第3章 三相变压器

第三章 变压器习题答案

第三章变压器 一、填空: 1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。 答:激磁回路得无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 2.变压器得副端就是通过对原端进行作用得。 答:磁动势平衡与电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化得原因就是。 答:负载电流得变化。 4.联接组号不同得变压器不能并联运行,就是因为。 答:若连接,将在变压器之间构成得回路中引起极大得环流,把变压器烧毁。 5.变压器副边得额定电压指。 答:原边为额定电压时副边得空载电压。 6.通过与实验可求取变压器得参数。 答:空载与短路。 7.变压器得结构参数包括,,,,。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 8.在采用标幺制计算时,额定值得标幺值为。 答:1。 9.既与原边绕组交链又与副边绕组交链得磁通为 ,仅与一侧绕组交链得磁通为。 答:主磁通,漏磁通。 10.变压器得一次与二次绕组中有一部分就是公共绕组得变压器就是。 答:自耦变压器。 11.并联运行得变压器应满足(1) ,(2) ,(3) 得要求。 答:(1)各变压器得额定电压与电压比应相等;(2)各变压器得联结组号应相同;(3)各变压器得短路阻抗得标幺值 要相等,阻抗角要相同。 12.变压器运行时基本铜耗可视为,基本铁耗可视为。 答:可变损耗,不变损耗。 二、选择填空 1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同得条件下,越高,则。 A:副边电压变化率Δu越大,效率η越高, B:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, C:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, D:副边电压变化率Δu越小,效率η越高。 答:D 2.一台三相电力变压器=560kVA, =10000/400(v), D,y接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808、 3A时,则高压边得相电流为。 A: 808、3A , B: 56A, C: 18、67A , D: 32、33A。 答:C 3.一台变比为k＝１０得变压器,从低压侧作空载实验,求得副边得励磁阻抗标幺值为１６,那末原边得励磁阻 抗标幺值就是。 Ａ:１６, Ｂ:１６００, Ｃ:０、１６。 答:A 4.变压器得其它条件不变,外加电压增加１０℅,则原边漏抗,副边漏抗与励磁电抗将。

第03章自测题

第三章自测题 一、填空题 1. 按磁路结构分，三相变压器可分为，其中变压器的三相磁路是相互独立的。 2.单相变压器的一、二次绕组首、末端标志分别为U1、U2和u1、u2，当U1和u1为同名端时，其联结组别为；当U1和u2为同名端时，其联结组别为。 3.单相变压器高、低压侧电动势同相位时，联结组别为；反相位时，联结组别为。 4.标准联结组别的三相变压器，属于同一相的高、低压绕组绕在铁心柱上，它们的绕向及首、末端标志是。 5.采用Y,y联结的三相心式变压器，其空载电流波形为，主磁通波形为。 6. 若三相组式变压器采用Y,y联结，则其主磁通波形为 ,相电动势波形为。 7.采用D,y联结的三相变压器，三次谐波电流能在侧流通，一次侧线电流波形为。 8.变压器联结组为Y,d11，则高、低压侧相对应的相电压有相位差，而线电压有相位差。 9.若三相变压器联结组别为奇数，则一、二次绕组联结方式为；若为偶数，则一、二次绕组联结方式为。 10．采用时钟法表示三相变压器的联结组别时，是将相量固定指向时钟的“0点”位置，而相量所指向的钟点数就是其联结组别号。 二、选择题 1．对Y,y联结的三相心式变压器进行空载电流测量时，精确的测量结果应是（）。 ①三相空载电流相等；②中间相的空载电流小于其它两相的值； ③三相空载电流都不相等；④中间相的空载电流大于其它两相的值。

2．要把联结组别为I,I6的单相变压器改为I,I0,应采用方法是（ ）。 ① 同时改变一、二次绕组的绕向； ② 同时改变一、二次绕组的首、末端标志； ③ 只改变其中一个绕组的首、末端标志； ④ 改变二次绕组的绕向及其首、末端标志。 3. 三相变压器绕组的同名端主要是指（ ）。 ① 同一铁心柱上两个绕组之间的极性关系； ② 各低压绕组之间的极性关系； ③ 不同铁心柱上两个绕组之间的极性关系； ④ 各高压绕组之间的极性关系。 4．三相心式变压器的联结组别为Y,y8，其中数字“8”的物理含义为（ ）。 ①UV E 滞后uv E ?120； ②uv E 滞后UV E ?120； ③UV E 滞后uv E ?8； ④uv E 滞后UV E ?8。 5．单相变压器空载运行，一次侧加额定正弦电压时磁路处于饱和状态，则（ ）。 ① 因为电源电压为正弦波，所以空载电流为正弦波； ② 因为三次谐波磁通能在铁心中流通，所以感应电动势中有三次谐波分量； ③ 因为主磁通与励磁电流呈非线性关系,所以它们的波形无法确定； ④ 因为电源电压与一次电动势近似相等，所以电动势及主磁通为正弦波，空载电 流为尖顶波。 6. 采用Y,d 联结的三相变压器空载运行时，建立主磁通的电流为（ ）。 ① 一次侧基波电流； ② 一次侧基波电流和二次侧三次谐波电流； ③ 二次侧基波波电流； ④ 二次侧三次谐波电流。 7. 一台YN,y 联结的三相变压器，额定运行时磁路处于饱和状态，则（ ）。 ① 根据磁动势平衡关系，因为一次侧有三次谐波电流，故二次侧也有三次谐波电流； ② 一次侧电流为尖顶波，但中性线中只有三次谐波电流； ③ 因为一次侧电流为尖顶波，所以其线电动势也为尖顶波； ④ 因为一次侧电流为尖顶波，所以其相电动势也为尖顶波。

12v电子变压器工作原理

电子变压器工作原理图 电子变压器就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流电，然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要的电压然后二次整流供用电器使用。开关稳压电源具有体积小,重量轻,价格低等优点,所以被广泛用在各种电器中。开关稳压电源的原理较复杂。 下面一种电子变压器电路图的分析，输入为AC220V，输出为AC12V，功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路，其性能稳定，体积小，功率大，因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 电子变压器电路图: 电子变压器工作原理电路如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似，二极管VD1～VD4 构成整流桥 把市电变成直流电，由振荡变压器T1，三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路，将脉动直流变成高频电流，然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压，获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻 R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005，其B为15～2 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制，用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝，Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制，磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0．45mm高强度漆包线绕100匝，T2b用直径为1．25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1～VD4选用IN4007型，双向触发二极管选用DB3型，电容C1～C3选用聚丙聚酯涤纶电容，耐压250V。此电子变压器电路工作时，A点工作电压约为12V；B点约为25V；C点约为105V；D点约为10V。如果电压不满足上述数值，或电子变压器电路不振荡，则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好，T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后，可装入用金属材料制作的小盒内，发利于屏蔽和散热，但必须注意电路与外壳的绝缘。引外，改变T2 a、b二线圈的匝数，则可改变输出的高频电压。

电机学_第三章变压器习题

第二章变压器 一、填空： 1.★一台额定频率为60HZ的电力变压器接于50HZ，电压为此变压器的5/6倍额定电压的电 网上运行，此时变压器磁路饱和程度，励磁电流，励磁电抗，漏电抗。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗减小，漏电抗减小。 2.三相变压器理想并联运行的条件是（1）， （2），（3）。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。 3.★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于空载电流将，空载损耗 将。 答：空载电流很大，空载损耗很大。 4.★一台变压器，原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将，铁耗将。 答：减小，减小。 5.变压器的副边是通过对原边进行作用的。 答：电磁感应作用。 6.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答：负载电流的变化。 7.★如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流 将，变压器将。 答：增大很多，烧毁。 8.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 9.★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免。 答：相电压波形畸变。 10.变压器副边的额定电压指。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 11.★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组。 答：采用d接。 12.通过和实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 13.变压器的参数包括，，，，。答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 14.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为。 答：1。 15.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为，仅和一侧绕组交链的磁通 为。 答：主磁通，漏磁通。 16.★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是。 答：自耦变压器。 17.并联运行的变压器应满足（1），（2）

03章 三相变压器

第3章 思考题与习题参考答案 3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点？在测取三相心式变压器的空载电流时，为什么中间一相的电流小于其它两相的电流？ 答：三相组式变压器的三相磁路彼此独立，互不关联，且各相磁路几何尺寸完全相同；三相心式变压器的三相磁路彼此不独立，互相关联，各相磁路长度不等，三相磁阻不对称。在外加对称电压时，由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度，磁阻小，因此，中间一相的空载电流小于其它两相的电流。 3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验，如题3.2图所示，在U1、 U2端加电压，将U2、u2相连，用电压表测U1、u1间电压。设变压器额 定电压为220/110V ，如U1、u1为同名端，电压表读数为多少？如不是同 名端，则读数为多少？ 答:110V ，330V 3.3 单相变压器的联结组别有哪两种？说明其意义。 答：有I ，I0；I ，I6两种。I ，I0说明高、低压绕组电动势同相位；I ，I6说明高、低压绕组电动势反相位。 3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。 答：把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针，并固定指向“0”点，把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针，它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。 3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y 联结，而小容量三相心式变压器可以采用Y,y 联结？ 答：因为三相组式变压器三相磁路彼此独立，采用Y ，y 联结时，主磁路中三次谐波磁通较大，其频率又是基波频率的三倍，所以，三次谐波电动势较大，它与基波电动势叠加，使变压器相电动势畸变为尖顶波，其最大值升高很多，可能危及到绕组绝缘的安全，因此三相组式变压器不能采用Y ，y 联结。对于三相心式变压器，因为三相磁路彼此相关，所以，三次谐波磁通不能在主磁路（铁心）中流通，只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大，使三次谐波磁通大为削弱，主磁通波形接近于正弦波，相电动势波形也接近正弦波。但三次谐波磁通频率较高，流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗，引起局部过热，降低变压器运行效率，因此，只有容量小于1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y ，y 联结。 3.6 在三相组式变压器中，三次谐波磁通是主磁通；而在三相心式变压器中，三次谐波磁通是漏磁通，这一说法对吗？为什么？ 答：对。因为在组式变压器中，三次谐波磁通流经主磁路，数值较大，起到了主磁通的作用；而在

变压器基本工作原理

第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。

1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式 铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1.绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式

第三章 变压器习题答案

第三章 变压器 一、填空： 1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 5. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 7. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 8. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。 9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 11. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ， （3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。 A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越高， B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η 越高。 答：D 2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C 3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 Ａ：１６, Ｂ：１６００,

三相变压器的连接组别习题(精)

第三章 三相变压器 一、填空题 1、三相变压器铁心的结构形式有 式和 式两种。 2、三相组式变压器各相磁路的特点为彼此 ，三相心式变压器各相磁路的特点为彼此 。 3、单相变压器一、二次侧电压相位关系决定于________和_________。 4、三相变压器一、二次侧线电压相位关系决定于________,________和_________。 5、三相变压器组别是反映变压器对称运行时,高低压侧_____________间的________。 6、三相变压器联结组别为D ，yn11，其中D 表示 ；yn 表示 ；11表 示 。 二、选择题 1、三相变压器绕组的连接形式有星形接法(Y 接)、( )和曲折形接法(Z 接)。 （A ）串联接法 （B ）并联接法 （C ）三角形接法(D 接) 2、单相变压器测定原、副方极性时，若首端为同名端，则有（ ）。 （A ）ax AX Aa U U U -=； （B ） ax AX Aa U U U +=； （C ）AX Aa U U =。 3、三相变压器连接组别为Y ，d5，其中“5”表示（ ）。 (A)ab E 滞后0 150 AB E (B) ab E 滞后0 50 AB E (C) ab E 超前0 150 AB E (D) ab E 超前0 50 AB E 三、问答题 1、试述I,10(I/I-12)和Y ,d11(Y/?-11)的含义。 2、写出三相双绕组变压器的标准组别。 3、三相变压器的组别有何意义，如何用时钟法来表示？ 4、将下图三个单相变压器连成Y ，d11接线。 5、将下图的三相变压器连成Y ，y0接线。

干式变压器原理

干式变压器原理及运行维护 第一节干式变压器的发展简史 变压器发明于1886年，当时的变压器都是干式变压器(有时简称“干变”)，限于当时绝缘材料的水平，这时的干变难于实现高电压与大容量。从19世纪末期起，人们发现采用变压器油可以大大提高变压器的绝缘和冷却性能，于是油浸变压器就逐步取代了干式变压器。二战后，世界经济得以恢复与重建，尤其是在欧洲与美国更有了迅猛的发展，-些大城市以极高的速度向着现代化迈进。随着城市供电负荷的不断增长，住宅的密集化以及高层建筑、地下建筑的增多，人们迫切需要一种既深入符合中心，又能防火、防爆且环保性能优越的变压器，于是干变又重新被重视和采用。 早期的干变都是浸渍式的，由于所用绝缘材料价格昂贵，加之防潮性能很差，因而它的绝缘水平较油变要低得多，故障率也较高，价格也较贵，从而影响它的广泛使用。应当认为是形势的发展迫使人们去研究更新型的干式变压器。从1964年德国AEG公司研制出第一台400kVA、20kV的环氧浇注式干变起，干式

变压器的发展就进入了一个新的阶段。在以后的第二年，德国TU公司又研制出了第一代B级绝缘的环氧浇注式干变，以后环氧浇注干变不断有新的发展，生产出许多新的类型的产品，迄今在世界上环氧浇注式干变已成为干式变压器的主流型式。尤其是到了20世纪70年代末期，由于考虑对环境的影响，在法律上禁止了聚氯联苯(PCBS)这种液体绝缘介质的使用，从而给发展环氧浇注干变提供了契机。在1970年代后期，美国也不断发展并改进了采用NOMEX纸作为绝缘材料的浸渍式H级干变。迄今为止，世界上的干式变压器主要是这两大类型。据最新统计，目前干式变压器在世界变压器市场中所占比例，如表1-1和表1-2所示。 第二节干式变压器的类型和特点

第3章 变 压 器

第三章变压器 3.1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？在分析变压器时怎样反映其作用？它们各由什么磁动势产生？ [答案] 3.2 变压器的R m、X m各代表什么物理意义？磁路饱和与否对R m、X m有什么影响？为什么要求X m大、R m小？ [答案] 3.3 变压器额定电压为220/110V，如不慎将低压侧误接到220V电源后，将会发生什么现象？ [答案] 3.4 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时，从一次侧输入的无功功率有何不同？为什么？ [答案] 3.5 变压器的其它条件不变，在下列情况下, X1σ, X m各有什么变化？ (1) 一次、二次绕组匝数变化±10%； (2) 外施电压变化±10%； (3) 频率变化±10%。 [答案] 3.6 变压器的短路阻抗Z k、R k、X k的数值，在短路试验和负载运行两种情况下是否相等？励磁阻抗Z m、R m、X m的数值在空载试验和负载运行两种情况下是否相等？ [答案]

3.7 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成铁损耗?为什么短路损耗可以近 似地看成铜损耗？负载时，变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别？为什么？ [答案] 3.8 当负载电流保持不变，变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化？ [答案] 3.9 两台完全相同的单相变压器，一次侧额定电压为220/110，已知折合到一次侧的参数为：一、二次侧漏抗的标么值Z1*=Z2*=0.025∠60ο，励磁电抗的标么值Z m*=20∠60ο，如图所示把两台变压器一次侧串联起来，接到440∠0οV的电源上，求下述三种情况一次侧电流的大小(用标么值表示)。 [答案] 题3.9图 （1）端点1和3 相连，2和4相连； （2）端点1和4 相连，2和3相连； （3）第Ⅰ台变压器二次侧开路，第Ⅱ台变压器二次侧短路。

第三章 三相变压器

第三章 三相变压器 §3-1．三相变压器的磁路 1．三相变压器组 三相变压器的磁路系统可分为各相磁路彼此独立和各相磁路彼此相关的两类。 图3-1 三相组成磁路系统 三相是由变压器由三个单相磁通沿各自的磁路闭合，彼此毫 无关系，所以三相变压器组的磁路系统属于彼此无关的一种。当原边加上三相对称电压时， 变压器组成的，由于各相的三相主磁通? φA，? φB，? φ特点：（1）三相磁路彼此无关相互独立 C 也是对称的，因此三相空载电流也是对称的。 ? ? ? （2）三相磁通对称φA ，φB ，φ大小相等，互差120o （3）三相激磁电流对称 2．三相相磁通对称其总和A+ B C=0，即在任何瞬间，中间芯柱磁通为零，所以在结构上可省去中间的芯柱。 外两相的磁路闭合，故属于各相磁路彼此相关的一种。 （2）三相磁通代数和为零 C 心式变压器 三个单相铁芯由于三? φ? φ+? φ三相磁能的流通均以其它两相为回路，为了简便，把三个芯板排列在芯柱同一平面上。 在这种磁路中，因每相主磁通都要借另而且三相磁路长度不相等，B 相最短，A、C 磁路较长的i ,i 相等,i 较小，但与A 0oC oB 外接电压相比，如电压对称，仍然认为三相电流对称。 特点：（1）三相磁路彼此相关 （3）三相的空载电流不对称

由于与负载电流相比，励磁电流很小，如负载对称，仍可认为三相电流对称。 三相芯式变压器的磁路系统 §3-2．三相变压器的电路系统——联接组 1．单相变压器（1）同名端（同极性端） 个绕组而言无极性，但当两个绕组同时链着一个磁通极性。 “●”表示。 首末a ）图：当 图3-2 绕组的标志方式 由于感应电动势是交变的，对于一时，感应电动势存在着相对例如，在某一瞬间，高压绕组正电位，则低压绕组必定有一个端点也为正电位，把这两个极性相同的端点称为同极性端，用 图3-3 端的两种标法 （dt d Φ 增加时，根据楞次定律，两个绕组感应电势瞬时实际方向应从2指向1，4椤次指向3。因为定律说：当磁通增加o >dt d Φ 时，产生感应电动势，如能产生电流，该电 流又能产生磁通的话，该磁通的作用是企图阻止原磁通的增加。 所以：、为同极性端。、为同极性端或者说： 13 24。

第3章 三相变压器

第3章 三相变压器 [内容] 目前，电力系统均采用三相制，所以三相变压器得到了广泛应用。三相变压器在对称负载下运行时，其各相的电压、电流大小相等，相位互差,因此对三相变压器的分析和计算可取其中的一相来进行，即三相问题可以转化为单相问题，于是单相变压器的基本理论（基本方程式、等效电路、相量图等）完全适用于三相变压器中的任一相。本章主要研究三相变压器的几个特殊问题：（1）三相变压器的磁路结构；（2）三相变压器的联结组别；（3）联结组别和磁路结构对相绕组感应电动势波形的影响。 °120[要求] ● 掌握三相组式变压器和三相心式变压器磁路结构的特点。 ● 掌握三相变压器联结组别的概念，联结组别的判定方法。 ● 掌握联结组别和磁路结构对相绕组感应电动势波形的影响。 3.1 三相变压器的磁路结构 三相变压器按磁路结构（铁心结构）可分为组式变压器和心式变压器两类。 一、三相组式变压器的磁路特点 三相组式变压器由三台相同的单相变压器组合而成，如图3.1.1所示。其磁路特点是： （1）各相磁路彼此独立，互不关联，即各相主磁通都有自己独立的磁路； （2）各相磁路几何尺寸完全相同，即各相磁路的磁阻相等； （3）当一次侧外加三相对称电压时，三相主磁通、、是对称的，三相空载电流也是对称的。 U Φ&V Φ&W Φ&

二、三相心式变压器的磁路特点 三相心式变压器的铁心结构是从三相组式变压器铁心演变而来的。将三台单相变压器铁 心合并成图3.1.2(a)的样子；当一次侧外加三相对称电压时，三相主磁通、、是对称的，中间铁心柱内磁通++=0，因此可以去掉中间铁心柱，变成图3.1.2（b）；为使结构简单、制造方便，把三相铁心布置在同一平面内，便得到图3.1.2(c)，这就是常用的三相心式变压器铁心。 U Φ&V Φ&W Φ&U Φ&V Φ&W Φ& 三相心式变压器的磁路特点是： （1）各相磁路不独立，互相关联。即每相磁通都要借助其它两相磁路而闭合； （2）各相磁路长度不等。中间相的磁路长度小于其它两相的磁路长度，因此中间相的磁阻略小于其它两相的磁阻。 （3）当外施三相对称电压时，三相主磁通、、是对称的，但由于三相磁路的磁阻不对称，而使三相空载电流不对称，中间相的空载电流略小于其它两相的空载电流。由于空载电流相对于负载电流来说是很小的，所以空载电流的不对称对变压器负载运行影响极小，可以忽略。 U Φ&V Φ&W Φ& 目前大多数三相变压器都采用心式结构，因为它具有消耗材料少、运行效率高、占地面积小、维护简单的优点。对于超高压、大容量巨型变压器，由于受运输条件限制或为了减少备用容量，才采用三相组式变压器。 3.2 三相变压器的联结组别 三相变压器的联结组别是表示高、低压绕组联结方式及高、低压侧对应线电动势相位关

电机学第3章三相变压器思考题与习题参考答案

1 第3章三相变压器思考题与习题参考答案 3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点？在测取三相心式变压器的空载电流时，为什么中间一相的电流小于其它两相的电流？ 答：三相组式变压器的三相磁路彼此独立，互不关联，且各相磁路几何尺寸完全相同；三相心式变压器的三相磁路彼此不独立，互相关联，各相磁路长度不等，三相磁阻不对称。在外加对称电压时，由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度，磁阻小，因此，中间一相的空载电流小于其它两相的电流。 3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验，如题3.2图所示，在U1、 U2端加电压，将U2、u2相连，用电压表测U1、u1间电压。设变压器额 定电压为220/110V ，如U1、u1为同名端，电压表读数为多少？如不是同 名端，则读数为多少？ 答:110V ，330V 3.3 单相变压器的联结组别有哪两种？说明其意义。 答：有I ，I0；I ，I6两种。I ，I0说明高、低压绕组电动势同相位；I ，I6说明高、低压绕组电动势反相位。 3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。 答：把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针，并固定指向“0”点，把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针，它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。 3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y 联结，而小容量三相心式变压器可以采用Y,y 联结？ 答：因为三相组式变压器三相磁路彼此独立，采用Y ，y 联结时，主磁路中三次谐波磁通较大，其频率又是基波频率的三倍，所以，三次谐波电动势较大，它与基波电动势叠加，使变压器相电动势畸变为尖顶波，其最大值升高很多，可能危及到绕组绝缘的安全，因此三相组式变压器不能采用Y ，y 联结。对于三相心式变压器，因为三相磁路彼此相关，所以，三次谐波磁通不能在主磁路（铁心）中流通，只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大，使三次谐波磁通大为削弱，主磁通波形接近于正弦波，相电动势波形也接近正弦波。但三次谐波磁通频率较高，流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗，引起局部过热，降低变压器运行效率，因此，只有容量小于1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y ，y 联结。 3.6 在三相组式变压器中，三次谐波磁通是主磁通；而在三相心式变压器中，三次谐波磁通是漏磁通，这一说法对吗？为什么？ 答：对。因为在组式变压器中，三次谐波磁通流经主磁路，数值较大，起到了主磁通的作用；而在

变压器的工作原理.doc

一.变压器的工作原理 变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 1.变压器 ---- 静止的电磁装置 变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能 电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。 变压器原理图（图3.1.2） 与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组 设 一次绕组的二次绕组的 电压相量 U1 电压相量 U2 电流相量 I1 电流相量 I2 电动势相量 E1 电动势相量 E2 匝数 N1 匝数 N2 同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通 请注意图3.1.2 各物理量的参考方向确定。 2.理想变压器 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗， 其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器 描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化， 则有

不计铁心损失，根据能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则 二.变压器的结构简介 1.铁心 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用 铁心结构的基本形式有心式和壳式两种 心式变压器结构示意图(图3.1.6) 2.绕组 绕组是变压器的电路部分， 它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理（如上图）：当一次侧绕组上加上电压ú1时，流过电流í1，在铁芯中就产生交变磁通?1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势é1，é2，感应电势公式为：E=4.44fN?m 式中：E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压ú1和ú2大小也就不同。 当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（í0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流í0，一部分为用来平衡í2，所以这部分电流随着í2变化而变化。

第三章 变压器习题答案

第三章 变压器 一、填空： 1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 5. { 6. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 7. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 8. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 9. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。 10. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 11. 《 12. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 13. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ， （3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 14. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。 A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高， 、 B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。 答：D 2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C 3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻