电机学章节练习(2020.02.04)

有一台三相同步发电机，P_N=2500KW，U_N=10.5KV，Y接法，cosφ_N=0.8（滞后），作单机运行，已知同步电抗X_S=7.52Ω，电枢电阻不计.每相的励磁电势E₀=7520V. 求下列几种负载下的电枢电流，并说明电枢反应的性质。
（1）相值为7.52Ω的三相平衡纯电阻负载；
（2）相值为7.52Ω的三相平衡纯电感负载；
（3）相值为15.04Ω的三相平衡纯电容负载；
（4）相值为7.52—j7.52Ω的三相平衡电阻电容负载.

一台单相变压器，S_N=20000kVA，，f_N=50赫，线圈为铜线。

空载试验（低压侧）：U₀=11kV、I₀=45.4A、P₀=47W；
短路试验（高压侧）：U_k=9.24kV、I_k=157.5A、P_k=129W。
试求（试验时温度为15℃）：
（1）折算到高压侧的“T”形等效电路各参数的欧姆值及标么值（假定）；
（2）短路电压及各分量的百分值和标么值；
（3）在额定负载，cosφ₂=1、cosφ₂=0.8（φ₂>0）和cosφ₂=0.8（φ₂<0）时的电压变化率和二次端电压，并对结果进行讨论。
（4）在额定负载，cosφ₂=0.8（φ₂>0）时的效率；
（5）当cosφ₂=0.8（φ₂>0）时的最大效率。