變壓器習(xí)題與解答

1、第一章 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？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 , , 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

2、次線圈的電壓將如何變化？答：由, , 可知 , ，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， 當(dāng)u1 不變時(shí)，若n1減少, 則每匝電壓增大，所以將增大?；蛘吒鶕?jù)，若 n1減小，則增大， 又，故u2增大。1-3 (試)變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會有穩(wěn)定直流電壓嗎？為什么？答：不會。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0.35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0.3

3、5mm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？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)

4、空載時(shí)的端電壓。1-7 有一臺d-50/10單相變壓器，試求變壓器原、副線圈的額定電流？解：一次繞組的額定電流 二次繞組的額定電流 1-8 有一臺ssp-125000/220三相電力變壓器，yn，d接線，求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。解：. 一、二次側(cè)額定電壓 一次側(cè)額定電流（線電流） 二次側(cè)額定電流（線電流） 由于yn，d接線一次繞組的額定電壓 u1n= 一次繞組的額定電流 二次繞組的額定電壓二次繞組的額定電流i2n= 第二章 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

5、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，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)，有主磁通和一次繞組漏磁通，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢激勵(lì)。 負(fù)載時(shí)有主磁通，一次繞組漏磁通，二次

6、繞組漏磁通。主磁通 由一次繞組和二次繞組的合成磁動(dòng)勢即激勵(lì)，一次繞組漏磁通由一次繞組磁動(dòng)勢激勵(lì)，二次繞組漏磁通由二次繞組磁動(dòng)勢 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)？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，和磁化曲線可知，i0 的大小與主磁通0, 繞組匝數(shù)n及磁路磁阻有關(guān)。就變壓器來說，

7、根據(jù)，可知， 因此，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)式可知，與磁路結(jié)構(gòu)尺寸有關(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)。2-3 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？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

8、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。2-4 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？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。2-5 一臺220/110伏的單相變壓器，試分析當(dāng)高壓側(cè)加額定電壓220伏時(shí)，空載電流i0呈什么波形？加110伏時(shí)載電流i0呈什么波形，若把110伏

9、加在低壓側(cè)，i0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， 磁密為設(shè)計(jì)值， 磁路飽和，空載電流呈尖頂波。2-6 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，它們

10、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？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，漏電抗在頻率一定時(shí)是常數(shù)。 電源電壓降至額定值一半時(shí)，根據(jù)可知，于是主磁通減小，磁路飽和程度降低，磁導(dǎo)率增大，磁阻減小, 導(dǎo)致電感增大，勵(lì)磁電抗也增大。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，為了限制短路電流和短路時(shí)的電磁力,保證設(shè)備安全，希

11、望漏電抗較大；對于配電變壓器，為了降低電壓變化率： ,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r1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，會如何？答： 因?yàn)榇嬖诟袘?yīng)電動(dòng)勢e1, 根據(jù)電動(dòng)勢方程： 可知，盡管很小，但由于勵(lì)磁阻抗很大，所以不大.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，因此電壓全部降在電阻上，即有 ，因?yàn)楹苄。噪娏骱艽蟆?8 一臺380/220伏的單相變壓器，如不慎將380伏加在二次線

12、圈上，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？答：根據(jù)可知，由于電壓增高，主磁通將增大，磁密將增大, 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 增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知,產(chǎn)生該磁通的勵(lì)磁電流必顯著增大。再由鐵耗可知，由于磁密增大,導(dǎo)致鐵耗增大，銅損耗也顯著增大，變壓器發(fā)熱嚴(yán)重， 可能損壞變壓器。29一臺220/110伏的變壓器，變比，能否一次線圈用2匝，二次線圈用1匝，為什么？答：不能。由可知，由于匝數(shù)太少，主磁通將劇增，磁密過大,磁路過于飽和，磁導(dǎo)率降低，磁阻 增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知, 產(chǎn)生該磁通的激磁電流必將大增。再由可知，磁密過大, 導(dǎo)致鐵耗大增， 銅損耗也顯著增大，變壓器發(fā)熱嚴(yán)

13、重，可能損壞變壓器。2-10 變壓器制造時(shí)：迭片松散，片數(shù)不足；接縫增大；片間絕緣損傷，部對變壓器性能有何影響？答：（1）這種情況相當(dāng)于鐵心截面s減小，根據(jù)可知知,，因此,電源電壓不變,磁通將不變，但磁密，減小，將增大，鐵心飽和程度增加，磁導(dǎo)率減小。因?yàn)榇抛?，所以磁阻增大。根?jù)磁路歐姆定律，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，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，從而使磁阻增大。 根據(jù)可知,，故不變，磁密也不變，鐵心飽和程度不變。又由于，故鐵損耗不變。根據(jù)磁路歐姆定律可知，磁動(dòng)勢將增大，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

14、感, 激磁電抗,因?yàn)?磁阻 增大，所以勵(lì)磁電抗減小。 已經(jīng)推得鐵損耗不變，勵(lì)磁電流增大，根據(jù)是勵(lì)磁電阻，不是磁阻）可知，勵(lì)磁電阻減小。勵(lì)磁阻抗，它將隨著 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)可知,，故不變，磁密也不變，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。再由可知，增加，勵(lì)磁阻抗必減小。2-11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？答：根據(jù)可知,因此,一次繞組匝數(shù)減少,主磁通將 增加，

15、磁密，因不變，將隨的增加而增加，鐵心飽和程度增加，磁導(dǎo)率下降。因?yàn)榇抛瑁源抛柙龃?。根?jù)磁路歐姆定律 ，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，所以鐵心損耗增加。 勵(lì)磁阻抗減小，原因如下。 電感, 激磁電抗,因?yàn)榇抛?增大，匝數(shù)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、，磁通分別為、，磁密分別為、，電流分別為、，磁阻分別為、，鐵心損耗分別為， 。根據(jù)以上討論再設(shè)，同理， ，于是 。又由于， 且是勵(lì)磁電阻，不是磁阻），所以，即 ，于是，因，故，顯然， 勵(lì)磁電阻減小。勵(lì)磁阻抗 ，它將隨著的減小而減小。212 如將銘牌為60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

16、磁電流、鐵損、漏抗及電壓變化率有何影響？答：根據(jù)可知，電源電壓不變，從60hz降低到50hz后，頻率下降到原來的（1/1.2），主磁通將增大到原來的1.2倍，磁密也將增大到原來的1.2倍， 磁路飽和程度增加， 磁導(dǎo)率降低， 磁阻 增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知, 產(chǎn)生該磁通的激磁電流必將增大。 再由討論鐵損耗的變化情況。 60hz時(shí)， 50hz時(shí)， 因?yàn)?，所以鐵損耗增加了。漏電抗，因?yàn)轭l率下降，所以原邊漏電抗 ，副邊漏電抗 減小。又由電壓變化率表達(dá)式可知，電壓變化率將隨，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

17、：根據(jù)可知,因此,電源電壓降低,主磁通將減小，磁密，因不變，將隨的減小而減小，鐵心飽和程度降低，磁導(dǎo)率增大。因?yàn)榇抛瑁源抛铚p小。根據(jù)磁路歐姆定律，磁動(dòng)勢將減小，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，所以鐵心損耗減小。 勵(lì)磁阻抗增大，原因如下。 電感, 勵(lì)磁電抗,因?yàn)榇抛?減小，所以增大。設(shè)降壓前后磁通分別為、，磁密分別為、，電流分別為、，磁阻分別為、，鐵心損耗分別為、。根據(jù)以上討論再設(shè)， ，同理，于是， 。又由于，且是勵(lì)磁電阻，不是磁阻），所以， 即 ，于是，因，故，顯然，勵(lì)磁電阻將增大。勵(lì)磁阻抗 ，它將隨著的增大而增大。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

18、鐵耗 =，由于鐵耗降低得少，而電流降低得大，所以勵(lì)磁電阻增大。 2-14兩臺單相變壓器，原方匝數(shù)相同，空載電流，今將兩臺變壓器原線圈順向串聯(lián)接于440v電源上，問兩臺變壓器二次側(cè)的空載電壓是否相等，為什么？答：由于空載電流不同,所以兩臺變壓器的勵(lì)磁阻抗也不同（忽略），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,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

19、動(dòng)勢，漏感電動(dòng)勢，一次繞組電阻壓降，主電動(dòng)勢由主磁通交變產(chǎn)生，漏感電動(dòng)勢由一次繞組漏磁通交變產(chǎn)生。一次繞組電動(dòng)勢平衡方程為；二次繞組有主電動(dòng)勢，漏感電動(dòng)勢，二次繞組電阻壓降，主電動(dòng)勢由主磁通 交變產(chǎn)生，漏感電動(dòng)勢由二次繞組漏磁通交變產(chǎn)生,二次繞組電動(dòng)勢平衡方程為。 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？答：空載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢只有一次側(cè)磁動(dòng)勢，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,也就是。2-17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使用場合。答：“t”形等效電路 r1 x1r2 x2 rmxm r1 ，x1一次側(cè)繞組

20、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r1 x1r2 x2 rmxm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rk xk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。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（），帶阻容性負(fù)載時(shí)，

21、端電壓上升（）。 （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？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

22、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)可知，； ，故，即。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 不變。 根據(jù)磁路歐姆定律可知，在、不變時(shí)， 無論在哪側(cè)做，勵(lì)磁磁動(dòng)勢都一樣，即，因此， 則，顯然分別在高低壓側(cè)做變壓器空載試驗(yàn)，空載電流不

23、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， ， 由于， 所以= ，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)，因?yàn)闊o論在哪側(cè)做主磁通都相同，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，由于，所以 ，高壓側(cè)勵(lì)磁阻抗是低壓側(cè)勵(lì)磁阻抗的倍。 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、短路電壓百分?jǐn)?shù)及短路阻

24、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uk、pk流換算到對應(yīng)額定電流in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)到額定值時(shí)，短路阻抗為 ，銅損耗為，短路電壓，短路電壓百分值為電源加在低壓側(cè)，當(dāng)電流達(dá)到額定值時(shí)，短路阻抗為 ，銅損耗為，短路電壓，短路電壓百分值為， 根據(jù)折算有，因此短路電阻，短路電抗， 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、短路電抗的倍。 于是，高壓側(cè)短路阻抗也

25、是低壓側(cè) 短路阻抗的倍；由推得，高壓側(cè)短路損耗與低壓側(cè)短路損耗相等； 而且，高壓側(cè)短路電壓是低壓側(cè)短路電壓的k倍；再由推得，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，于是可得換算關(guān)系， 。222 當(dāng)電源電壓、頻率一定時(shí)，試比較變壓器空載、滿載（）和短路三種情況下下述各量的

26、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。答：（1）變壓器電壓變化率為，二次端電壓，空載時(shí)，負(fù)載系數(shù)=0，電壓變化率，二次端電壓為；滿載（）時(shí)，負(fù)載系數(shù)=1，電壓變化率，二次端電壓小于；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（）時(shí)次之，短路時(shí)最小。（2）根據(jù)一次側(cè)電動(dòng)勢方程可知，空載時(shí)i1 最小，漏電抗壓降小，則大；滿載時(shí)，漏電抗壓降 增大，減??；短路時(shí)最大，漏電抗壓降最大，更小。顯然，空載時(shí)最大，滿載時(shí)次之，短路時(shí)最小。 （3）根據(jù)知，因?yàn)榭蛰d時(shí)最大，滿載時(shí)次之，短路時(shí)最小，所以空載時(shí)最大，滿載時(shí)次之，短路時(shí)最小。 因?yàn)榇琶?/p>

27、，所以空載時(shí)最大，滿載時(shí)次之，短路時(shí)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)可知，由于漏電抗壓降的存在，則更小。又根據(jù)可知，因?yàn)楹苄?，磁通就很小，因此磁密很低。再由鐵損耗，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?，變化很小（，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

28、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別。2-24 變壓器電源電壓不變，負(fù)載（）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？答：根據(jù)磁動(dòng)勢平衡方程可知，當(dāng)負(fù)載電流（即）增大時(shí)，一次電流一定增大。又電壓變化率，其中，負(fù)載電流增大時(shí)，b增大。因?yàn)?，所以且隨著的增大而增大，于是，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)可知

29、，主磁通將增大，每匝電壓將增大，二次電壓提高。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，所以其電壓提高。2-25有一臺單相變壓器，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)線圈額定電壓均為u1n=1100伏，副方均為u2n=110伏，用這臺變壓器進(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？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： 2）原串、副并：3）原并、副串：4）原并、副并： 2-26 一臺單相變壓器，sn=20000kv

30、a ，fn=50赫，線圈為銅線?？蛰d試驗(yàn)（低壓側(cè)）：u0=11kv、i0=45.4a、p0=47w；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150c）：（1）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）；（2）短路電壓及各分量的百分值和標(biāo)么值；（3）在額定負(fù)載，、和時(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， 時(shí)的效率；（5）當(dāng)時(shí)的最大效率。解：（1）低壓側(cè)勵(lì)磁阻抗 低壓側(cè)勵(lì)磁電阻 低壓側(cè)勵(lì)磁電抗 變比 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電阻 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電抗 高壓側(cè)短路阻抗高壓側(cè)短路電阻 高壓側(cè)短路電抗 折算到時(shí)

31、短路電阻 折算到時(shí)短路阻抗 t型等效電路原副邊的電阻 t型等效電路原副邊的電抗 基準(zhǔn)阻抗 勵(lì)磁電阻標(biāo)幺值 勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值 短路電阻標(biāo)幺值 短路電抗標(biāo)幺值 t型等效電路原副邊電阻的標(biāo)幺值 t型等效電路原副邊電抗的標(biāo)幺值(2) 短路電壓的標(biāo)幺值 短路電壓有功分量的標(biāo)幺值 短路電壓無功分量的標(biāo)幺值 短路電壓的百分值 短路電壓有功分量的百分值 短路電壓無功分量的百分值 (3) 額定負(fù)載時(shí),負(fù)載系數(shù)電壓變化率和二次端電壓分別為：電壓變化率和二次端電壓分別為 電壓變化率和二次端電壓分別為(4) 一次側(cè)額定電流 于是滿載時(shí)的銅損耗 效率(5)最大效率時(shí),負(fù)載系數(shù)為 最大效率為 2-26 一臺單相變壓器，sn

32、=20000kva ，fn=50赫，線圈為銅線?？蛰d試驗(yàn)（低壓側(cè)）：u0=11kv、i0=45.4a、p0=47w；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150c）：（1）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）；（2）短路電壓及各分量的百分值和標(biāo)么值；（3）在額定負(fù)載，、和時(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， 時(shí)的效率；（5）當(dāng)時(shí)的最大效率。解：（1）低壓側(cè)勵(lì)磁阻抗 低壓側(cè)勵(lì)磁電阻 低壓側(cè)勵(lì)磁電抗 變比 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電阻 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電抗 高壓側(cè)短路阻抗高壓側(cè)短路電阻 高壓側(cè)短

33、路電抗 折算到時(shí)短路電阻 折算到時(shí)短路阻抗 t型等效電路原副邊的電阻 t型等效電路原副邊的電抗 基準(zhǔn)阻抗 勵(lì)磁電阻標(biāo)幺值 勵(lì)磁電抗標(biāo)幺值 短路電阻標(biāo)幺值 短路電抗標(biāo)幺值 t型等效電路原副邊電阻的標(biāo)幺值 t型等效電路原副邊電抗的標(biāo)幺值(2) 短路電壓的標(biāo)幺值 短路電壓有功分量的標(biāo)幺值 短路電壓無功分量的標(biāo)幺值 短路電壓的百分值 短路電壓有功分量的百分值 短路電壓無功分量的百分值 (3) 額定負(fù)載時(shí),負(fù)載系數(shù)電壓變化率和二次端電壓分別為：電壓變化率和二次端電壓分別為 電壓變化率和二次端電壓分別為(4) 一次側(cè)額定電流 于是滿載時(shí)的銅損耗 效率(5)最大效率時(shí),負(fù)載系數(shù)為 最大效率為 2-27 一臺

34、單相變壓器，sn=1000kva ，fn=50赫，空載試驗(yàn)（低壓側(cè)）：u0=6300kv、i0=19.1a、p0=5000w；短路試驗(yàn)（高壓側(cè)）：uk=3240kv、ik=15.15a、pk=14000w；試計(jì)算：1 用標(biāo)么值計(jì)算“t”形等效電路參數(shù)；2 短路電壓及各分量的標(biāo)么值勤和百分值；3 滿載且時(shí)的電壓變化率及效率；4 當(dāng)時(shí)的最大效率。解：1、 2、 3、電壓變化率為：效率4、最大效率時(shí),負(fù)載系數(shù)為最大效率為 2-28 、有一臺s-100/6.3三相電力變壓器，y，yn（y/y0）接線，銘牌數(shù)據(jù)如下：i0%=7% p0=600w uk%=4.5% pkn=2250w試求：1。畫出以高壓側(cè)

35、為基準(zhǔn)的近似等效電路，用標(biāo)么值計(jì)算其參數(shù)，并標(biāo)于圖中；2。當(dāng)變壓器原邊接額定電壓，副邊接三相對稱負(fù)載運(yùn)行，每相負(fù)載阻抗 ，計(jì)算變壓器一、二次側(cè)電流、二次端電壓及輸入的有功功率及此時(shí)變壓器的鐵損耗及激磁功率。解：1、 2、作出等效電路后，按照電路原理的計(jì)算方法計(jì)算即可（略）。2-29 一臺三相變壓器，sn=5600kva ，y，d（y/）接線，從短路試驗(yàn)（高壓側(cè)）得：u1k=2610v、ik=92.3a、pk=53kw；當(dāng)u1=u1n時(shí)i2=i2n，測得電壓恰為額定值u2=u2n。求此時(shí)負(fù)載的性質(zhì)及功率因數(shù)角的大?。ú豢紤]溫度換算）。解： 高壓側(cè)短路阻抗 高壓側(cè)短路電阻高壓側(cè)短路電抗依題意 負(fù)載

36、系數(shù)時(shí)，電壓變化率 ,即 于是 為阻容性負(fù)載。第三章 三相變壓器3-1 三相心式變壓器和三相組式變壓器相比，具有會什么優(yōu)點(diǎn)？在測取三相心式變壓器空載電流時(shí)，為何中間一相電流小于旁邊兩相？答：三相心式變壓器省材料，效率高，占地少，成本低，運(yùn)行維護(hù)簡單，但它具有下列缺點(diǎn)：在電站中，為了防止因電氣設(shè)備的損壞而造成停電事故，往往一相發(fā)生事故，整個(gè)變壓器都要拆換，但如果選用三相組式變壓器，一相出了事故只要拆換該相變壓器即可，所以三相心式變壓器的備用容量是三相組式變壓器的三倍，增加了電站成本。在巨型變壓器中，選用三相組式變壓器，每個(gè)單臺變壓器的容量只有總?cè)萘康娜种唬手亓枯p，運(yùn)輸方便。由于心式變壓器三

37、相磁路不對稱，中間鐵心柱磁路短，磁阻小，在電壓對稱時(shí)，該相所需勵(lì)磁電流小。3-2 單相變壓器的組別（極性）有何意義，如何用時(shí)鐘法來表示？答：單相變壓器的組別用來反映單相變壓器兩側(cè)繞組電動(dòng)勢或電壓之間的相位關(guān)系。影響組別的因素有繞組的繞向（決定同極性端子）和首、末端標(biāo)記。用時(shí)鐘法表示時(shí)，把高壓繞組的電動(dòng)勢相量作為時(shí)鐘的長針，并固定在12點(diǎn)。低壓繞組的電動(dòng)勢相量作為短針，其所指的數(shù)字即為單相變壓器的連接組別號。單相變壓器僅有兩種組別，記為i，i0（低壓繞組電動(dòng)勢與高壓繞組電動(dòng)勢同相）或i，i6（低壓繞組電動(dòng)勢與高壓繞組電動(dòng)勢反相）。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定i，i0為單相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)組別。3-3 三相變壓器

38、的組別有何意義，如何用時(shí)鐘法來表示？答：三相變壓器的連接組別用來反映三相變壓器對稱運(yùn)行時(shí)，高、低壓側(cè)對應(yīng)的線電動(dòng)勢（線電壓）之間的相位關(guān)系。影響組別的因素不僅有繞組的繞向、首末端標(biāo)記，還有高、低壓側(cè)三相繞組的連接方式。用時(shí)鐘法表示時(shí)，把高壓繞組的線電動(dòng)勢（線電壓）相量作為時(shí)鐘的長針，并固定在12點(diǎn)，低壓繞組的線電動(dòng)勢（線電壓）相量作為短針，其所指的數(shù)字即為三相變壓器的連接組別號。三相變壓器共有12種組別，其中有6種單數(shù)組別和6種偶數(shù)組別。3-4三相變壓器有哪些標(biāo)準(zhǔn)組別，并用位形圖判別之。答： 標(biāo)準(zhǔn)組別有y，yn0，yn, y0, y，y0，y，d11， yn ，d11 標(biāo)準(zhǔn)組別接線及位形圖分別

39、為：見圖示但是： 無論是y，yn0、yn, y0還是 y，y0，位形圖都有是一樣的無論是y，d11還是 yn ，d11，位形圖也是一樣的。abcabcy，yn0 yn,y0 y,y0abcabcoabcabc0接線： 位形圖ba accby,d11 yn,d11abcabcbaaccbabcabco 接線： 位形圖abccababcabcabcabcabccab3-5試用位形圖判別aacbbcy, y4aabcbcy, d9 (a) (b)bcaabcd,d4aacbbcd,d2 (c) (d)3-6 d，y（/y）、y，d(y/)、y,y(y/y)、和d，d（/）接線的三相變壓器，其變比k與

40、兩側(cè)線電壓呈何關(guān)系？答： d,y接線 y,d接線 y,y接線 d,d接線 3-7 試畫出y，y2(y/y-2)、y,d5(y/-5)、d,y1(/y-1)三相變壓器的接線。答： y,y2 y,d5 d,y1abcbca*abcabc*abccababcabcbca*abc3-8為什么說變壓器的激磁電流中需要有一個(gè)三次諧波分量，如果激磁電流中的三次諧波分量不能流通，對線圈中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)勢波形有何影響？答：因?yàn)榇怕肪哂酗柡吞匦?，只有尖頂波電流才能產(chǎn)生正弦波磁通，因此激磁電流需要有三次諧波分量（只有這樣，電流才是尖頂波）。如果沒有三次諧波電流分量，主磁通將是平頂波,其中含有較大的三次諧波分量，該三次諧

41、波磁通將在繞組中產(chǎn)生三次諧波電動(dòng)勢，三次諧波電動(dòng)勢與基波電動(dòng)勢疊加使相電動(dòng)勢呈尖頂波形，繞組承受過電壓，從而危及繞組的絕緣。3-9 y/接線的三相變壓器，三次諧波電動(dòng)勢能在中形成環(huán)流，而基波電動(dòng)勢能否在中形成環(huán)流，為什么？答：三次諧波電動(dòng)勢大小相等，相位互差360o，即相位相同，因此在d中能夠形成環(huán)流。 而基波電動(dòng)勢大小相等，相位互差1200，任一瞬間三相電動(dòng)勢代數(shù)和恒等于0，因而不能在d中形成環(huán)流。3-10 試分析為什么三相組式變壓器不能采用y/y0接線，而小容量的三相心式變壓器卻可以？答：三相組式變壓器由于三相磁路彼此獨(dú)立，有三次諧波磁通通路。如果采用y，y接線，三次諧波電流將不能流通，電

42、流為正弦波，由于磁路具有飽和特性，主磁通是平頂波，其中含有較大的三次諧波磁通，相繞組將感應(yīng)較大的三次諧波電動(dòng)勢，它與基波電動(dòng)勢疊加使相電動(dòng)勢呈尖頂波形，繞組承受過電壓，從而危及絕緣。如果采用y，yn接線，負(fù)載時(shí)二次側(cè)可以為三次諧波電流提供通路，但由于受到負(fù)載阻抗的影響，三次諧波電流不可能大，因而對主磁通波形的改善甚微，也就不能改善電動(dòng)勢波形。 心式變壓器由于磁路彼此不獨(dú)立，沒有三次諧波磁通通路，三次諧波磁通只能從鐵軛中散發(fā)出去，經(jīng)由變壓器油及油箱壁構(gòu)成回路，因磁阻很大，三次諧波磁通很小，因此主磁通近似為正弦波形，相電動(dòng)勢波形也就基本為正弦波。但是由于三次諧波磁通頻率為基波頻率的3倍，將在經(jīng)過的

43、箱壁及其它結(jié)構(gòu)件中產(chǎn)生較大的渦流損耗，引起局部過熱，并降低變壓器效率，因此這兩種接線只適用于小容量的三相心式變壓器。第四章 變壓器運(yùn)行4-1 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的理想條件是什么？試分析當(dāng)某一條件不滿足時(shí)的變壓器運(yùn)行情況。 答： 變比相等 組別相同短路阻抗的標(biāo)么值相等，短路阻抗角相等具體分析：（一） 變比不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行（1） 空載運(yùn)行時(shí)的環(huán)流因?yàn)樽儽萲k，所以變壓器二次電動(dòng)勢，在電動(dòng)勢差的作用下，兩臺變壓器之間產(chǎn)生環(huán)流，其為，因短路阻抗甚小，故即使變比k相差不大，它也能引起較大環(huán)流。（2） 負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行時(shí)，變比小的變壓器所分擔(dān)的電流大，而變比大的變壓器所分擔(dān)的電流小，因此，變比不等影響變壓器的

44、負(fù)荷分配，若變比小的變壓器滿載，則變比大的變壓器就達(dá)不到滿載，故總?cè)萘烤筒荒艹浞直焕?。（二?連接組別不同時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行 連接組別不同時(shí)，二次側(cè)線電動(dòng)勢的相位差最小為300，二次繞組電動(dòng)勢差為 ，它為線電動(dòng)勢的52%，相電動(dòng)勢的52%=90%，如此大的電動(dòng)勢差作用在由兩副繞組構(gòu)成的回路上，因?yàn)樽儔浩鞫搪纷杩股跣?，必然產(chǎn)生很大環(huán)流，它將燒毀變壓器繞組，故連接組別不同的變壓器絕對不允許并聯(lián)運(yùn)行。（三） 短路阻抗標(biāo)么值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行 經(jīng)過分析，此時(shí)，式中分別為兩臺變壓器的負(fù)載系數(shù)。因此，短路阻抗標(biāo)幺值不等的結(jié)果，使短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器所分配的負(fù)載小，而使短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器所分配的負(fù)載大，

45、致使總有一臺變壓器的容量不能被充分利用。為使各臺變壓器所承擔(dān)的電流同相，還要求各臺變壓器的短路阻抗角相等。4-2 一臺y，d11(y/-11) 和一臺d,y11(/y-11)連接的三相變壓器能否并聯(lián)運(yùn)行，為什么？答： 可以，因?yàn)樗鼈兌蝹?cè)線電動(dòng)勢（線電壓）具有相同的相位。4-3如圖4-22所示，欲從35千伏母線上接一臺35/3千伏的變壓器b，問該變壓器就是哪一種連接組別？答：采用y，y10或d，d10組別。由圖示可知，10.5kv母線電壓超前35kv母線電壓30，3kv 母線電壓又超前于10.5kv母線電壓30。因此，3kv母線電壓超前35kv母線電壓60, 故b3應(yīng)采用10號組別。4-4 有

46、四組組別相同的單相變壓器，數(shù)據(jù)如下：1、100kva，3000/230v，uki=155v，iki=34.5a，pki=1000w；2、100kva，3000/230v，ukii=201v，ikii=30.5a，pkii=1300w；3、200kva，3000/230v，ukiii=138v，ikiii=61.2a，pkiii=1580w；4、300kva，3000/230v，ukiv=172v，ikiv=96.2a，pkiv=3100w；問哪兩臺變壓器并聯(lián)最理想？答： 四臺變壓器變比相同，均為k=3000/230。計(jì)算短路阻抗標(biāo)么值和短路阻抗角：短路阻抗 短路電阻 短路電抗 基準(zhǔn)阻抗 短路阻

47、抗標(biāo)么值短路阻抗角: 短路阻抗 短路電阻 短路電抗基準(zhǔn)阻抗 短路阻抗標(biāo)么值 短路阻抗角iii. 短路阻抗短路電阻短路電抗基準(zhǔn)阻抗短路阻抗標(biāo)么值短路阻抗角iv：短路阻抗短路電阻短路電抗基準(zhǔn)阻抗 短路阻抗標(biāo)么值短路阻抗角由于，根據(jù)變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件，變壓器并聯(lián)運(yùn)行最理想。4-5試說明為什么三相組式變壓器不能采用y，yn（y/y0）接線，而三相小容量心式變壓器卻可采用？答：(1) 從電壓波形來看，組式變壓器三相磁路彼此獨(dú)立，有三次諧波磁通通路，而采用y，yn接線時(shí)，雖然二次側(cè)可以為三次諧波電流提供回路，但是三次諧波電流要流經(jīng)負(fù)載阻抗，受負(fù)載阻抗的影響，其值不可能大，因而對主磁通波形的改善程度甚微，即

48、主磁通呈平頂波，相電動(dòng)勢呈尖頂波。心式變壓器磁路彼此不獨(dú)立，沒有三次諧波磁通通路，三次諧波磁通只能經(jīng)過變壓器油和油箱壁閉合，因?yàn)榇怕反抛璐?，其值很小，因此，繞組中三次諧波電動(dòng)勢很小，相電動(dòng)勢波形基本為正弦波，但是，由于三次諧波磁通的頻率為基波磁通頻率的三倍，鐵心損耗較大，引起局部過熱，降低變壓器效率，因此這種接線只適用于小容量的心式變壓器（見3-10題） y，yn接線的組式變壓器接單相負(fù)載時(shí)，由于零序阻抗大（），負(fù)載電流將很小，因此根本不能帶單相負(fù)載；而心式變壓器，由于零序阻抗很小 （很小），單相負(fù)載電流的大小主要由負(fù)載阻抗決定，因此它可以帶一定的單相負(fù)載。 綜上，電力系統(tǒng)中組式變壓器不能采用

49、y，yn接線，而小容量的心式變壓器可以采用。4-6試分析y，yn（y/y0）接線的三相變壓器，在不對稱運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生中性點(diǎn)位移的原因？答：y，yn接線變壓器不對稱運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)有正序、負(fù)序和零序分量電流，而一次側(cè)由于y接無中線，故只有正序和負(fù)序分量電流，沒有零序分量電流。這樣一、二次側(cè)的正序和負(fù)序分量電流所建立的正序和負(fù)序磁動(dòng)勢恰好互相平衡。而惟獨(dú)由二次側(cè)零序分量電流所建立的零序磁動(dòng)勢得不到平衡。它就起了勵(lì)磁磁動(dòng)勢的作用，在變壓器鐵心中激勵(lì)零序磁通。，它在各相繞組中產(chǎn)生零序電動(dòng)勢e。，疊加在各相電壓上，結(jié)果使帶負(fù)載相的端電壓下降。而不帶負(fù)載相的端電壓升高。此時(shí)盡管外加線電壓對稱，但是三相電壓不再對

50、稱。在相量圖中表現(xiàn)為相電壓中點(diǎn)偏離了線電壓三角形的幾何中心，稱為“中性點(diǎn)位移”。47 變壓器短路阻抗大小與短路電流大小有何關(guān)系，為什么大容量變壓器把短路阻抗設(shè)計(jì)得小一點(diǎn)？答： 因?yàn)?，所以短路電流大小與短路阻抗大小成反比。因?yàn)?，所以為了限制短路電流，?yīng)將設(shè)計(jì)得較大。 48變壓器在什么情況下發(fā)生短路，線圈中不存在瞬變分量，而又在哪種情況下突然短路，其瞬變分量的初值最大，經(jīng)過多久出現(xiàn)沖擊電流，大致為額定電流的多少倍？ 答：當(dāng)（最大值）時(shí)發(fā)生突然短路。繞組中不存在暫態(tài)分量短路電流。當(dāng)時(shí)發(fā)生突然短路，繞組中暫態(tài)分量短路電流初始值最大。經(jīng)過半個(gè)周期（）時(shí)出現(xiàn)沖擊電流，其值約為額定電流的2436倍。49 有一臺60000千伏安，220/11千伏，y，d（y/）接線的三相變壓器， ，求：（1） 高壓側(cè)穩(wěn)態(tài)短路電流值及為額定電流的倍數(shù)；（2） 在最不得的情況發(fā)生突然短路，最大的