变压器习题答案.docx

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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．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）A．±10％B．±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

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220V时，要求二次侧电压为127V，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cosφ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8Ω，如果要求一次侧等效阻抗为288Ω，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β，则它的铜损耗Pcu与短路损耗PK的关系式为_Pcu=β2PK______，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cosφ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Φm=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10Ω，在一次侧加220V交流电压时，一次绕组的空载电流（B）。

A．等于22AB．小于22AC．大于22A

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）。

A．Io与U同相B．I0滞后U90°。

C．Io滞后U接近90°但小于90°D．Io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cosθ2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Φ=0.015Wb。

试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少?

解：

E1=4.44N1fφ=4.44×2000×0.015×50=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=0．25Ω，等效感抗X。

=O．44Ω。

试求负载的端电压及变压器的电压调整率。

解:

I2N=SN/U2N=100×103/230=434.7（A）

U2=I2N×Zfz=0.5×434.7=217.35（V）

△U=（U2N－U2）/U2N=（230－217.5）/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=U1N/U2N=10/0.4=25

COSΦ1=P0/S0=405/（10×103×0.4）=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．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