变压器习题答案.docx

1、变压器习题答案 第一单元变压器的分类、结构和原理课题一 变压器的分类和用途一、填空题 1变压器是一种能变换_交流_电压，而_频率_不变的静止电气设备。2变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为_油浸_风冷式、自冷式和_干式_变压器。3电力系统中使用的电力变压器，可分为_升压_变压器、_降压_变压器和_配电_变压器。二、判断题(在括号内打“”或打“”)1在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。( )2变压器的基本工作原理是电流的磁效应。( )三、简答题1为什么要高压送电?在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。 2

2、变压器能改变直流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出，原边或电源将会烧毁。为什么?接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。课题二 变压器的结构与冷却方式一、填空题1变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。接电源的绕组称为_一次侧_；接负载的绕组称为_二次侧_。也可按绕组所接电压高低分为_高压绕组_和_低压绕组_。按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。 2变压器的铁心常用_硅钢片_叠装而成，因线圈位置不同，可分为_芯式_和_壳式_两大类。3气体继电器装在_油枕_ 与_油箱_之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产

3、生气体。4绝缘套管穿过_油箱盖_，将油箱中变压器绕组的_输入、输出线_从箱内引到箱外与_电网_相接。5绝缘套管由外部的_瓷套_和中间的_导电杆_组成。对它的要求主要是_绝缘性能_和_密封性能_要好。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。 ( ) 2热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。 ( ) 3储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。 ( ) 4芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。 ( ) 三、选择题(将正确答案的

4、序号填人括号内) 1油浸式变压器中的油能使变压器( D )。 A润滑 B冷却 C绝缘 D却和增加绝缘性能 2常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定输出电压的( B ) A10 B5 C15 3安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起的更大危害。在全密封变压器中，广泛采用( A )做保护。 A压力释放阀 B防爆玻璃 C密封圈课题三 变压器的原理 一、填空题 1变压器的空载运行是指变压器的一次绕组_加额定电压_，二次绕组_开路_的工作状态。 2一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220 V时，要求二次侧电压为127 V，则该变压器的二次绕组应为_381_匝。 3一台变压器的变压比为11

5、5，当它的一次绕组接到220 V的交流电源上时，二次绕组输出的电压是_191.3_V。 4变压器空载运行时，由于_铜_损耗较小，_附加_损耗近似为零，所以变压器的空载损耗近似等于_铁_损耗。 5变压器带负载运行时，当输入电压U不变时，输出电压U的稳定性主要由_ZS1_和_ZS2_决定，而二次侧电路的功率因数cos主要_负载性质_决定，与变压器关系不大。 6收音机的输出变压器二次侧所接扬声器的阻抗为8 ，如果要求一次侧等效阻抗为288 ，则该变压器的变比应为_6_。 7变压器的外特性是指变压器的一次侧输入额定电压和二次侧负载_性质_一定时，二次侧_电压_与_电流_的关系。 8一般情况下，照明电源

6、电压波动不超过_5_；动力电源电压波动不超过_-5-+10_，否则必须进行调整。 9如果变压器的负载系数为，则它的铜损耗Pcu与短路损耗PK的关系式为_ Pcu=2PK_，所以铜耗是随_负载_的变化而变化的。10当变压器的负载功率因数cos一定时，变压器的效率只与_负载系数_有关；且当_铜耗等于铁耗_时，变压器的效率最高。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。 ( ) 2变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。 ( ) 3变压器用于改变阻抗时，变压比是一次侧、二次侧阻抗的平方比。 ( ) 4变压器空载运行时，一次绕组的外

7、加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差180。 ( )。5当变压器的二次侧电流增加时，由于二次绕组磁势的去磁作用，变压器铁心中的主磁通将要减小。 ( ) 6在变压器绕组匝数、电源电压及频率一定的情况下，将变压器的铁心截面积S减小，根据公式m= BS可知，变压器铁心中的主磁通将要减小。 ( ) 7当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。 ( ) 8接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使Uz下降。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1有一台380 V36 V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380 V电源后，会发生的现象是( C )。

8、 A高压侧有380 V的电压输出 B高压侧没有电压输出，绕组严重过热 C高压侧有高压输出，绕组严重过热 D高压侧有高压输出，绕组无过热现象 2有一台变压器，一次绕组的电阻为10，在一次侧加220 V交流电压时，一次绕组的空载电流( B )。 A等于22 A B小于22 A C大于22 A 3变压器降压使用时，能输出较大的( B )。 A功率 B电流 C电能 D电功 4将50 Hz、220 V127 V的变压器接到100 Hz、220 V的电源上，铁心中的磁通将( A )。 A减小 B增加 C不变 D不能确定 5变压器的空载电流Io与电源电压U，的相位关系是( C )。 AIo与U同相 BI0滞

9、后U 90。 CIo滞后U接近90但小于90 DIo滞后U，略大于90 6用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将( B )。 A升高 B降低 C不变 D可能升高，也可能降低 四、简答题1什么是主磁通、漏磁通? 答：既穿过原边，又穿过副边绕组的磁通就是主磁通 仅穿过原边，或仅穿过副边绕组的磁通就是漏磁通 2画出变压器空载运行的相量图，并根据相量图说明为什么变压器在空载时功率因数很小。答：图略。空载时有功功率仅有很小的铜耗,其余的功率在电能与磁能间不断转换,即空载时无功功率大。故功率因数很小。 3变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关? 答：原边

10、漏阻抗ZS1 副边漏阻抗ZS2 功率因数cos2 负载阻抗Zfz 五、计算题 1变压器的一次绕组为2 000匝，变压比K= 30，一次绕组接入工频电源时铁心中的磁通最大值=0.015 Wb。试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少? 解：E1=4.44N1f=4.4420000.01550=6660 (V) E2=E1/K=6660/30=222 (V)2变压器的额定容量是100 kVA，额定电压是6 000 V230 V。满载下负载的等效电阻R=025，等效感抗X。=O44。试求负载的端电压及变压器的电压调整率。解: I2N=SN/U2N=100103/230=434.7 (A)U2=I

11、2NZfz=0.5434.7=217.35 (V)U=(U2NU2)/U2N=(230217.5)/230=5.4课题四 变压器的空载试验与短路试验一、填空题1在测试空载损耗P。时，如果空载损耗Po和空载电流I过大，则说明_铁芯质量差_、_气隙太大_。如果K太小或太大，则说明_绕组的绝缘_或_匝数_有问题。还可以通过示波器观察开路侧电压或空载电流I的波形，如果不是正弦波，失真过大，则说明铁心_过饱和_。2短路试验是为了测出变压器的_短路电压_、_短路阻抗_和_额定铜损耗_。 3在铁心材料和频率一定的情况下，变压器的铁耗与_磁通的平方_成正比。 二、判断题(在括号内打“”或打“”)1在进行空载试

12、验时，电流表应接在功率表前面。 ( ) 2对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。 ( ) 3变压器进行短路试验时，可以在一次侧电压较大时，把二次侧短路。 ( ) 4变压器的铜耗Pcu为常数，可以看成是不变损耗。( ) 5从设备利用率和全年效益考虑，变压器负载系数应在0.9以上，且越大越好。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填人括号内) 1变压器短路试验的目的之一是测定(A )。 A短路阻抗 B励磁阻抗 C铁耗 D功率因数2变压器空载试验的目的之一是测定( C )。 A变压器的效率 B铜耗 C空载电流3对变压器进行短路试验时，可以测定( D )。 A由短路电压与二次侧短路电流

13、之比确定的短路阻抗 B短路电压 C额定负载时的铜耗 D以上均正确四、筒答题.试述空载试验的实际意义。 通过空载损耗P0的测试,可以检查铁芯材料、装配工艺的质量和绕组的匝数是否正确、有否匝间短路。通过K的测试，可知绕组的绝缘或匝数是否有问题。观察电压U2或空载电流I0的波形是否为正弦波，可判断铁芯有没有饱和。五、计算题 某变压器额定电压为10 kV04 kV，额定电流为5 A125 A，空载时高压绕组接10 kV电源，消耗功率为405 W，电流为0.4 A。试求变压器的变压比，空载时一次绕组的功率因数以及空载电流与额定电流的比值。解：K=U1N/U2N=10/0.4=25 COS1=P0/S0=

14、405/(101030.4)=0.1 I0/I1N=0.4/5=8 第二单元变压器绕组的极性测定与连接课题一 单相变压器绕组的极性 一、填空题 1变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用_同名端_来标记。2所谓同名端，是指_感生电势极性相同的端点_，一般用_*_来表示。3绕组正向串联，也叫做_顺串_,即把两个线圈的_首尾_相连，总电动势为两个电动势_之和_,电动势会_增大_.二、选择题(将正确答案的序号填入括号内)单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于( C )。 A一次、二次绕组的同名端 B对一次侧、二次侧出线端标志的规定 C

15、一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧出线端标志的规定三、简答题1什么是绕组的同名端?什么样的绕组之间才有同名端? 感生极性相同的端点叫同名端 两个或两个以上绕组,在同一磁通作用下才有同名端2 判断变压器绕组同名端的原理和方法是什么? 直流法是根据电磁感应原理、楞次定律，配合检流计来进行判定 交流法是根据绕组顺串、反串时，总电压的不同表现来进行判定3在绕组的串联与并联中，极性(或同名端)有什么重要意义? 绕组的串联中：同名端相连为反串，总电势为分电势之差；异名端相连为顺串，总电势为分电势之和。绕组的并联中：同名端相并为同向并联，无环流或环流较小；异名端相并为反向并联，环流很大。课题二 三相

16、变压器绕组的连接及连接组别一、填空题1变压器铁心必须接地，以防_感应电压_或_漏电_，而且铁心只能_一点接地_，以免形成闭合回路，产生_环流_。 2所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的尾端连在一起，接成_星形_，三相绕组的首端分别_引出箱外_的连接方式。 3三相变压器一次侧采用星形接法时，如果一相绕组接反，则三个铁心柱中的磁通将会_不对称_，这时变压器的空载电流也将_急剧增大_。4三角形接法是把各相_首尾_相接构成一个闭合回路，把_三个连接点_接到电源上去。因首尾连接顺序不同，可分为_正序_和_反序_两种接法。 5三相绕组之间首尾判别的准则是：_三相磁通_对称，三相总磁通为_零_。 6求三

17、相变压器的变比K时，如果一次侧、二次侧都是Y形接法或都是形接法，则求K值的方法与求单相变压器变比的方法一样，即K= _U1N/U2N_； 而如果一次侧、二次侧接法不一样，则应把Y形接法的_相_电压和形接法的_线_电压相比。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1三相芯式变压器的铁心必须接地，且只能有一点接地。 ( ) 2三相一次绕组的首尾不能接错，否则会使磁阻和空载电流增大。 ( ) 3三角形接法优于星形接法是因为它可以有两个电压输出。 ( ) 4变压器二次侧采用三角形接法时，如果有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势的量和为零。 ( ) 5两台单相变压器接成V形时，也能传输三相功率。 (

18、) 6通常忽略变压器的损耗，认为一次侧、二次侧能量传递不变，据此来计算一次侧、二次侧额定电流。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填人括号内) 1变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是( D )。 A没有电压输出 B输出电压升高 C输出电压不对称 D绕组烧坏 2变压器二次绕组采用三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是( A )。 A把二次绕组接成开口三角形，测量开口处有无电压 B把二次绕组接成闭合三角形，测量其中有无电流 C把二次绕组接成闭合三角形，测量一次侧空载电流的大小 D以上三种方法都可以 四、简答题 1什么是变压器绕组的星形接法?它有什么

19、优缺点?将三相绕组的尾端连在一起，作为中性点，三个首端接电网的连接方法。星形接法的优点1）与三角型接法相比，相电压低，可节省绝缘材料，对高电压特别有利；2)有中性点可引出，适合于三相四线制，可提供两种电压；3)中点附近电压低，有利于装分接开关；4）相电流大，导线粗，强度大，匝间电容大，能承受较高的电压冲击星形接法的缺点1）存在谐波，造成损耗增加，1800kVA以上的变压器不能采用此种接法2)中性点要直接接地，否则当三相负载不平衡时，中点电位会严重偏移，对安全不利3）当某相发生故障时，只好整机停用。 2如何判断二次侧星形接法和三角形接法是否接错? 二次侧星形接法接错时，输出三相线电压不对称；二次

20、侧三角形接法接错时，开口电压不为零。 3二次侧为星形接法的变压器，空载测得三个线电压为Uuv=400 V，Uwu= 230 V，Uvw= 230 V，请作图说明是哪相接反了。由图知:W相接反了4二次侧为三角形接法的变压器，测得三角形的开口电压为二次侧相电压的2倍，请作图说明是什么原因造成的。 答:如图所示,一相(W)接反了. 五、计算题 一台三相变压器，额定容量SN=400 kVA，一次侧、二次侧额定电压U1NU2N=10 kV04 kV，一次绕组为星形接法，二次绕组为三角形接法。试求： (1)一次侧、二次侧额定电流； (2)在额定工作情况下，一次绕组、二次绕组实际流过的电流； (3)已知一次

21、侧每相绕组的匝数是150匝，问二次侧每相绕组的匝数应为多少?解：因为是Yd接法，故 I1相=I1N=23(A)课题三 用交流法测定三相变压器绕组极性一、填空题1变压器的一次绕组、二次绕组，根据不同的需要可以有_星形_和_三角形_两种接法。2连接组别为Y，d3的三相变压器，其高压边为_星形_接法，低压边为_三角形_接法，高压边线电压超前低压边线电压_900_电角度。 3将连接组别为Y，d1的三相变压器二次绕组的同名端换成另一端，则其连接组别变为_Y,d7_。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1Y，y8连接组别的变压器，其一次绕组和二次绕组对应的相电压相位差为240。 ( ) 2将连接组别为

22、Y，yo的三相变压器二次侧出线端标志由2U1，2V1，2W1依次改为2W1，2U1，2V1，则其连接组别变为Y，y4。 ( ) 3只要保证绕组的同名端不变，其连接组别就不变。 ( ) 4Y，ynO连接组别不能用于三相壳式变压器，只能用于三相芯式变压器。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1Y，y接法的三相变压器，若二次侧W相绕组接反，则二次侧三个线电压之间的关系为( A )。 A. B.C. D. 2将连接组别为Y，y8的变压器每相二次绕组的首、尾端标志互相调换，重新连接成星形，则其连接组别为( B )。 AY，y10 BY，y2 CY，y6 DY，y4 3一台Y，dll连接组

23、别的变压器，若每相一次绕组和二次绕组的匝数比均为据34 ，则一次侧、二次侧额定电流之比为( C )。 A34 B34 C 43 4一台Y，d11连接组别的变压器，改接为Y，y12连接组别后，其输出电压、电流及功率与原来相比，( C )。 A电压不变，电流减小，功率减小 B电压降低，电流增大，功率不变 C电压升高，电流减小，功率不变 D电压降低，电流不变，功率减小 5Y，d连接组别的变压器，若一次绕组、二次绕组的额定电压为220 kV110 kV，则该变压器一次绕组、二次绕组的匝数比为( B )。 A2：1 B2：3 C23：1 6一台Y，y12连接组别的变压器，若改接并标定为Y，d11 连接组

24、别，则当一次侧仍施加原来的额定电压，而二次侧仍输出原来的额定功率时，其二次侧相电流将是原来额定电流的( D )倍。 A13 B1：3 C3 D. 1四、简答题如何判断变压器绕组的连接组别? 答:根据原副边的连接方式,判断出连接组别的前两项Yy、Yyn、YNy、Yd、Dd、Dy等，再作原边电压矢量图，找出U1U1V作为时钟的分针指向12点，然后参照原边电压矢量图作副边电压矢量图，找出U2U2V作为时钟的时针指看它指向几点，则连接组别的第三项就是几。 五、计算题 三相变压器一次绕组的每相匝数N1=2 080，二次绕组的每相匝数N2=1280，如果将一次绕组接在10 kV的三相电源上，试求当变压器做

25、Y，y0和Y，d1两种接法时二次侧的线电压解：当变压器做Y，y0接法时K= N1 /N2=U1N/U2N U2N=N2U1N/N1=128010/2080=6.15(KV) 当变压器做Y，d1接法时 U2N=N2U1N/(1.732N1)=3.55(KV)课题四 电力变压器的铭牌参数一、填空题1某变压器型号为S750010，其中S表示_三相_，数字500表示_容量为500KVA_；10表示_高压侧电压10 KV_2一次侧额定电压是指变压器额定运行时， _一次侧绕组所加的电压_。它取决于_绝缘材料的介电常数_和_允许温升_ 。而二次侧额定电压是指一次侧加上额定电压时，二次侧空载时的_空载电压值_

26、。3额定电流的大小主要受_环境温度_和_散热条件_的限制，如干式变压器加风扇散热后，电流可提高_50_。 4所谓温升，是指变压器在额定工作条件下，内部绕组允许的_最高温度_与_环境温度_之差。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1变压器的额定电流一旦确定，就不会改变。 ( ) 2变压器的阻抗电压与输出电压的稳定性有关，而与承受短路电流的能力无关。 ( ) 3绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。 ( )第三单元变压器并联运行、维护和检修课题一 三相变压器的并联运行一、填空题 1为了满足机器设备对电力的要求，许多变电所和用户都采用几台变压器并联供电来提高_运行效率_。2变压器并联

27、运行的条件有两个：一是 _没有环流_ ；二是_负载分配合理_。否则，不但会增加变压器的能耗，还有可能发生事故。 3两台变压器并联运行时，要求一次侧、二次侧电压_相等_，变压比误差不允许超过_0.5_。 4变压器并联运行时的负载分配(即电流分配)与变压器的阻抗电压_成反比_。因此，为了使负载分配合理(即容量大，电流也大)，就要要求它们的_UK_都一样。 5并联运行的变压器容量之比不宜大于_3:1_，Uk要尽量接近，相差不大于_10_。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率，减少不必要的损耗。 ( ) 2变压器并联运行接

28、线时，既要注意变压器并联运行的条件，又要考虑实际情况与维护、检修的方便。 ( ) 3变压器并联运行时连接组别不同，但只要二次侧电压大小一样，那么它们并联后就不会因存在内部电动势差而导致产生环流。 ( ) 三、简答题 变压器并联运行没有环流的条件是什么?答：没有环流的条件是：原副边电压分别相等连接组别相同课题二 变压器的维护及检修 一、填空题 1运行值班人员应定期对变压器及附属设备进行全面检查，每天至少_一次_。在检查过程中，要注重“_看_、闻、嗅、摸、测”五字准则，仔细检查。 2变压器上层油温一般应在_850_以下，如油温突然升高，则可能是冷却装置有故障，也可能是变压器_内部_故障。 3浓雾、小雨、下雪时要检查变压器瓷套管有无沿表面_放点闪络_，各引线接头发热部位在小雨中或落雪后应无水蒸气上升或落雪融化现象，_导电部分_应无冰柱。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1新的或经大修的变压器投入运行后，应检查变压器声音的变化。 ( ) 2变压器短时过负载而报警，解除音响报警后，可以不做记录。 ( ) 3变压器绕组匝间或层间短路会使油温升高。 ( ) 4硅钢片间绝缘老