电机学本科习题解答3.docVIP

第三章习题解答（Page 64~66） 3-1 三相变压器组与三相心式变压器在磁路上各有什么特点？ 【解】变压器组每相有一个闭合的独立磁路；心式变压器每相磁路需经过另外两相铁心柱闭合。 3-2 试标出图3-29(a)、(b)、(c)、(d)四图中变压器绕组的同极性端，并画出高、低压侧绕组的电压向量图，写出其连结组标号。 (a) (b) (c) (d) 图3-29 习题3-2用图 【解】根据绕向可判断出绕组的同极性端，其标注如上图所示。 按同极性端画出相量图，其中图（b）对应于（g）图，图（a）、（c）、（d）对应于（h）图。 (g) (h) 即图（a）、（c）、（d）变压器的连结组别为I,i6；图（b）变压器的连结组别为I,i0。 习题3-4 画相量图判定联结组标号。 (a) (b) (c) (d) 图3-30 习题3-4用图 【解】根据接线图上端头所对应的同极性端关系，可分别画出相应的高、低压侧电压相量图如下： (a)图的电压相量图 (b)图的电压相量图 (c)图的电压相量图 (d)图的电压相量图 Y,y8连结组 Y,y10连结组 Y,d5连结组 D,y5连结组 3-9 变压器并联运行要满足那些条件？哪些条件允许稍有松动？会带来什么后果？ 【解】变压器理想并联应满足的条件有： ⑴各变压器一、二次侧额定电压相同，通常表现为变比相同。 ⑵各变压器的连结组标号相同，即二次侧电压相位相同，通常表现为连结组相同。 ⑶各变压器的短路电压百分数uK（即短路阻抗标幺值）相同，并且短路阻抗角相同。 其中，条件⑴、⑶允许稍有松动；条件⑵必须满足，否则会出现极大的环流而损坏变压器。 变比不同时，各并联变压器之间会产生环流，其方向是从变比小的变压器流出而进入变比大的变压器，同时变比相对误差每增大1%其大小约增加额定电流的10%，结果导致变比小的变压器负载加重而容易过载、变比大的变压器负载减轻而不能充分容量。因此，实际并联运行的变压器，变比通常都应该是相同的，如不同则也应该控制在1%以内。 变压器短路电压百分数uK不同时，负载系数β就不同，即uK小的β大、uK大的β小，这会使变压器的利用率降低；短路阻抗角φK不同则会造成电流相位不同，这样在总负载一定时各变压器的电流将增大，从而使铜耗增大。实际要求uK尽可能相近，而容量比不超过1：3以保证φK相等。 3-10 几台并联运行的变压器其不等，并联组带负载时，哪一台变压器负载系数β最大？大的变压器，希望其容量大些还是小些好？若K不等又如何？ 【解】由上题可知，最小的变压器负载系数β最大。为提高变压器的利用率，通常希望大的变压器容量小一些。若K不等，希望K小的变压器容量大，原因是容量大额定电流大，承受电流能力强。 3-12 某变电所有两台变压器连结组别相同，第一台SN1=3200kVA、U1N/U2N=35/6.3kV、uK1=6.9%，第二台SN2=5600kVA、U1N/U2N=35/6.3kV、uK2=7.5%。试求： ⑴两台变压器并联运行，输出总负载为8000kVA时，每台变压器应分担多少？ ⑵在没有任何一台过载的情况下可输出的最大总负载为多少？设备利用率是多少？ 【解】⑴输出总负载为S=8000kVA时 第一台变压器负载 第二台变压器负载 或 ⑵在没有任何一台变压器过载的情况下 因uK1＜uK2，故第一台先达到满载，即其，而第二台，则有 最大输出总负载 设备利用率 3-15 何谓相序阻抗？正序、负序、零序阻抗在变压器分析中有何不同？如何理解磁路结构与绕组连接对零序阻抗的影响？ 说明：对称分量法是分析交流电机（含变压器）不对称运行问题时所普遍采用的一种变量代换方法。它基于《电路》课程中的叠加原理，这要求电机是一个线性系统，即其主磁路不饱和。实际电机的磁路都具有一定程度的饱和，故运用此法所得结论只能供问题定性时参考。 【解】相序阻抗是指正序、负序和零序电流所遇到的变压