变压器习题集答案解析.docx
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变压器习题集答案解析
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
变压器。
二、判断题（在括号内打“V”或打“X”
（X）
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。
（X）
三、简答题
1•为什么要高压送电？
这样就可以减小输电线路上的损
在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，耗。
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
5.绝缘套管由外部的瓷套和中间的
绝缘性能禾n密圭寸性能要好。
二、判断题（在括号内打“2”或打“X”）
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。
（X）
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。
（X）
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。
（V）
三、选择题（将正确答案的序号填人括号内）
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
5%C.±15%
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
（B）A.±10%B.±
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
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220V时,
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1.15,当它的一次绕组接到220V
组输出的电压是_191.3V。
4•变压器空载运行时，由于—铜
器的空载损耗近似等于
加额定电压
，二次绕组__开路
要求二次侧电压为127V,
的交流电源上时，二次绕
损耗较小，
.铁损耗。
U不变时，输出电压U的稳定性主要由—Zsi___
cos0主要—负载性质决定，与变
附加
损耗近似为零，所以变压
5•变压器带负载运行时，当输入电压
和—Zs2决定，而二次侧电路的功率因数
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
Q，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
二次侧—电压—与—电流的关系。
8.一般情况下，照明电源电压波动不超过_±5%
---+10%
8Q,如果要求一次侧等效阻抗为288
性质
定时,
;动力电源电压波动不超过
-5%
9•如果变压器的负载系数为
32p，所以铜耗是随
10•当变压器的负载功率因数
且当—铜耗等于铁耗—
二、判断题（在括号内打“V”或打“X”
1.
2.
3.
4.
，否则必须进行调整。
3，则它的铜损耗Pcu与短路损耗__负载的变化而变化的。
cos0—定时，变压器的效率只与.时，变压器的效率最高。
）
Pk的关系式为Pcu=
负载系数有关;
5.
变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。
（
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。
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。
（
变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差180°。
（V）。
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。
（X）
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
根据公式①m=BS可知，变压器铁心中的主磁通将要减小。
当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。
接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使
S减小,
Uz下降。
三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）
O
B•高压侧没有电压输出，绕组严重过热C•高
D.高压侧有高压输出，绕组无过热现象
10Q,在一次侧加220V交流电压时，一次绕组的
1.有一台380V/36V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380V电源后，会发生的现象是（C）
A.高压侧有380V的电压输出
压侧有高压输出，绕组严重过热
2•有一台变压器，一次绕组的电阻为
.大于22A
（B）。
电能D.电功
空载电流（B）。
A.等于22AB.小于22A
3•变压器降压使用时，能输出较大的
A.功率B.电流C.
4.将50Hz、220V/127V的变压器接到100Hz、220V的电源上，铁心中的磁通将（A）。
A.减小B.增加C不变
5.变压器的空载电流Io与电源电压U,的相位关系是（C）
A.Io与U同相B.1。
滞后U90
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：
原边漏阻抗Zs1副边漏阻抗Zs2功率因数cos02负载阻抗Zfz
五、计算题
1•变压器的一次绕组为2000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①=0.015Wb。
试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少？
解：
B=4.44N1f0=4.44X2000X0.015X50=6660（V）
E2=E1/K=6660/30=222（V）
2.变压器的额定容量是100kV•A,额定电压是6000V/230V。
满载下负载的等效电
阻R=0.25Q，等效感抗X。
=0.44Q。
试求负载的端电压及变压器的电压调整率。
解：
Zfz+R2=Jo.252+0.442止0.5（0）
I2萨Sn/U2n=100X1O3/23O=434.7（A）
U2=I2nXZfz=0.5X434.7=217.35（V）
△U=（U2N—U2）/U2n=（230—217.5）/230=5.4%
对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。
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。
变压器的铜耗PCU为常数，可以看成是不变损耗。
（X）
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。
（X）
（A）。
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•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
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）。
B•短路电压C•额定负载时的
A•由短路电压与二次侧短路电流之比确定的短路阻抗
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F0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Ua或空载电流Io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10kV/0.4kV，额定电流为5A/125A，空载时高压绕组接10kV
电源，消耗功率为405W,电流为0.4A。
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=Un/U2n=10/0.4=25
COS^1=丹£0=405心0X103X0.4）=0.1
I0/11n=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
来表示。
.所谓同名端，是指—感生电势极性相同的端点，一般用
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
A.
B.
一次、二次绕组的同名端
对一次侧、二次侧出线端标志的规定
C.
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
简答题
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。
课题二三相变压器绕组的连接及连接组别
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。
求三相变压器的变比K时，如果一次侧、二次侧都是丫形接法或都是△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___
侧、二次侧接法不一样，则应把丫形接法的_相—电压和△形接法的
相比。
）
三相芯式变压器的铁心必须接地，且只能有一点接地。
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。
三角形接法优于星形接法是因为它可以有两个电压输出。
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。
（X）
两台单相变压器接成V形时，也能传输三相功率。
（V）
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。
（V）
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.
测量开口处有无电压
测量其中有无电流
测量一次侧空载电流的大小
把二次绕组接成开口三角形，
B.把二次绕组接成闭合三角形，
C.把二次绕组接成闭合三角形，
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
对安全不利
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，
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=400V,Uwu=230V,Uvw=230V，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=400kV•A,—次侧、二次侧额定电压
/0.4kV，一次绕组为星形接法，二次绕组为三角形接法。
试求：
（1）
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;已知一次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
2
“労=57h332①
.将连接组别为丫，y8的变压器每相二次绕组的首、形，则其连接组别为（B）。
a.Y,y10B.Y,y2C.Y,y6D.Y,y4
3.
3/4
一台Y,dll连接组别的变压器，若每相一次绕组和二次绕组的匝数比均为据V
，则一次侧、二次侧额定电流之比为（C）
a.V3/4B.3/4C4/3
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，电压不变，电流减小，
电压降低，电流增大，
电压升高，电流减小，
电压降低，电流不变，
5.
220kV/110kV,则该
Y,d连接组别的变压器，若一次绕组、二次绕组的额定电压为变压器一次绕组、二次绕组的匝数比为（B）。
A.2:
1B.2:
V3C.2V3:
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。
A.1/3B.1:
V3C.V3D.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、YNyYd、Dd、Dy等，再
作原边电压矢量图，找出Uu1v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。
N=2080，二次绕组的每相匝数N2=1280,如果
Y,y0和丫，d1两种接法时
五、计算题三相变压器一次绕组的每相匝数
将一次绕组接在10kV的三相电源上，试求当变压器做二次侧的线电压
解：
①当变压器做Y,y0接法时
•/K=Ni/N2=UMU2N
U2N=N>Un/Ni=1280X10/2080=6.15（KV）
②当变压器做Y,di接法时
U2N
二U2n=N2Uin/（1.732Ni）=3.55（KV）
课题四电力变压器的铭牌参数
（X）
而与承受短路电流的能力无关。
（V）
二、判断题（在括号内打“V”或打“X”
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，
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
;二是—负载分配合理—。
.变压器并联运行的条件有两个：
一是—没有环流
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%。
__成反比。
因此，
_UK者E—样。
相差不大于__±10%
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
为了使负载分配合理（即容量大，电流也大），就要要求它们的
O
二、判断题（在括号内打“V”或打“X”
1
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，
）
.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。
（V）
.变压器并联运行接线时，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。
（V）
•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。
（X）
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：
①原副边电压分别相等②连接组别相同
课题二变压器的维护及检修
、填空题
。
在检
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
查过程中，要注重“_看—、闻、嗅、摸、测”五字准则，仔细检查。
变压器上层油温一般应在—85°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。
.放点闪络_，各引线接头发
导电部分应无冰
浓雾、小雨、下雪时要检查变压器瓷套管有无沿表面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，柱。
）
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。
变压器短时过负载而报警，解除音响报警后，可以不做记录。
变压器绕组匝间或层间短路会使油温升高。
（V）
硅钢片间绝缘老化后，变压器空载损耗不会变大。
（
二、判断题（在括号内打“V”或打“X”
1.
2.
3.
4.
三、简答题变压器有哪些常见故障？
应怎样处理？
答：
如下表
故P早种类
故P早现象•
故障原因
处埋方法
绕组接地或相间短路
（1）高压熔断器熔断
（2）安全气道薄膜破裂、喷油
（3）气体继电器动作
（4）变压器油燃烧
（5）变压器振动
（1）绕组主绝缘老化或有破损等严重缺陷
（2）变压器进水，绝缘油严重受湖
（3）油面过低，露出油面的引线绝缘距离不足而击穿
（4）过电压击穿绕组绝缘
（1）更换或修复绕组
（2）更换或处理变压器油
（3）检修渗漏油部位，注油至正常位置
（4）更换或修复绕组绝缘，并限制过电压的幅值
绕组接地或相间短路
（1）变压器异常发热
（2）油温升高
（3）抽发出特殊的“嘶嘶”声
（4）电源侧电流增大
（5）高压熔断器熔断
（6）气体继电器动作
（1）变压器运行时间长，绕组绝缘老化
（2）绕组绝缘受潮
（3）绕组绕制不当，使绝缘局部受损
（4）油道内落入杂物，使油道
堵塞，局部过热
（1）更换或修复所损坏的绕组、衬垫和绝缘简
（2）进行浸漆和干燥处
理
（3）更换或修复绕组
变压器油变劣
油色变暗
（1）变压器故障引起放电造成变压器油分解
（2）变压器油长期受热氧化使油质变劣
对变压器油进行过滤或换新油
绕组变形与断线
（1）变压器发出异常声音
（2）断线相无电流指示
（1）制造装配不良，绕组未压紧
（2）短路电流舶电磁力作用
（3）导线焊接不良
（4）雷击造成断线
（1）修复变形部位，必要时更换绕组
（2）拧紧压圈螺钉，紧固松脱的衬垫、撑条
（3）割除熔蚀面重焊新导线
（4）修补绝缘，井作浸漆干燥处理
铁心片间绝缘损坏
（1）空载损耗变大
（2）铁心发热、油温升咼、油色变深
（3）变压器发出异常声响
（1）硅钢片闻绝缘老化
（2）受强烈振动，片间发生位移或摩擦
（3）铁心紧固件松动
（4）铁心接地后发热烧坏片
（1）对绝缘损坏的硅钢
片重新刷绝缘漆
（2）紧固铁心夹件
（3）按铁心接地故障处理
铁心多点接地
或者接地不良
（1）高压熔断器熔断
（2）铁心发热、油温升咼、油色变黑
（3）气体继电器动作
（1）铁心与穿心螺杆问的绝缘老化，引起铁心多点接地
（2）铁心接地片断开
（3）铁心接地片松动
（1）更换穿心螺杆与铁心问的绝缘管和绝缘村
（2）更换新接地片或将接地片压螺
套管闲络
（1）高压熔断器熔断
（2）套管表面有放电痕迹
（1）套管表面积灰脏污
（2）套管有裂纹或破损
（3）套管密封水严，绝缘受
损
（4）套蒋间掉人杂物
（1）清除套管表面的积灰和脏污
（2）更换套管
（3）更换封垫
（4）清除杂物
分接开关烧损
（1）高压熔断器熔断
（2）油温升高
（3）触点表面产生放电声
（4）变压器油发出“咕嘟”
（1）动触头弹簧压力不够或过渡电阻损坏
（2）开关配备不良，造成接触不良
（3）绝缘板绝缘性能变劣
（4）变压器油面下降，使分接开关暴露在空气中
（5）分接开关位置错位
（1）更换或修复触头接触面，更换弹簧或过渡电阻
（2）按要求重新装配并进行调整
（3）更换绝缘板
（4）补注变旭器油至正常油位
（5）纠正错误
第四单元特殊用途的变压器
课题一自耦变压器
一、填空题
1.三相自耦变压器一般接成—星形_
2.自耦变压器的一次侧和二次侧既有一有__电的联系，又有__磁_的联系。
3•为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在__1.2----2范围内。
二、判断题（在括号内打“2”或打“X”）
.自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于一次侧、二次侧电流数值之和。
（X）
自耦变压器既可作为降压变压器使用，又可作为升压变压器使用。
（V）
自耦变压器一次侧从电源吸取的电功率，除一小部分损耗在内部外，其经一次侧、二次侧之间的电磁感应传递到负载上。
（C）O
.能起到安全隔离的作用
三、选择题（将正确答案的序号填入括号内1.将自耦变压器输入端的相线和零线反接，
A.对自耦变压器没有任何影响B
C•会使输出零线成为高电位而使操作有危险
2.自耦变压器的功率传递主要是（C）
A.电磁感应B,电路直接传导C。
两者都有
3.自耦变压器接电源之前应把自耦变压器的手柄位置调到（A.最大值B.中间C零
四、计算题
一台单相自耦变压器的数据如下：
一次侧电压U=240V，二次侧电压U=180V，二次
侧负载的功率因数cos0=1,负载电流12=5AO试求：
（1）自耦变压器各部分
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