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第一章变压器1-1在分析变压器时,对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正 方向是如何规定的?答:1)电源电压U正方向与其电流。正方向采用关联方向,即两者正方向一致。2)绕组电流。产生的磁通势所建立的磁通,这二者的正方向符合右手螺旋定 则。3)由交变磁通产生的感应电动势产,二者的正方向符合右手螺旋定则,即它 的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。1-2变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么? 答:交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、二次绕组同时交链,这部分磁通称为 主磁通另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链,且主要经非磁性材料而闭 合,称为一次绕组的漏磁通&。根据电磁感应定律,主磁通中在一、二次绕组01中分别产生感应电动势E和E2 ;漏磁通&;只在一次绕组中产生感应电动势1 201Ea1,称为漏磁感应电动势。二次绕组电动势E 2对负载而言即为电源电动势, 其空载电压为U 20。1-3变压器空载运行时,空载电流为何很小? 答:变压器空载运行时,原边额定电压不仅降落在原边电阻 r 上,而且还有漏1磁压降,还有主磁通产生的压降,由于-E很大,或者说Z=r+jx很大,致使励1 m m m磁电流很小。1-4 一台单相变压器,额定电压为220V / 110V,如果将二次侧误接在220V电源 上,对变压器有何影响?答副边励磁电流将非常非常大。因为原边接额定电压时主磁通为设计值,铁m心磁路接近饱和,最大磁密B接近饱和值;这时副边电压为UE,即E=110V。m 2 2 2不慎把到边接到220V时,副边漏阻抗也很小,电压与电势近似相等,因此有E2U=220V,与原边接220V时相比,副边电势大小增大到原来的二倍。我们知2道,E=4.44fw因此也增大到原来的二倍,磁密B也增大到原来的二倍。2 2 m m m正常运行时B已到了磁化曲线的拐弯点,B增加一倍,励磁磁动势将急剧增加,mm励磁电流由副边提供,励磁电流非常大,会数倍于额定电流。1-5 一台单相变压器,额定容量S =250kV A,额定电压U /U =10kV / 04kV,N 1N 2N试求一、二次侧额定电流为I、I。1N、 2N解:原边额定电流I =S /U =250/10=25A1N N 1N副边额定电流I =S /U =250/0.4=625A2N N 2N1-6 有一台三相变压器,S=250Kv A, U /U =6kV/0.4kV, Yyn联结,求一、N1N 2N二次绕组的额定电流。解:原边额定电流I =S A/3 U =250A/3 X 6=24A1N N1N副边额定电流I =S A/3 U =250/*3 X0.4=361A1N N2N1-7有一台三相变压器,S=5000kVA, U /U =105kV/63kV, Yd联结,求N1N 2N一、二次绕组的额定电流。解:原边额定电流I =S A/3 U =5000/ 叮3 X 10.5=275A1N N1N副边额定电流I =S A/3 U =5000/心3 X6.3=458.2A1N N2N1-8如图1-28为变压器出厂前的“极性”试验。在A-X间加电压,将X、x相连, 测A、a间的电压。设定电压比为220V / 110V,如果A、a为同名端,电压表读 数是多少?如A、a为异名端,则电压表读数又应为多少解:A、a为同名端电压表读数是110VA、a为异名端电压表读数是330V1-9试用相量图判断图1-29的联结组号。解:Yd115Sm-220V图】匚29题图图题1-9图|x|y|z1-10有一台三相变压器,其一、二次绕组同名端及标志如图1-30所示,试把该 变压器联结成Yd7和Yy4解:bYd7Yy41-11三相变压器的一、二次绕组按图l-31所示联结,试画出它们的线电动势 相量图,并判断其联结组别。解:a)Y/A-7b)Y/Y-4 c) /Y-9 d) /-91-l2三相变压器并联运行条件是什么?为什么?答:变压器并联运行的条件:1)并联运行的各台变压器的额定电压与电压比要相等。否则,并联变压器 未带上负载前(即空载时)其一、二次绕组内都产生环流。2)并联运行变压器的联结组别必须相同,如果不相同,将引起两台并联变 压器二次绕组线电压相位不同,致少使其相位差为300,由此产生很大的电压差, 于是在变压器二次绕组中产生很大的空载环流。3)并联运行的各变压器的短路阻抗的对应值要相等。这样才能在带上负载 时,各变压器所承担的负载按其容量大小成比例分配,防止其中某合过载或欠载, 使并联组的容量得到充分发挥。l-13自耦变压器的主要特点是什么?它和普通双绕组变压器有何区别?答:自耦变压器的主要特点是一、二次绕组共用一个绕组。普通双绕组变压器,其一、二次绕组是两个独立的绕组,它们之间只有磁 的联系,而没有电的直接联系。l-l4仪用互感器运行时,为什么电流互感器二次绕组不允许开路?而电压互感 器二次绕组不允许短路?答:1)电流互感器运行时二次绕组绝不许开路。若二次绕组开路,则电流互感 器成为空载运行状态,此时一次绕组中流过的大电流全部成为励磁电流,铁心中 的磁通密度猛增,磁路产生严重饱和,一方面铁心过热而烧坏绕组绝缘,另一方 面二次绕组中因匝数很多,将感应产生很高的电压,可能将绝缘击穿,危及二次 绕组中的仪表及操作人员的安全。为此,电流互感器的二次绕组电路中绝不允许 装熔断器。在运行中若要拆下电流表,应先将二次绕组短2)电压互感器在运行时二次绕组绝不允许短路,否则短路电流很大,会 将互感器烧坏。为此在电压互感器二次侧电路中应串联熔断器作短路保护。 l-15 电弧焊对弧焊变压器有何要求?如何满足这些要求?答:l)为保证容易起弧,空载电压应在60 75V之间。为操作者安全,最高空 载电压应不大于 85V。2)负载运行时具有电压迅速下降的外特征,如图l 25所示。一般在额定 负载时输出电压在30V左右。3)为满足不同焊接材料和不同焊件要求,焊接电流可在一定范围内调节。4)短路电流不应过大,且焊接电流稳定。基于上述要求,弧焊变压器具有较大的电抗,且可以调节。为此弧焊变压器 的一、二次绕组分装在两个铁心柱上。为获得电压迅速下降的外特性,以及弧焊 电流可调,可采用串联可变电抗器法和磁分路法,由此磁生出带电抗器的弧焊变 压器和带磁分路的弧焊变压器。
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