本文格式為Word版，下載可任意編輯——《電機(jī)原理及拖動(dòng)基礎(chǔ)》變壓器測(cè)驗(yàn)題202310

變壓器測(cè)驗(yàn)題（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣08-1,2,3,4班）

一、電網(wǎng)線(xiàn)電壓為66KV，經(jīng)過(guò)兩臺(tái)容量均為1500KVA的三相變壓器二次降壓后供給額定電壓為400V（Y）的負(fù)載。第一臺(tái)：D,y接，U1N/U2N=66/6.3KV。其次臺(tái)：D,y接，U1N/U2N=6300/400V。兩臺(tái)變壓器都在6300伏一側(cè)做短路試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下：

第一臺(tái)：Uk=334V,Ik=137A,pk=14kW（p0=10kW）其次臺(tái)：Uk=382V,Ik=137A,pk=15kW（p0=12kW）

1）畫(huà)出供電線(xiàn)路圖;每臺(tái)Tr接為D,y5(先畫(huà)相量圖)。2）求出變壓器各額定電流?變比？3）求每臺(tái)變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值？

4）畫(huà)出從66KV側(cè)看的簡(jiǎn)化等效電路和向量圖；

5）當(dāng)原邊加額定電壓，每相負(fù)載阻抗Zl=0.1+j0.07Ω（Y接）時(shí)，負(fù)載的電流？6）求上述狀況下各變壓器效率及總效率？并求出總的電壓變化率？（30）二、畫(huà)出下圖變壓器電動(dòng)勢(shì)相量圖，并判斷其聯(lián)結(jié)組別。（3*3=9）

三、畫(huà)出D/Y-7聯(lián)接組別接線(xiàn)圖和相量圖。(3*2=6)

四、一臺(tái)Y/Δ接的三相變壓器空載運(yùn)行，原方（高壓側(cè)）加上對(duì)稱(chēng)的正弦額定電壓，試分析以下物理量中有無(wú)三次諧波。1）主磁通。2）原、副方相電勢(shì)。3）原、副方線(xiàn)電壓；原、副方相電壓。4）原、副方線(xiàn)電流；原、副方相電流。(11)五、現(xiàn)有一個(gè)萬(wàn)用表和一個(gè)可調(diào)交流電壓源，說(shuō)明如何判斷同一芯柱上的高低壓繞組的同極性端。2

六、一臺(tái)2kVA，400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V，高壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得

I0=2A；P0=20W；當(dāng)高壓側(cè)加400V，低壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得I0A，P0W。七、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵(lì)磁電抗1，勵(lì)磁電流。

八、某人初次使用互感器對(duì)巨型三相變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)。由于變壓器是高電壓、大電流，因此需要借助電壓互感器和電流互感器來(lái)完成。請(qǐng)你畫(huà)出試驗(yàn)線(xiàn)路圖，并說(shuō)明儀器儀表應(yīng)如何選擇，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何處理？11

九、一臺(tái)三相變壓器，SN=5600kVA，U1N/U2N＝10/6.3kV，Y/d接，10kV側(cè)接電源。uk=5.5%，pk=18kw,一次側(cè)加額定電壓，試求滿(mǎn)載且cosφ＝0.8（滯后）時(shí)的負(fù)載阻抗，二次電壓和一次電流，額定電壓調(diào)整率和效率。(10)

十、一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=750KVA,U1N/U2N=10/0.4KV,Y,y連接。短路電壓uk=5.5%，pk=2.4kw,付方三角形聯(lián)接三相平衡負(fù)載，每相負(fù)載阻抗Zl=1.272+j0.954Ω。（忽略變壓器的勵(lì)磁電流）試求:

1）高壓側(cè)加額定電壓時(shí)，原、副方的線(xiàn)電流和相電流；副方的線(xiàn)、相電壓；2）變壓器此時(shí)的輸入、輸出功率和效率；

3）畫(huà)出該變壓器此時(shí)的等效電路和相量圖。(3*5=15)

一、解：（1）

W

W1

（2）

SN3UNIN

I1NIphN

1500KVA366KV13.127.576A

13.12A

I2N

1500KVA

137A

6.3KV150KVA

137A

6.3KV

1500KVA

2165.1A

0.4KV

I1N

I2N

K

K

U1phU2ph

6618.1456.3/3

6.3

27.280.4/U1phU2ph

（3）ITr短路試驗(yàn)Y接。

Ukph334/192.83V,Ikph137A

Zk

192.83

1.408137

rk

pk14000

0.2492

313723Ikph

2

xkzkrk2.40820.24921.3855

Z2Nrk*

U2phNI2phN

6300/3

26.5137

rkz2N

0.249

0.009426.5

x1.3855*

xkk0.05218

z2N26.5

ⅡTr短路試驗(yàn)D接。

Ukph382V,Ikph137/79.1A

Zk

382

4.8379.1

rk

pk15000

0.822379.13Ikph

2

xkzkrk24.8320.824.76

Z1Nrk*

*xk

U1phNI1phN

6300137/3

79.6

rkz1Nxkz1N

0.8

0.0179.6

4.760.059879.6

（4）ⅡTr原邊為D接，因此需要將短路阻抗轉(zhuǎn)化為Y接。然后再折算到ITr原邊。

rrkrk/30.2490.8/30.516xxkxk/31.38554.76/32.9722

r'rkI20.51618.1452170xxk2.972218.145979

'

2

I

2

等效電路為：

rk’

jxk’

I

Uo

（5）當(dāng)原邊加額定電壓，每相負(fù)載阻抗Zl=0.1+j0.07Ω（Y接）時(shí)，負(fù)載的電

流？

2

ZL(ZLk/3)k28167j5717'

rkrkI20.51618.1452170xkxkI22.972218.1452979

'

Z總＝ZkZL8337j6696

U66000660000I16.4843.1Z8337j66961069343.10

I2I1KI118.1456.48117.58'

'

I2

I1K1851A

（6）

2

P23IrL3188620.11067.1kW

6.48

0.8557.576

P1P2p02pk1067.1120.8552151090kW

P2

97.9%P1

P2P1

P1P2p02pk1090100.8552141110kW

P2

98.2%P1

總＝＝96.1％

U2I2ZL18150.120.072221.5VU%

400/3221.5

400/%4.3%

二、

Y/d-11；Y/d-9；Y/d-7；

三、畫(huà)出D/Y-7聯(lián)接組別接線(xiàn)圖和相量圖。

1

四、最終一個(gè)“有〞，其他全是“無(wú)〞

W1V2

D/y-7

uv

六、一臺(tái)2kVA，400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V，高壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得I0=2A；P0=20W；當(dāng)高壓側(cè)加400V，低壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得I0A，P0。

七、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵(lì)磁電抗越大，勵(lì)磁電流越小。

八、某人初次使用互感器對(duì)巨型三相變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)。由于變壓器是高電壓、大電流，因此需要借助電壓互感器和電流互感器來(lái)完成。請(qǐng)你畫(huà)出試驗(yàn)線(xiàn)路圖，并說(shuō)明儀器儀表應(yīng)如何選擇，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何處理？

5*(2/3)(I1N/ki)50.2I1Nki0.3I1N

100*(2/3){(2-8)%U1N/ku}100

{(2-8)%U1N/100}ku{3(2-8)%U1N/200}

Pcu=(W1+W2)*ki*kuPcuph={(W1+W2)*ki*ku}/3Iph={(A1+A2+A3)*ki}/3

Uph={(U1+U2+U3)*ku}/(3√3)

rk=pcuph/3Iph2Zk=Uph/Iph

xk2=zk2–rk2

再將rk、zk折算到750C.

九、一臺(tái)三相變壓器，SN=5600kVA，U1N/U2N＝10/6.3kV，Y/d接，10kV側(cè)接電源。uk=5.5%，pk=18kw,一次側(cè)加額定電壓，試求滿(mǎn)載且cosφ＝0.8（滯后）時(shí)的負(fù)載阻抗，二次電壓和一次電流，額定電壓調(diào)整率和效率。

kI1N

10/0.916456.3SN5600323A

3U1N10

550

0.983

332311pk18000rk20.05752

I1N323Zkxk0.981

10/3

17.88323

rk*0.0032Z1N

*xk0.055

*U*(rk*cos2xksin2)滿(mǎn)載時(shí)＝1

0.00320.80.0550.60.03556

'U2U1(10.03556)'U2U2/k6076V

10

(10.03556)5.568kV3

I2I2N229636.87ZL

U2I2

.

.

60700

16.42j12.320

29636.87

I1323A(此處是否需要考慮相偏位差？)

十、一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=750KVA,U1N/U2N=10/0.4KV,Y,y連接。短路電壓uk=5.5%，pk=2.4kw,付方三角形聯(lián)接三相平衡負(fù)載，每相負(fù)載阻抗Zl=1.272+j0.954Ω。（忽略變壓器的勵(lì)磁電流）試求:

1）高壓側(cè)加額定電壓時(shí)，原、副方的線(xiàn)電流和相電流；副方的線(xiàn)、相電壓；2）變壓器此時(shí)的輸入、輸出功率和效率；3）畫(huà)出該變壓器此時(shí)的等效電路和相量圖。

SNUNINI1NK

U1phU2ph

750KVA310KV10/0.4/43.3A25

Ukph5.5%10000/3317.54V,Ikph43.3A317.54

7.3343.3pk2400

rk0.4272

343.323IkphZk

2

xkzkrk27.3320.42727.317

Z'fzI1ph

.

11

Zfzk2252(1.272j0.954)265j198.7533.10000/3005773.503000I1l17.1837.8A'

265.427j206.07ZkZfz

I