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位形图

B

C

b

c

A a

Y,d11 YN,d11

接线: 位形图

A B C A B C O

B · · · · · ·

b c a c a b b c

· · · · · ·

Aa

3-5试用位形图判别

A B C A B C A B C · · · · · ·

· · · a b c c a b a b c · · · · · · · · ·

B

B

C

25

C

A B C · · ·

c a b · · ·

C

c Aa

(a) (b)

B

C b

Aa

D,d2

c

c

(c) (d)

3-6 D,Y(Δ/Y)、Y,d(Y/Δ)、Y,y(Y/Y)、和D,d(Δ/Δ)接线的三相变压器,其变比K与两侧线电压呈何关系?

Aa

b D,d4

C

B

K?答: D,y接线

U1N?U1N?U2N?U2NU1N?33U1NU2N

K? Y,d接线

U1N?U1N3??U2N?U2N3U2N

K? Y,y接线

U1N?3U1N??UU2N?U2N2N3

U1NK? D,d接线

U1N?U1N?U2N?U2N

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3-7 试画出Y,y2(y/Y-2)、Y,d5(Y/Δ-5)、D,y1(Δ/Y-1)三相变压器的接线。 答: Y,y2 Y,d5 D,y1

A B C A B C A B C A B C A B C · · · ·· · · · · · · · · · ·

a b c b c a c a b a b c b c a · · · · · ·

* * * * * *

* * *

3-8为什么说变压器的激磁电流中需要有一个三次谐波分量,如果激磁电流中的三次谐波分量不能流通,对线圈中感应电动机势波形有何影响? 答:因为磁路具有饱和特性,只有尖顶波电流才能产生正弦波磁通,因此激磁电流需要有三次谐波分量(只有这样,电流才是尖顶波)。

如果没有三次谐波电流分量,主磁通将是平顶波,其中含有较大的三次谐波分量,该三次谐波磁通将在绕组中产生三次谐波电动势,三次谐波电动势与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形,绕组承受过电压,从而危及绕组的绝缘。

3-9 Y/Δ接线的三相变压器,三次谐波电动势能在Δ中形成环流,而基波电动势能否在Δ中形成环流,

为什么?

答:三次谐波电动势大小相等,相位互差360o,即相位相同,因此在d中能够形成环流。 而基波电动势大小相等,相位互差1200,任一瞬间三相电动势代数和恒等于0,因而不能在d中形成环流。

3-10 试分析为什么三相组式变压器不能采用Y/Y0接线,而小容量的三相心式变压器却可以?

答:三相组式变压器由于三相磁路彼此独立,有三次谐波磁通通路。如果采用Y,y接线,三次谐波电流将不能流通,电流为正弦波,由于磁路具有饱和特性,主磁通是平顶波,其中含有较大的三次谐波磁通,相绕组将感应较大的三次谐波电动势,它与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形,绕组承受过电压,从而危及绝缘。如果采用Y,yn接线,负载时二次侧可以为三次谐波电流提供通路,但由于受到负载阻抗的影响,三次谐波电流不可能大,因而对主磁通波形的改善甚微,也就不能改善电动势波形。

心式变压器由于磁路彼此不独立,没有三次谐波磁通通路,三次谐波磁通只能从铁轭中散发出去,经由变压器油及油箱壁构成回路,因磁阻很大,三次谐波磁通很小,因此主磁通近似为正弦波形,相电动势波形也就基本为正弦波。但是由于三次谐波磁通频率为基波频率的3倍,将在经过的箱壁及其它结构件中产生较大的涡流损耗,引起局部过热,并降低变压器效率,因此这两种接线只适用于小容量的三相心式变压器。

第四章 变压器运行

4-1 变压器并联运行的理想条件是什么?试分析当某一条件不满足时的变压器运行情况。 答:① 变比相等

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② 组别相同

③短路阻抗的标么值相等,短路阻抗角相等 具体分析:

(一) 变比不等时的并联运行 (1)空载运行时的环流

U1U1?K?,在电动势差的作用下,两台变压器之间产生环流,因为变比KⅠ≠KⅡ,所以变压器二次电动势K?U1U1?.K?K?IC?ZK??ZK?,因短路阻抗甚小,故即使变比K相差不大,它也能引起较大环流。 其为

(2)负载运行

负载运行时,变比小的变压器所分担的电流大,而变比大的变压器所分担的电流小,因此,变比不等影响变压器的负荷分配,若变比小的变压器满载,则变比大的变压器就达不到满载,故总容量就不能充分被利用。

(二) 连接组别不同时的并联运行

连接组别不同时,二次侧线电动势的相位差最小为300,二次绕组电动势差为

..?E2?2E2sin15o?0.52E2,它为线电动势的52%,相电动势的3?52%=90%,如此大的电动势差作

用在由两副绕组构成的回路上,因为变压器短路阻抗甚小,必然产生很大环流,它将烧毁变压器绕组,故连接组别不同的变压器绝对不允许并联运行。

(三) 短路阻抗标么值不等时的并联运行

经过分析,此时

??:???11:**zKzK??,式中??,??分别为两台变压器的负载系数。因此,短路阻

抗标幺值不等的结果,使短路阻抗标幺值大的变压器所分配的负载小,而使短路阻抗标幺值小的变压器所

分配的负载大,致使总有一台变压器的容量不能被充分利用。

为使各台变压器所承担的电流同相,还要求各台变压器的短路阻抗角相等。

4-2 一台Y,d11(Y/Δ-11) 和一台D,y11(Δ/Y-11)连接的三相变压器能否并联运行,为什么? 答: 可以,因为它们二次侧线电动势(线电压)具有相同的相位。

4-3如图4-22所示,欲从35千伏母线上接一台35/3千伏的变压器B,问该变压器就是哪一种连接组别? 答:采用Y,y10或D,d10组别。

由图示可知,10.5KV母线电压超前35KV母线电压30°,3KV 母线电压又超前于10.5KV母线电压30°。因此,3KV母线电压超前35KV母线电压60°, 故B3应采用10号组别。

4-4 有四组组别相同的单相变压器,数据如下:

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;问哪两台变压器并联最理想? 答: 四台变压器变比相同,均为K=3000/230。计算短路阻抗标么值和短路阻抗角:

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