lián)有四種不同連接方式： 1）原串、副串： 10 1102 11002 2 2 2 1 N N U U

52、K A U S I A U S I N N N N N N 73.22 1102 5000 2 273 . 2 11002 5000 2 2 2 1 1 2）原串、副并： 20 110 110022 2 1 N N U U K A U S I A U S I N N N N N N 45.45 110 5000 273 . 2 11002 5000 2 2 2 1 1 3）原并、副串： 5 1102 1100 2 2 1 N N U U K A U S I A U S I N N N N N N 73.22 1102 5000 2 545 . 4 1100 5000 2 2 1 1 4）原并、

53、副并： 10 110 1100 2 1 n N U U K A U S I A U S I N N N N N N 45.45 110 5000 545 . 4 1100 5000 2 2 1 1 2-26 一臺(tái)單相變壓器，一臺(tái)單相變壓器，SN=20000kVA ， kVUU NN 11/ 3 220 / 21 ，fN=50 赫，線圈為銅線。赫，線圈為銅線。 空載試驗(yàn)（低壓側(cè)）：空載試驗(yàn)（低壓側(cè)）：U0=11kV、I0=45.4A、P0=47W； 短路試驗(yàn)（高壓側(cè)）：短路試驗(yàn)（高壓側(cè)）：Uk=9.24kV、Ik=157.5A、Pk=129W；試求（試驗(yàn)時(shí)溫度為；試求（試驗(yàn)時(shí)溫度為 150C）：

54、）： （1）折算到高壓側(cè)的）折算到高壓側(cè)的“T”形等效電路各參數(shù)的歐姆值及標(biāo)么值（假定形等效電路各參數(shù)的歐姆值及標(biāo)么值（假定 2 , 2 21 21 kk x xx r rr ） ； （2）短路電壓及各分量的百分值和標(biāo)么值；）短路電壓及各分量的百分值和標(biāo)么值； （3）在額定負(fù)載， 1cos 2 、 )0(8 . 0cos 22 和 )0(8 . 0cos 22 時(shí)的電壓變化 率和二次端電壓，并對結(jié)果進(jìn)行討論。 （4）在額定負(fù)載， )0(8 . 0cos 22 時(shí)的效率； （5）當(dāng) )0(8 . 0cos 22 時(shí)的最大效率。 解：（1）低壓側(cè)勵(lì)磁阻抗 29.242 4 . 45 1011 3

55、0 0 I U zm 低壓側(cè)勵(lì)磁電阻 8 . 22 4 . 45 1047 2 3 2 0 0 I p rm 低壓側(cè)勵(lì)磁電抗 21.241 8 . 2229.242 22 22 mmm rzx 變比 547.11 11 3 220 2 1 N N U U K 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電阻 3040 8 . 22547.11 22 mm rKr 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電抗 3 . 3216121.241547.11 22 mm xKx 高壓側(cè)短路阻抗 67.58 5 . 157 1024 . 9 3 K K k I U z 高壓側(cè)短路電阻 2 . 5 5 . 157 10129 3 2 k k k I P

56、 r 高壓側(cè)短路電抗 44.582 . 567.58 22 22 kkk rzx 折算到 C o 75 時(shí)短路電阻 448 . 6 2 . 5 15235 75235 15235 75235 75 k Ck rr o 折算到 C o 75 時(shí)短路阻抗 8 .5844.58448 . 6 22 2 2 7575 k CkCk xrz oo T型等效電路原副邊的電阻 224 . 3 2 448 . 6 2 75 21 Ck o r rr T型等效電路原副邊的電抗 22.29 2 44.58 2 21 k x xx 基準(zhǔn)阻抗 3 2420 1020000 ) 3 10220 ( 3 2 3 2 1

57、1 1 1 N N N N N S U I U z 勵(lì)磁電阻標(biāo)幺值 77 . 3 3 2420 3040 1 * N m m z r r 勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值 87.39 3 2420 3 . 32161 1 * N m m z x x 短路電阻標(biāo)幺值 008 . 0 3 2420 448 . 6 1 75* 75 N Ck Ck z r r o o 短路電抗標(biāo)幺值 0724. 0 3 2420 44.58 1 * N k k z x x T型等效電路原副邊電阻的標(biāo)幺值 004. 0 2 008 . 0 2 * 75* 2 * 1 Ck o r rr T型等效電路原副邊電抗的標(biāo)幺值 0362 . 0

58、 2 0724 . 0 2 * * 2 * 1 k x xx (2) 短路電壓的標(biāo)幺值 0729 . 0 3 2420 8 . 58 * 75 1 75 1 75 1 * Ck N Ck N Ck N k o oo z z z U zI u 短路電壓有功分量的標(biāo)幺值 008 . 0 * 75 1 75 1 75 1 * Ck N Ck N Ck N ka o oo r z r U rI u 短路電壓無功分量的標(biāo)幺值 0724 . 0 * 11 1* K N k N kN kr x z x U xI u 短路電壓的百分值 (%)29. 7(%)100(%)100(%) * 75 1 75 1 C

59、K N Ck N k o o z U zI u 短路電壓有功分量的百分值 (%)8 . 0(%)100(%)100(%) * 75 1 75 1 CK N Ck N ka o o r U rI u 短路電壓無功分量的百分值 (%)24. 7(%)100(%)100(%) * 1 1 K N kN kr x U xI u (3) 額定負(fù)載時(shí),負(fù)載系數(shù) 1 0sin1cos 22 時(shí)， 電壓變化率和二次端電壓分別為： 008 . 0 1008 . 0 1)sincos( 2 * 2 * kk xru kVUuU N 912.1011)008 . 0 1 ()1 ( 22 6 . 0sin)0(8

60、. 0cos 222 時(shí)， 電壓變化率和二次端電壓分別為 04984 . 0 )6 . 00724 . 0 8 . 0008 . 0 (1)sincos( 2 * 2 * kk xru kVUuU N 452.1011)04984 . 0 1 ()1 ( 22 6 . 0sin)0(8 . 0cos 222 時(shí)， 電壓變化率和二次端電壓分別為 03704 . 0 )6 . 00724 . 0 8 . 0008 . 0 (1)sincos( 2 * 2 * kk xru kVUuU N 407.1111)03704 . 0 1 ()1 ( 22 (4) 一次側(cè)額定電流 A U S I N N N