1.什么是主磁通？什么是漏磁通？
答：链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。 2.变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件?如何达到理想的并联运行? 答：理想的并联应能满足下列条件：
(1)空载时，并联的变压器之间没有环流。
(2)负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载； (3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足： (1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。 (2)各变压器的联结组号应相同；
(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
3.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220／110V ，额定频率为50Hz ，试说明其意义．若这台变压器的额定电流为
4.55／9.1A ，问在什么情况下称其运行在额定状态?
答：变压器的主要额定值有：(1)额定视在功率或称额定容量N S (kV A)；(2)额定线电压12/(V)N n U U k ；(3)额定线电流12/(A)N n I I ；(4)额定频率(Hz)N f ．
一台单相交比器的额定电压为220／110V ，额定额率为50Hz ，这说明：(1)该变压器高压绕组若接在50Hz 、220V 电源上，则低压绕组空载电压为110V ，是降压变压器；(2)若该变压器低压绕组接在50Hz 、220V 电源上，则高压绕组空载电压为220V ，是升压变压器．
当这台变压器加负载，使高压绕组电流为4.55A 、低压绕组电流为9.1A 时，称其运行在额定状态．
4. 变压器的电抗参数m X ，1X σ，2X σ各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别，从而分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等．
答：励磁电抗m X 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此m X 的值很大．此外，铁心的磁导率不是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试
验时电压低、主磁通小，而空载试验时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．
一次绕组漏电抗1X σ与二次绕组漏电抗2X σ分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通，漏磁通要走空气磁路而闭合，磁路的磁阻很大，冈此1X σ和2X σ就很小．因为空气的磁导率为常数，所以1X σ和2X σ为常数，即在空载试验、短路试验及正常负载运行时，它们的数值都相等．
5.变压器的简化等效电路与T 型等效电路相比，忽略了什么量?这两种等效电路各适用于什么场合?
答：简化等效电路是在将T 型等效电路中的励磁阻抗||m Z 视为无穷大时得到的，也就是在励磁电流0/m m I E Z =-=，即忽略丁励磁电流0I 的情况下得到的．T 型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况，而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合，例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等． 6.变压器做空载和短路试验时，从电源输入的有功功率丰要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验，测得的输入功率相同吗?为什么?
答：空载试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗．短路试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铜损托．
在一、二次侧分别做空载试验，只要都加额定电压．由于12N N U kU =，这两种情况下铁心中主磁通是相等的；
121
222
1
1
12/4.444.444.44
4.44
N N N N m U k U N N U U f N f N f N f N Φ=
===
所以铁损耗相等，即电源输入功率相同．
由于短路试验时所加电压很低，铁心中主磁通很小，铁损耗可忽略不计，因此，在一、二次侧分别做短路试验时，只要都加额定电流，这两种情况的铜损耗就相等，即电源输入功率相等．
7.两台变比相同的三相变压器，一次额定电压也相同、联结组标号分别为Yyn0和Yyn8，能否想法使它们并联运行?
答：能．只要将Yyn8变压器的二次绕组标志a ，b ，c 分别改为c ，a ，b 即可，因为这时已改为Yyn0的变压器了．
8.一台单相变压器的额定容量为3200kVA N S =，电压为35／10.5kV ，一、二次绕组分别为星形、三角形联结，求：
(1)这台变压器一、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流； (2)若负载的功率因数为0. 85(滞后)，则这台变压器额定运行时能带多少有功负载，输出的无功功率又是多少?
解：(1)一次额定线电压 135(k V )N U = 一次额定相电压
120.2(kV)N U φ=
== 一次额定线电流
152.8(A)N I =
== 一次额定相电流 1152.8(A)N N I I φ== 二次额定线电压 210.5(k V )N U = 二次额定相电压 2210.5(kV)N N U U φ== 二次额定线电流
2176(A)N I =
== 二次额定相电流
2101.6(A )N I φ=
= (2)能带有功负载为
c o s 32000.852720
N P S ?
==?= 输出无功功率为
s i n
32000.5271686
N Q S ?==?= 9.某台单相变压器的N 100kVA S =，220V /3300U /U 2N 1N =，10.45R =Ω，1 2.96X σ=Ω，
20.0019R =Ω，20.0137X σ=Ω。求向原、副边折合时的短路阻抗k Z 和k
Z ''的数值各为多少？ 解：变压器的变比为 1N 2N 330015220
U k U =
==
向原边折合时的短路阻抗为2212
121212()j()(k )j()k Z R R X X R R X k X σσσσ''=+++=+++ =)0137.01596.2(j )0019.01545.0(22?++?+ 0.8775
j 6.04
2=+Ω 向副边折合时的短路阻抗为11
12122222
()j()(
)j()k X R Z R R X X R X k k σσσσ''''''=+++=+++ 22
0.45 2.96
(
0.0019)j(0.0137)
15150.0039j0.02688=+++=+Ω
10.如图1所示，单相变压器12/220/110V N N U U =，高压绕组出线端为A 、X ，低压绕组出线端为a 、x ，A 和a 为同极性端．今在A 和X 两端加220V ，ax 开路时的励磁电流为0I ，主磁通为m Φ，励磁磁动势为0F ，励磁阻抗为m Z 。．求下列三种情况下的主磁通、励磁磁动势、励磁电流和励磁阻抗：
(1)AX 边开路，ax 端加110V 电压； (2)X 和a 相联，Ax 端加330V 电压；
(3)X 和x 相联．Aa 端加110V 电压。
解：（1）设高压绕组匝数为1N ，高压绕组匝数为2N
112
2220110
N N
U N N U ==， 122N N =
原来情况下主磁通m Φ为 111
4.44m N U f N Φ=
现在情况下主磁通m 'Φ为
2124.44m
N U f N 'Φ= 图1 题10的接线图
所以
11
12
122112
4.444.441m m
N
N
N N f N f N U U U N U N 'Φ=
Φ?
==
即主磁通没有变，因此励磁磁动势也不变： 00F F '=
000
F N I '='， 而 010F N I = 1000
2
2N I I I N '=
= 即励磁电流增加1倍。
20||N m
U Z I '='， 10
||N m U Z I =
2010
|1
|4||
m N
m N
U Z U I Z I ?
'==' 即励磁阻抗为原来的1
4
。
（2）现在Ax 侧匝数为 1211.5N N N += 现在主磁通为 121
1
3304.44()
4.44 1.5Ax
m U f N N f N 'Φ==
+
原来主磁通为
11
11
12204.444.44N m U f N f N Φ=
=
11
1.5330
1220m m
N N 'Φ=
Φ?= 即主磁通没有变，因此励磁磁动势不变，00F F '=
010
1.5F N I '='， 001F N I = 0
00
12
1.5
3
I I I '== 即励磁电流为原来的2
3
。 00330||Ax m
U Z I I '==''， 100
220
||N m U Z I I ==
002
|330|220|3|2m
m Z I Z I ?'=='?? ???
即励磁阻抗为原来的2
32??
???
。
（3）现在匝数为 122112
N N N N
-== 现在主磁通为 1211
110
14.44()
4.442
Aa
m U f N N f N 'Φ==
- 原来主磁通为
1
1
12
1101220m m
N N
'Φ=
Φ?= 即主磁通没有变，因此励磁磁动势00F F '=也不变，
010
12
F N I '='， 001F N I =
002I I '= 即励磁电流为原来的2倍。
00110|2|Aa m
U Z I I '=='， 100
220||N m U Z I I ==
00|1101|2202
4
||
m m Z I Z I ?
'==
即励磁阻抗为原来的1
4
。
11.一台单相变压器，20000kVA N S =，12/N N U U =
，50Hz N f =。
空载试验(低压侧) 000,11kV,45.4A 47kW U I P === 短路试验(高压测) ,9.24kV,157.5A 129kW k k k U I P === 试验时温度为15C ，试求：
(1)折算到高压侧的“T ”形等效电路各参数的实际值及标幺值；
(2)在额定负载，2cos 1?=、22cos 0.8(0)??=>、22cos 0.8(0)??=<时的电压变化率及二次端电压，并对结果进行讨论；
(3)在额定负载下，22cos 0.8(0)??=>时的效率；
(4)当22cos 0.8(0)??=>时的最大效率。 解：（1）变比
12223
11.5511
N N U k U === 一次额定电流
11157.46(A)N N N S I U ===
励磁阻抗（低压侧）
3001110
||242.29(
)
45.4
m U Z I ?==Ω= 3
022
0111022.8()45.4m P R I ?==Ω=
241.21()m X ==Ω=
折算至高压侧
2211.5522.83041.58()m
m R k R '==?=Ω 2211.55241.2132178.02()m
m X k X '==?=Ω 标幺值
高压侧阻抗基值
3
11122013
806.66(
)
157.46
N b N U Z I ?==Ω= 13041.58
3.77||806.66
m m N R R Z *
''===
短路阻抗（高压侧）
3
9.2410||58.67()157.5k k k U Z I ?==Ω=
3
22
12910 5.21()157.5
k k k P R I ?==Ω=
58.44()k X ==Ω=
换算至75C
752357523575
5.21
6.46()23523515
k k C k R R θ++=?=Ω++=
227575||58.8()k k C k C Z R X +==Ω=
127511
6.46 3.23()22k C R R R '===?=Ω 12
11
58.4429.22()22
k X X X σ
σ'===?=Ω 标幺值
75751 6.46
0.008806.66
k C k C
b
R R Z *
=
==
127511
0.0080.00422
k C R R R **
*==
=?= 158.440.0724806.66
k k b X X Z *===
1211
0.07240.036222
k X X X σσ**
*==
=?= 75751||58.8
0.073806.66
k C k C
b
Z Z
Z *
=
==
（2）额定负载时，电压变化率及二次端电压 22cos sin k k U R X ??**?=+ a ．2cos ?=1
0.00810.072400
U ?=?+?= 2
2(1)(10.008)1110.912(kV)N U U U '=-?=-?= b ．22cos 0.8(0)??=> 0.0080.8
0.07240.6U ?=?+?=
2
2(1)(10.0498)1110.45(kV)N U U U ''=-?=-?= c ．22cos 0.8(0)??=<
0.008
0.80.0724(0.6)
U ?=?+?-=- 2
2(1)[1(0.037)]1111.41(kV)N U U U '''=-?=--?= 由计算结果得
2
222(11.41kV)(11kV)(10.912kV)(10.45kV)N U U U U ''''''>>> 即在相同负载下，阻容性2(0)?<负载时电压最高（外特性曲线上翘），纯阻性2(0)?=
负载其次（外特性曲线下倾），阻感性2(0)?>负载时电压最低（外特性曲线下倾）。 （3）75C 时的kN P
2217575157.46 6.46160.2(kW)N kN C k C
P I R ==?= 效率
22
22
0275220275471160.2
1198.72%1200000.8471160.2
cos kN C N kN C P I P I S P I P η?***+?=-=-=??++?+++ （4）产生最大效率时的负载电流
2
0.542I *
==
= 最大效率
0max 22012247
198.93%cos 20.542200000.8247
N P I S P η?*
=-
?=-=+??+? 12.一台三相变压器，750kVA N S =，12/10000/400V N N U U =，一、二次绕组分别为星形、三角形联结。在低压侧做空载试验，数据为20400V U =，2065A I =，0 3.7kW p =。在高
压侧做短路试验，数据为1450V k U =，135A k I =，7.5kW k p =。12
R R '=，12X X σσ'=，求变压器参数（实际值和标幺值）。
解：变比121000014.43400
N N U k U =
== 在低压侧做空载试验测出的励磁阻抗实际值为
0||||10.66()m
Z Z I ''===Ω
3
02203.710
0.8757()3(
m
R R I I ?''===Ω 10.62()m
X '===Ω 折合到一次侧的实际值为
2||||2220(
)
m m Z k Z '=
=Ω 2182.3()m m
R k R '==Ω 22211()m m
X k X '==Ω
||7.42()k Z =
==Ω 3
22
17.510 2.04()3335
k k k p R I ?===Ω?
7.13()k X ===Ω 121
3.57()2
k X X X σσ'===Ω 12
1
1.02()2
k R R R '===Ω 用标幺值表示
高压绕组额定相电压
1100035773.67(V )
N U φ== 高压绕组额定相电流
3
143.3(A)N I φ
===
高压绕组阻抗基值 111/133.3
4()
b N N Z U I φφ==Ω 各参数标么值为
1/16.58m m b X X Z *
== 1/1.367m m b
R R Z *
== 1211/0.02677b X X X Z σσσ**'=== 1211
/0.00765b R R R Z **'=== 低压绕组相电压 2400(V )N U φ= 低压绕组相电流
3
275010
625(A
)3400
N I φ?=
==? 低压绕组阻抗基值222/0.64()b N N Z U I φφ==Ω
2/16.65m m b X X Z
*
''==
12/ 1.368m m b R R Z *''==
13.一台三相电力变压器，12/10000/400V N N U U =，一、二次绕组均为星形联结．在二次侧做空载试验，测出数据为12/10000/400V N N U U =，22060A I I ==，03800W p =。在一
次侧做短路试验，测出数据为11440V k U U ==，1143.3A N I I ==，10900W k p =，室温
20C ．求该变压器每一相的参数值(用标幺值表示)．
解：变比为
25k =
=
=
一次额定电流
3
143.3(A )00
N I == 二次额定电流
212543.31083(A)N N I kI ==?= 一次绕组阻抗基值
1133.3().3
b Z =
=Ω 二次绕组阻抗基值
20.213()b Z =
==Ω 二次侧测得励磁阻抗
|| 3.85()m Z =
==Ω 2|| 3.85
||18.080.213
m m
b Z Z Z *=== 励磁电阻 022
2038000.35()3360
m p R I =
==Ω? 20.35
1.640.213
m m b R R Z *=
== 励磁电抗
2
6418
m
X *===
一次侧测得短路阻抗
|| 5.87()k Z =
==Ω
短路电阻 22
110900 1.94()3343.3k k k p R I =
==Ω? 短路电抗
5.54()m X ===Ω
换算到75C （铜线变压器）时，
75234.575
1.94
2.36()234.520
k C R +=?
=Ω+
75|| 6.02()k C Z ==Ω
标幺值为
75751 2.36
0.0177133.3
k C k C
b
R R Z *
==
= 1 5.540.0416133.3
k k b X X Z *=
== 75751|| 6.02
||0.0452133.3
k C k C
b
Z Z
Z *
=
=
= 一、二次绕组电阻 1
752
75
75
10.00885
2
C
C k C R R
R *
'≈== 一、二次绕组漏电抗
1210.02082
k X X X σσ***
'≈=
= 14.根据图2所示的绕组联结图确定出联结组标号．
图2
解：(1)根据图3(a)，联结组标号为Yy8．
(2)根据图3(b)，联结织标号为Yd5． (3)根据团3(c)．联结组标号为Yd3． (4)根据图3(d)，联结组标号为Yd3．
图3
15.一台三相变压器额定数据为：1000kVA N S =，12/10000/6300V N N U U =，一、二次绕组分别为星形、三角形联结．已知空载损耗0 4.9kW p =，短路损耗15kW kN p =．求：
(1)当该变压器供给额定负载且cos 0.8?=（滞后）时的效率； (2)当负载cos 0.8?= (滞后)时的最高效率； (3)当负载cos 1.0?=时的最高效率． 解：(1)额定负载，cos 0.8?= (滞后)时的效率．
因2
1I *
=，所以效率为 33
0633
01 4.9101510197.57%cos 100.8 4.9101510
kN N kN p p S p p η?=-+?+?=-=++?+?+?
(2)cos 0.8?= (滞后)时的最高效率
20.571
5I *
=
== 最高效率为 2
3
02max
2
63
20212 4.910197.90%cos 0.5715100.82 4.910kN N kN p I p I S p I p η?***=-+??=-=++??+?? （3）cos 1.0?=时的最高效率（亦即变压器可能运行的最高效率）为
23
02max
2
63
20212 4.910198.31%0.5715102 4.910kN N kN p I p I S p I p η***=-+??=-=++?+?? 16.两台Yyn0联结的三相变压器并联运行，已知数据为：
第一台：800kV A ，6000V/400V ，||0.045k Z *=； 第二台：500kV A ，6000V/398V ，||0.06k Z *=。
求并联运行时二次侧的空载环流。
解：两变压器变比不同，次级相电压差为
2011
12U U k k U U *
-
?==将115k =，26
0.398
15.075k =
=代入上式得
200.005U *
==?
用标幺值表示的两台变压器二次侧空载电流为 20
01
1122
0.005
0.035800
0.0450.06
||||500N k k N I S Z Z S U ****
=
=
=+?+
?
20
02
1212
0.005
0.0575000.060.045
||||800
N k k N I S Z Z S U ****
=
=
=+?+
?
17. 具有相同联结组标号的3台三相变压器α，β，γ，它们的数据为：1000kVA N S α= ，
|0.0625|k Z α*=；1800kVA N S β= ，|0.066|k Z β*=； 3200kVA N S γ= ，|0.07|k Z γ
*
=；把它们并联后接上共同的负载为5500kV A ．
(1)确定每台变压器的负载是多少；
(2)3台变压器在不允许任何一台过载的情况下所能担负的最大总负载是多少?这时变压器总设备容量的利用率是多少?
解：(1)设α，β，γ变压器的负载电流标幺值分别为I α*，I β*
，I γ*，则
由于 111::::::k k k I I I S S S Z Z Z α
βγαβγαβγ
*****
****== 故 5500k V A N N N S S S S S S S αβγ
αβγ***
++== 即 1000180032005500S S S αβγ***++=
且 111
111
::::::||||||
0.06250.0660.07
k k k S S S Z Z Z α
βγαβγ**
****==
联立以上二式求解，可得
0.99,0.936,
S S S αβγ**
*==
= 即 0.99
1000990(k
S α=?= 0.93618001685(
S β=?
= 0.88332002825(kVA)S γ=?=
（2）让短路阻抗标幺值最小的变压器α达到满载，即令S α*=1，则最大总负载为 m a x 15500
5560(k V
A )0.99
S S
S S αα
*
?=
=
= 这时变压器总设备容量的利用率为
m a x
556092.7%100018003200
N N N S S S S αβγ
=
=++++
18.一台三相三绕组变压器的额定容量为10000／10000／10000kV A ，额定电压
123/110/38.5/11kV /N N N U U U =，Ynyn0d11联结．短路试验数据为
1212148.75k W , 10.1%
k k p u == 1313
111.2k W , 16.95%
k k p u == 2323148.75kW, 6.06%k k p u ==
电流均为额定值，试计算其简化等效电路中的各参数．
解：
152.5(A )N I =
=
=
31212212
148.751017.989()3352.5k k N
p R I
?=
=
=Ω?
3
12|122.18()|k Z =
=
=Ω
12120.85()k X =Ω=
2150(A)N I =
=
=
32323222
82.710 1.225()33150
k k N
p R I
?=
=
=Ω?
3
23|8.98()|k Z =
=
=Ω
238.896()k X =Ω=
2
2
231223
110 1.22510()38.5k k R k R '==?=Ω??
???
2
22312
23
1108.89672.62()38.5k k k X X ==?=Ω??' ???
31313212
111.21013.448()3352.5
k k N
p R I
?=
=
=Ω?
3
13|205()|k Z =
=
=Ω
13204.6()k X =Ω=
121323111()(17.9913.4510)10.72()22k k k R R R R '=
+-=
+-=Ω
1223
1321
1
()(17.991013.45)7.27()2
2
k k k R R R R ''=+-=+-=Ω
132312
3
1
1
()(13.451017.99) 2.73()22
k k k R R R R ''=+-=+-=Ω
121323111()(120.8520.4672.62)126.4()22k k k X X X X '=
+-=
+-=Ω
1223
1321
1
()(120.8572.62204.6) 5.57()2
2
k k k X X X X ''=+-=+-=-Ω
132312
3
1
1
()(204.672.62120.85)78.2()22
k k k X X X X ''=+-=+-=Ω 19.一台单相双绕组变压器的额定数据为20kVA N S =，12/220/110V N N U U =，|0.05|k Z *=。现把它改接为330／220v 的自耦变压器，求：
(1)自耦变压器的高、低压侧额定电流是多少? (2)自耦变压器的额定容量是多少?
解：(1)自耦变压器一次额定电流(即高压侧额定电流) 1NA I 就是原双绕组变压器低压 (110V)绕组的额定电流2N I ，即
3122010181.8(A)110
NA N I I ?==
=
自耦变压器二次额定电流(即低压侧额定电流)2NA I 就是原双绕组变压器低压(110V)与高压(220V)绕组的额定电流之和，即 2332120102010272.7(A)110220
NA N N
I I I ??=+=+=
(2)自耦变压器的额定容量为
11330181.860(kVA)NA NA NA S U I ==?=
或 22220272.760(kVA)NA NA NA S U I ==?=
由于自耦变压器增加了直接传导的容量 12181.822040(kVA)NA NA I U =?= 所以自耦变压器的额定容量为60kV A ．
20.有一台单相双绕组变压器额定容量10kV A ，额定电压230/2300V 。今将高压绕组和低压绕组串连起来组成一个自耦变压器使变比A k 尽量接近1，并将自耦变压器高压边接到2300V 交流电源。试求：
（1）自耦变压器开路时副边电压20U ；
（2）自耦变压器的额定容量、传导容量和电磁容量。 解：（1）当绕组串连成自耦变压器时有两种可能的变比为：
A12300230 1.12300k +== A1230023011230
k +=
=
所以应取A k =1.1，尽量接近1。因此自耦变压器开路时的副边电压20U 为：
201A /2300/1.1V 2090V =U U k ==
(2) 131010
A =43.5A 230I ?= 31010
A =4.35A 2300
I ?= 21A 1.143.5A=47.85A =I I k =?
自耦变压器的额定容量11230043.5kVA U I ==? 22209047.85100kVA U I ==?= 自耦变压器传导容量1243.52090kVA=90.9kVA I U ==? 自耦变压器的电磁容量211=()(23002090)43.5VA U U I =-?-
2=2090 4.35VA=9.1kVA U I =?
第二章 变压器 一、填空： 1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。（增加，减少或不变） 答：m Φ增大，0I 增大，m Z 减小，Fe p 增大。 2. ★一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。 3. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ， （2） ，（3） 。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。 4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空 载电流将 ，空载损耗将 。 答：E 近似等于U ，U 等于IR ，空载电流很大，空载损耗很大。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将 ，铁耗将 。 答：减小，减小。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流 将 ，变压器将 。 答：增大很多倍，烧毁。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。 12. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
第二章变压器 一、填空： 1.变压器空载运行时功率因数很低，其原因为。答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 2.变压器的副端是通过对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答：负载电流的变化。 4.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 5.变压器副边的额定电压指。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 6.通过和实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 7.变压器的结构参数包 括，，，，。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 8.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为。
9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 11. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。
第二章变压器 变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应作用将一种电压．电流的交流电能转接成同频率的另一种电压，电流的电能。变压器是电力系统中重要的电气设备，众所周如。输送一定的电能时，输电线路的电压愈高，线路中的电流和损耗就愈小。为此需要用升压变压器把交流发电机发出的电压升高到输电电压：通过高压输电线将电能经济地送到用电地区，然后再用降压变压器逐步将输电电压降到配电电压，供用户安全而方便地使用。在其他工业部门中，变压器应用也很广泛。 本章主要研究一般用途的电力变压器，对其他用途的变压器只作简单介绍。 2．1 变压器的基本结构和额定值 一、变压器的基本结构 铁心和绕组变压器中最主要的部件是铁心和绕组，它们构成了变压器的器身。 变压器的铁心既是磁路，又是套装绕组的骨架。铁心由心柱和铁轭两部分组成，心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚o．30—o．35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。在大型电力变压器中．为提高磁导率和减少铁心损耗，常采用冷轧硅钢片；为减少接缝间隙和激磁电流，有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁心。 按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。心式结构的心柱被绕组所包围，如图2—1所示；壳式结构则是铁心包围绕组的顶面、底面和侧面，如图2—2所示．心式结构的绕组和绝缘装配比较容易，所以电力变压器常常采用这种结构。壳式变压器的机械强度较好，常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。 绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。其中输人电能的绕组称为一次绕组(或原绕组)，输出电能的绕组称为二次绕组(或副绕组)，它们通常套装在同一心柱上。一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流，其中电压较高的绕组称为高压绕组，电压较低的称为低压绕组。对于升压变压器，一次绕组为低压绕组，二次绕组为高压绕组；对于降压变压器，情况恰好相反，高压绕组的匝数多、导线细；低压绕组的匝数少、导线粗。 从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组可分成同心式和交迭式两类。同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上，如图2—1所示。交迭式绕组的高、低压绕组沿心
第二章电力系统基本知识 一、单项选择题 1、电力系统是由（A）组成的整体。 A. 发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位 B. 发电厂、输配电线路、变配电所 C. 发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位 D. 发电厂、变配电所和用电单位 2、发电厂与用电负荷中心相距较远，为了减少网络损耗，所以必须建设（B）、高压、超高压输电线路，将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。 A. 降压变电所 B. 升压变电所 C. 中压变电所 D. 低压变电所 3、交流高压输电网一般指110KV、（D ）电网。 A. 10KV B. 20KV C. 35KV D. 220KV 4、高压配电网一般指（C ）、110KV及以上电压等级的配电网。 A. 10KV B. 20KV C. 35KV D. 480V 5、电力生产的特点是（A）、集中性、适用性、先行性。 A. 同时性 B.广泛性 C.统一性 D. 不定性 6、在负荷不变的情况下配电系统电压等级由10KV提高到20KV，功率损耗降低至原来的（D）。 A. 10％ B. 15％ C. 20％ D. 25％ 7、对于电力系统来说。峰谷差越（A），用电越趋于合理。
A. 小 B. 大 C. 稳定 D.不变 8、发电厂、电网经一次投资建成之后，它就可以随时运行，电能（A）时间、地点、空间、气温、风雨、场地的限制，与其他能源相比最清洁、无污染，对人类环境无害的能源。 A.不受或很少受 B. 很受 C. 非常受 D.从来不受 9、下列各项，一般情况下属于一类用电负荷的是（B）。 A. 农村照明用电 B. 中断供电时将造成人身伤亡 C. 市政照明用电 D. 小企业动力用电 10、一类负荷重的特别重要负荷，除由（B）独立电源供电外、还应增设应急电源，并不准将其他负荷接入应急供电系统。 A.一个 B. 两个 C. 三个 D.四个 11、（A）是电力网中线路连接点，是用以变换电压、交换功率和汇集分配电能的设施。 A. 变、配电所 B. 发电厂 C. 输电线路 D. 配电线路 12、按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分，变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、（A）地下变电所和无人值班变电所等。 A. 配电变电所 B. 110KV变电所 C. 10KV变电所 D. 35KV变电所 13、变、配电所一次主接线中所用的电气设备，称为（D）。 A.通信设备 B. 运动设备 C. 二次设备 D.一次设备
第二章复习题 一、选择题 1、线路等值参数中消耗有功功率的是（）。 A．电抗、电纳 B．电抗、电阻 C．电导、电阻 D．电导、电纳 2、输电线路上消耗的无功功率为（）。 A．等于0 B．容性 C．感性 D．以上都有可能 3、使用分裂导线的主要目的是( )。 A．提高输电能力 B．增加线路电抗 C．减少线路导纳 D．提高电晕临界电压 4、电力线路中，电纳B主要反映线路带压运行后产生的（） A 热效应 B电场效应 C磁场效应 D 电晕损耗 5、同一种型号的导线，用在电压等级高的线路中要比用在电压等级低的线路中，其电抗值（）。 A．变大 B．变小 C．不变 D．不确定 6、采用分裂导线可以实现（） A．减小电抗 B．增大电抗 C．减小电纳 D．增大电阻 7、三相架空线相间距离增大，则线路电纳( )。 A．增大 B．减小 C．不变 D．等于0 8、在变压器参数计算中，短路试验求的是（） A．R T和X T B．R T和G T C．X T和B T D．G T和B T X的物理意义是表征( )的一个参数。 9、变压器电抗 T A 铁损 B 主磁通 C 铜损 D 漏磁通 10、分裂导线的电抗比普通钢芯铝绞线的电抗（）。 A. 大； B. 小； C. 相等 11、电晕损耗影响输电线路的哪个参数（）。 A．电阻；B. 电抗；C. 电导；D. 电纳 12、当采用标幺值计算时，三相功率的标幺值和单相功率的标幺值关系为（）。 A．3倍；B. 3倍；C. 相等 13、电力线路按结构可以分为两大类，即（） A．放射式和环式B．高电压和低电压C．架空线路和电缆线路D．长线路和短线路 14、架空线路采用换位的目的是( ) A. 减小电阻不对称 B.减小电导不对称 C.减小电抗不对称 D.减小电晕电压 15、变压器的电纳参数BT，主要决定于哪一个实验数据( ) A. △P0 B. △P K C. U K％ D. I0％ 16、双绕组升压变压器作降压变压器使用后，其二次侧的电压( ) A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 为零 17、电力系统分析中所用阻抗指的是（） A．一相等值阻抗B．两相阻抗C．三相阻抗D．四相阻抗 18、三相导线相间距离分别为3、4、4.5m，线路的几何均距为( )。 A. 3m B. 4m C. 4.5m D. 3.78m
第二章发电、变电和输电的电气部分最全答案 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 答：1）长距离输送电能； 2）大容量输送电能； 3）节省基建投资和运行费用； 4）电力系统互联。 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，
第二章 变压器 2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因 素？ 答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。 由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知，空载或负载情况下11E U ≈，主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。 2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、 漏抗会怎样变化 答：（1）额定电压不变，则' 1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 又5060'=f f ?60 50'=ΦΦ， 即Φ=Φ5' 磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻s l R m μ= 不变，励磁磁势m m R N I Φ=?1，∴m m I I 65' =； （2）铁耗：β αf B p m Fe ∝，βα> 铁耗稍有减小； （3）σσσπ11' '1562x L f x = ?=， σσσπ22''25 62x L f x =?= 2-3 在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路； 归算原则：保持归算前后副边的磁动势不变。 2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率 是否为实际值，为什么？ 答：一次侧没有经过归算，所以为实际值； 二次侧电压、电流不是实际值，因为归算前后绕组匝数不同，但损耗、功率为实际 值。 2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定？ 答：激磁阻抗由空载试验测量；等效漏阻抗由短路试验测量。 （具体测量方法略） 2-14 有一台三相变压器，额定容量kKA S N 5000=，额定电压kV kV U U N N 3.61021=， Y ,d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解：（1）A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?==
第二章电力变压器题库重点题指南（77题） （用于模拟试卷组卷） 一、选择题（39题） 1、变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和（）。【★★☆☆☆】 A. 干式变压器 B. 自耦变压器 C.仪用互感器 正确答案:C 2、变压器稳定温升的大小与（）相关。【★★☆☆☆】 A. 变压器的损耗和散热能力等 B. 变压器周围环境的温度 C. 变压器绕组排列方式 正确答案:A 3、变压器的绕组与铁芯之间是( )的。【★★☆☆☆】 A. 绝缘 B. 导电 C. 电连接 正确答案:A 4、干式变压器是指变压器的（）和铁芯均不浸在绝缘液体中的变压器。【★★☆☆☆】 A. 冷却装置 B. 绕组 C. 分接开关 正确答案:B 5、将两台或多台变压器的（）分别接于公共母线上，同时向负载供电的变压器的连接方式称为变压器的并列运行。【★★☆☆☆】 A. 一次侧和二次侧绕组 B. 一次侧绕组 C. 二次侧绕组 正确答案:A 6、变压器稳定温升的大小与（）和散热能力等相关。【★★☆☆☆】 A. 变压器周围环境的温度 B. 变压器绕组排列方式 C. 变压器的损耗 正确答案:C 7、电力变压器的电压低，一般其容量一定（）。【★★☆☆☆】 A. 小 B. 大 C. 不确定 正确答案:A 8、三相变压器绕组的连接形式有星形接法（Y接）、（）曲折形接法（Z接）。【★★☆☆☆】 A. 串联接法 B. 并联接法 C. 三角形接法（D接） 正确答案:C
9、容量在630kVA及以上的变压器，且无人值班的，每周应巡视检查（）。【★★☆☆☆】 A. 一次 B. 两次 C. 三次 正确答案:A 10、变压器铁芯采用的硅钢片主要有（）和冷轧两种。【★★☆☆☆】 A. 交叠式 B. 同心式 C. 热轧 正确答案:C 11、变压器一、二次侧感应电势之比可以近似地认为等于（）之比。【★★☆☆☆】 A. 一、二次侧电流最大值 B. 一、二次电压最大值 C. 一、二次电压有效值 正确答案:C 12、变压器理想并列运行的条件中，变压器的电压比允许有( )的差值。【★★☆☆☆】 A. ±5％ B. ±10％ C. ±15％ 正确答案:A 13、容量在630kVA以下的变压器，在每次合闸前及拉闸后应检查（）。【★★☆☆☆】 A. 一次 B. 两次 C. 三次 正确答案:A 14、三相变压器的额定电流等于（）。【★★★☆☆】 A. 变压器额定容量除以额定电压的3倍 B. 变压器额定容量除以额定电压的3倍 C. 变压器额定容量除以工作相电压的3倍 正确答案:B 15、当变压器内部发生故障产生气体，或油箱漏油使油面降低时，（）能接通信号或跳闸回路，以保护变压器。【★★☆☆☆】 A. 气体继电器 B. 冷却装置 C. 吸湿器 正确答案:A 16、变压器正常运行时，变压器的温度达到（）的温升称为稳定温升。【★★☆☆☆】 A. 最大时 B. 稳定时 C. 最低时 正确答案:B 17、变压器利用电磁感应原理，能将交流电能转变为不同的（）。【★★☆☆☆】 A. 频率等级 B. 电流等级
第二章 变压器 一、填空： 答：m Φ增大，0I 增大，m Z 减小，Fe p 增大。 6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将 ，铁耗将 。 答：减小，减小。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流 将 ，变压器将 。 答：增大很多倍，烧毁。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。 12. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 16. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。 17. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通 为 。 答：主磁通，漏磁通。 18. ★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 19. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 20. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. ★★三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高， 忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C 3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６， 那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。 答：A 4. ★★变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁 Ａ：不变，
第二章 变压器 2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素 答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。 由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知，空载或负载情况下11E U ≈，主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。 2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、 漏抗会怎样变化 答：（1）额定电压不变，则' 1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 又5060'=f f ?60 50'=ΦΦ， 即Φ=Φ65' 磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻s l R m μ= 不变，励磁磁势m m R N I Φ=?1，∴m m I I 65' =； （2）铁耗：β αf B p m Fe ∝，βα> 铁耗稍有减小； （3）σσσπ11' '1562x L f x = ?=， σσσπ22''25 62x L f x =?= 2-3 在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算归算是在什么条件下进行的 | 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路； 归算原则：保持归算前后副边的磁动势不变。 2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率 是否为实际值，为什么 答：一次侧没有经过归算，所以为实际值； 二次侧电压、电流不是实际值，因为归算前后绕组匝数不同，但损耗、功率为实 际值。 2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定 答：激磁阻抗由空载试验测量；等效漏阻抗由短路试验测量。 （具体测量方法略） 2-14 有一台三相变压器，额定容量kKA S N 5000=，额定电压kV kV U U N N 3.61021=， Y ,d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解：（1）A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== 【
第二章 电力变压器试题(20～51) 一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分，总计40分） 1.电力变压器按冷却介质分为（C ）和干式两种。 P20 A.风冷式；B.自冷式；C.油浸式； 2.远距离输送电能，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的（B ） P20 A.电阻；B.能量损耗；C.电感； 3.在单相变压器闭合的铁芯上绕有（B ）相互绝缘的绕组。 P21 A.一个；B.两个；C.五个； 4.当频率为f 的交流电源电压加到一、二次侧绕组匝数分别为N 1、N 2的变压器的一 次绕组后，一次侧绕组中的感应电动势为（A ）。 P21 A.Φ=m N E f 1144.4；B.Φ=m N E f 2144.4；C.Φ=m N E f 2122.2 5.如果忽略变压器内部损耗，则变压器二次绕组的输出功率（A ）一次绕组输入功率。P22 A.等于； B.大于； C.小于； 6.变压器的一、二次侧绕组匝数之比可以近似地认为等于（B ）之比。 P22 A.一、二次侧电压瞬时值； B.一、二次侧电压有效值； C.一、二次侧电压最大值； 7.在忽略变压器内部损耗情况下，变压器的一、二次电流之比与（A ）之比成反比。P22 A.一、二次侧感应电势有效值； B.一、二次侧感应电势最大值； C.一、二次侧感应电势瞬时值； 8.变压器的铁芯结构一般分为（B ）和壳式两类。 P23 A.同心式； B.心式； C.交叠式； 9.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有（B ）和热轧两种。 P24 A.交叠式；B 冷轧；C.同心式； 10.变压器的铁芯采用导磁性能好的硅钢片叠压而成，能减小变压器的（A ） P24 A.铁损耗； B.铜损耗； C.机械损耗； 11.变压器的绕组与铁芯之间是（A ）的。 P24 A.绝缘； B.导电； C.电连接；
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（每空1分）；1．变压器是一种能变换________电压，而_；答案：交流频率电磁感应；2．变压器的种类很多，按相数分为________；答案：单相三相；3．在电力系统中使用的电力变压器，可分为____；答案：升压降压配电；二、判断题（每题1分）；1．变压器的基本工作原理是电流的磁效应；答 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（每空1分） 1．变压器是一种能变换________电压，而___________不变的静止电气设备。它是根据___________原理来变换电压以满足不同负载的需要。 答案：交流频率电磁感应 2．变压器的种类很多，按相数分为________和_________变压器； 答案：单相三相 3．在电力系统中使用的电力变压器，可分为_________变压器、_________变压器和_________变压器。 答案：升压降压配电 二、判断题（每题1分） 1．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。（） 答案：× 2．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。（） 答案：× 三、简答题（每题3分）
1、为什么要高压送电？ 答案：当输出电功率一定时，电压越大，电流越小。 2（1）P损 = IR，可以减少运输中的损耗。（2）可以节约架设成本。 2、变压器能改变直流电压吗？如接上直流电压，会发生什么现象？ 答案：不能。如果接上直流电压，会使绕组过热而烧毁。 课题二变压器的结构与冷却方式 一、填空题（每空1分） 1．变压器的铁心常用_________叠装而成，因线圈位置不同，可分成_________和_________两大类。 答案：硅钢片芯式壳式 2．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____________；接负载的绕组称为___________。也可按绕组所接电压高低分为___________和___________。答案：一次绕组二次绕组高压绕组低压绕组 二、判断题（每题1分） 1．储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。（）答案：× 2．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。（） 答案：× 3.冷轧硅钢片比热轧硅钢片的性能更好。（） 答案：∨
第二章 2 . 1 变压器能改变交流电的电压和电流,能不能改变直流电的电压和电流?为什么? 答: 变压器能改变交流电的电压和电流,但不能改变直流电的电压和电流。因为变压器是应用电磁感应原理而工作的,只有当一次绕组接交流电源时, 一次绕组才会流过交流电流,在铁心中产生变化的磁通,从而在二次绕组中产生感应电动势;如果一次绕组接直流电源,则一次绕组流过的是直流电流, 在铁心中产生的磁通是恒定不变的,不能在二次绕组中产生感应电动势,所以变压器只能改变交流电的电压和电流,不能改变直流电的电压和电流。 2 . 2 变压器的铁心为什么要用硅钢片叠成而不用整块钢制成? 答: 变压器的绕组流过交流电流时会在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗,统称为铁损耗。磁滞损耗与铁磁材料的磁滞回线面积有关, 硅钢片的磁滞回线较窄, 磁滞损耗较小。涡流损耗与铁磁材料的电阻成反比,与钢片厚度的平方成正比, 硅钢片是在电工钢中加入少量的 硅而制成, 电阻率较大, 用硅钢片叠成的铁心, 铁损耗较小,所以变压器的铁心要用硅钢片叠成而不用整块钢制成。 2 . 3 一台变压器额定电压为220 /110 V ,若把二次绕组( 110 V )接在220 V交流电源上,主磁通和励磁电流将如何变化? 答:若忽略变压器绕组漏阻抗压降,则绕组的端电压与感应电动势相等。正常工作时铁心磁路处于饱和状态。若把额定电压为110 V的二次绕组接在220 V交流电源上, 二次绕组感应电动势将增大一倍, 感应电动势与铁心磁通成正比,所以铁心磁通也将增大一倍,由于铁心磁路处于饱和状态, 励磁电流将不只是增大一倍,而将增大许多倍。 2 . 4 一台变压器一次绕组额定电压为220 V ,不小心把一次绕组接在220 V的直流电源上,
第一章 变压器基本工作原理和结构 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？ 答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 01 1φ-=, dt d N e 0 22φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈ E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。 1-2 (试)从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？ 答：由dt d N e 01 1φ-=, dt d N e 0 22φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势 相等。又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此， 2 2 11N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以 1 1 2 2N U N U =将增大。或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。 1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？ 答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组 中产生感应电动势。 1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。 1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？ 答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。 绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。 分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。 油箱和冷却装置: 油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。 绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。 1-6变压器原、副方和额定电压的含义是什么？ 答：变压器二次额定电压U 1N 是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。 1-7 有一台D-50/10单相变压器，V U U kVA S N N N 230/10500/,5021==，试求变压器原、副线圈的
第二章电力变压器 说明：蓝色是应选择的正确答案；红色是题中错误的表述。 第一节变压器的工作原理 1.变压器是一种(静止)的电气设备。P20 2.变压器利用电磁感应原理，能将交流电能转变为不同的(电压等级)。P20 3.变压器利用电磁感应原理，可以对（交流电能）进行变换。P20 4.变压器是利用电磁力定律将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电能。( × )（电磁感应）P20 5.变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的直流电能转变为另一种电压等级的直流电能。( × ) (交流)P20 6.变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和（仪用互感器）。P20 7.变压器按用途可分为（电力变压器、特种变压器、仪用互感器）。P20 8.电力变压器按冷却介质分为(干式、油浸式)。P20 9.电力变压器按冷却介质分为（干式）和油浸式两种。P20 10.远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的(电流和能量损耗)。P20 11.发电厂的发电机输出电压通常为（6.3kV、10.5kV），最高不超过20kV。P20 12.发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，（10.5kV），最高不超过20kV。P20 第一节变压器的工作原理与结构 13.在单相变压器(闭合)的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组。P21 14.在单相变压器的两个绕组中，与电源连接的一侧叫做(一次侧绕组)。P21 15.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，以下说法正确的有（在变压器铁芯中将产生
交变磁通、如果变压器的二次侧绕组与外电路负荷连通，就会有电能输出）。P21 16.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在一次侧绕组中会有(交流)电流流过。P21 17.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在一次侧绕组中会有直流电流流过。( × )（交流）P21 18.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中会产生直流磁通。( ×) (交变)P21 19.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中产生的交变磁通只穿过二次侧绕组。( × ) (不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组)P21 20.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，如果变压器的二次侧绕组与(外电路负荷)连通，就会有电能输出。P21 21.当（交流电源电压）加到变压器的一次绕组后，如果变压器的二次侧绕组与外电路负荷连通，都会有电能输出。P21 22.变压器的绕组与铁芯之间是(绝缘)的。P21-24 23.当频率为f的交流电源电压，加到一、二次绕组匝数分别为N1、N2的变压器的一次绕组后，以下说法正确的为（一次侧绕组中的感应电势为E1=4.44fN1Φm、二次侧绕组中的感应电势为E2=4.44fN2Φm）。P21 24.当频率为f的交流电源电压加到一、二次侧绕组匝数分别为N1、N2的变压器的一次绕组后，一次侧绕组中的感应电势为(E1=4.44fN1)。P21 25.变压器一、二次感应电势有效值之比等于(一、二次侧绕组匝数之比、变压器的变比)。P22 26.变压器一、二次侧感应电势最大值之比等于一、二次侧电压瞬时值之比。(× ) (电压有效值)P22
第二章变压器 一、填空: 1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ如果误将低压侧接到380V 上，则此时m_—I。,Z m——P Fe __________________ 。（增加，减少或不变） 答：m增大，I 0增大，Z m减小，P Fe增大。 2. ★一台额定频率为50Hz的电力变压器接于60Hz,电压为此变压器的6/5倍额定电压的电 网上运行，此时变压器磁路饱和程度________ ，励磁电流_________ ，励磁电抗__________ ，漏电抗___________ 。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。____ 3. 三相变压器理想并联运行的条件是（1）_________________________________________________ ， （2）_______________________________ ,（3）________________________________________ 。答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2 ）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担 负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。 4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ___________ ，U= _________ ，空 载电流将_____________ ，空载损耗将____________ 。 答：E近似等于U, U等于IR，空载电流很大，空载损耗很大。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 ___________________________________ 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将_______ ，铁耗将 _____ 。 答：减小，减小。 7. 变压器的副端是通过__________________ 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 _____________________ 。 答：负载电流的变化。 9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流 将__________ ，变压器将 ____________ 。 答：增大很多倍，烧毁。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 _____________ 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免____________ 。 答：电压波形畸变。 12. 变压器副边的额定电压指____________________________ 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 _____________ 。 答：采用d接。 14. 通过_________ 和_________ 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。
第二章电力变压器复习题 一、单选题： 1、远距离输送电能时，首先耍将发电机的输出电压通过升压变压器升高几万伏或几十万伏，以减小( )上的能量损耗。 A.发电机B．变压器C．输电线 2、在电力系统中，变压器能将不同( )的线路连接起求。 A．电阻等级B．电抗等级C．电压等级 3、发电厂的发电机输出电压通常为6．3kV，( )，最高不超过20kV。 A．10.5kV B．11.5kv C．12.5kV 4、线损是指电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地发生的( )损失。 A．电压B．电流C．功率 5、变压器按用途可分为特种变压器、仪用互感器和( )。 A．电力变压器B．升压变压器C．降压变压器 6、变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和( )。 A.干式变压器B．自耦变压器C．仪用互感器 7、几万伏或几十万伏高压电能输送到负荷区后，必须经过不同的降压变压器将高电压降低为( )，以满足各种负荷的需要。 A 不同等级的频率B．不同等级的电压C．不同频率的电流． 8、几万伏或几十万伏高压电能输送到( )后，必须经过不同的降压变压器将高电压降低为不同等级的电压，以满足各种负荷的需要。 A．发电站B．发电厂C．负荷区 10、几万伏或几十万伏高压电能输送到负荷区后，必须经过不同的( )将高电压降低为不同等级的电压，以满足各种负荷的需要。
A．降压变压器B．升压变压器C．自耦变压器 11、变压器利用电磁感应原理，能将( )转变为不同的电压等级。 A．直流电能B．交流电能C．热能 12、电力变压器按冷却介质分为( )和油浸式两种。 A．风冷式B．自冷式C．干式 13、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到( )，以减小输电线上的能量损耗。 A．几千伏B．几百伏C．几万伏或几十万伏 P2014、发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，10.5kV，最高不超过( )。 A．20kV B．25kV C．30kV 15、变压器利用电磁感应原理，能将交流电能转变为不同的( )。 A．频率等级B．电流等级C．电压等级 16、以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络称为( )。 A．发电网B．输电网C．配电网 17、我国电力系统中，线路始端的最低电压等级为( )。 A．0．20kV B．0．38kV C．O．4kV P2118、在单相变压器( )的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组。 A．闭合 B.断开C．并联 19、当频率为f交流电压加到一、二次侧绕组匝数分别为N1、N2的变压器一次绕组后，一次侧绕组中感应电动势为( ) A. E1=4.44fN1Φm B.E1=4.44fN2Φm C．E1=2.22fN1Φm
第二章 思考题参考答案 1-7 综合用电负荷、供电负荷和发电负荷这三者的区别是什么？ 答：综合用电负荷：电力系统中工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民等用户 所消耗功率的总和。 供电负荷：各发电厂提供给综合用电负荷和网络中损耗的功率之和。 发电负荷：系统中各发电厂的发电机为供电负荷和发电厂厂用电供电所发出的功率之和。 区别：发电负荷包括发电厂厂用电、网络中的功率损耗和综合用电负荷；供电负荷包括网络 中的功率损耗和综合用电负荷，而不包括厂用电。 1-13 说明图1-27所示220kV 线路在空载时有无电流，以及送、受端电压是否相等。 图1-27 220kV输电线 答：空载时线路中有电流，受端电压高于送端电压。 线路的П型等值电路如图所示， U B 2 y S ? 图中，2 2 2 y B B S P jQ S j U =+=?=-%%。 电压降落的纵分量2B B BXU PR QX U U +?= =-，横分量2 B B BRU PX QR U U δ-== 220kV 线路，X >>R ，则 U U δ?>>，电压相量图如图所示： A U B & 可见B A U U >，即受端电压高于送端电压。 1-17 改变变压器分接头，其参数会发生变化吗？ 答：由于变压器低压侧只有一个接头，而高（中）压侧有多个分接头，因此，当改变变比，归算到低压侧的参数不变，而归算到高（中）压侧的参数将发生变化。
1-18 在升压和降压三相三绕组变压器中，哪一绕组的漏电抗很小，可视为零值？为什么？ 答：升压三绕组变压器低压绕组的漏抗很小，降压三绕组变压器中压绕组的漏抗很小。 三绕组变压器按三个绕组的排列方式分为升压结构和降压结构。升压结构变压器的中压绕组最靠近铁芯，低压绕组居中，高压绕组在最外层；降压结构变压器的低压绕组最靠近铁芯，中压绕组居中，高压绕组在最外层。 以升压结构变压器为例，由于高、中压绕组相隔最远，二者间的漏抗最大，从而短路电压%)21(-k U 最大，而%)32(-k U 、%)13(-k U 较小，因此低压绕组的短路电压 %)%%(2 1 %)21()13()32(3----+= k k k k U U U U 最小，从而低压绕组的漏抗最小。 同理，降压结构变压器位于中间位置的中压绕组的漏抗最小。 第二章 习题参考答案 1-5 解： (a)等值参数 )(04.526.123m D D D D D sb ==??= )/(21.0150/5.31/1km s r Ω===ρ )/(416.00157.05.85040 lg 1445.00157.05.0lg 1445.01km d D x sb Ω=+=+= )/(107335.25 .85040lg 1058.75.0lg 10 58.766 6 1km S d D b sb ---?=?=?= (b)对于100km 的双回输电线 )(5.101002 21 .01002Ω=?=?= r R )(8.201002416.010021Ω=?= ?=x X 0=G )(10467.5100241S b B -?=?= (c)等值电路 10.520.8j +Ω 42.733510j S -?42.733510j S -?∏型 型 T 5.2510.4j +Ω 5.2510.4j +Ω 45.46710j S -? (d)充电功率 var)(615.611010467.5242 M BU Q N c =??==-