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） 。
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 。
5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。
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 。
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 。
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 。
10. ★★联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
11. 变压器副边的额定电压指 。
12. ★★通过 和 实验可求取变压器的参数。
13. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
14. 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 。
15. ★★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 。
16. ★★并联运行的变压器应满足（1） ，
（2） ，（3） 的要求。
17. ★★变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。
18、★★变压器由空载到负载，其主磁通m Φ的大小________________________。变压器负载时主磁通m Φ的作用________________________________。
19、★★变压器等值电路中m R 是代表________________________。变压器等值电路
中m X 是代表___________________________________。
20、★★电压互感器在使用时，二次侧不允许________。电流互感器在使用时，二次侧
不允许________。
21、★★变压器短路试验一般___________侧测量，空载试验一般在__________侧测量。
变压器短路试验可以测得___________阻抗，空载试验可以测得___________阻抗。
22、★★变压器带感性负载运行时，随负载电流的增加，二次侧端电压___________。
23、★★若两台变压器并联，第一台短路电压， 5.5%k u I =，第二台短路电压 6.5%k u II =，
负载时，第___________台变压器先满负荷。
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，φcos 越高，
则 。
A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高，
B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。
★2一台三相电力变压器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 。
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
电抗m X 将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）
5相电力变压器磁势平衡方程为 。
A ：原，副边磁势的代数和等于合成磁势
B ：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势
C ：原，副边磁势算术差等于合成磁势
答：
6电压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。 A 增加 B 减少 C 基本不变
答：C
5． 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。
A 等于
B 大于
C 小于
6． 三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的 电压。
A 空载线
B 空载相
C 额定负载时的线
7． 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。
A 正弦波
B 尖顶波
C 平顶波
8． ★★变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则1X ，2X 及m X 的大
小将 。
A ：1X 和2X 同时减少10，m X 增大
B ：1X 和2X 同时减少到0.81倍, m X 减少
C ：1X 和2X 同时减少到0.81倍，m X 增加
D ：1X 和2X 同时减少10℅，m X 减少
9． 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
A:电压变化率太大； B:空载环流太大；
C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。
10． ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。
A ：线电势波形放生畸变；
B ：相电势波形放生畸变；
C ：损耗增大；
D ：有效材料的消耗增大。
11． 三相变压器的变比是指———之比。
A ：原副边相电势
B ：原副边线电势
C ：原副边线电压
12． 磁通ф，电势е正方向如图，W 1匝线圈感应的电势e 为 。
A ：d Ф/dt
B ：W 1d Ф/dt
C ：-W 1d Ф/dt
13． ★变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。
A ：大于
B ：小于
C ：等于
14． ★两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。
A ：大小成反比
B ：标么值成反比
C ：标么值成正比
15． ★将50Hz 的变压器接到60Hz 电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗 ；
空载电流 ；接电感性负载设计，额定电压变化率 。
A 变大
B 变小
16． ★★当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化
为：磁通 ；σ1X ；σ2X ；m X ；U 20 I 0 。
A ：变大
B ：变小
C ：不变
答：A ，B ，C ，B ，A ，A
17． ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后
作并联运行 。
A ．能
B ．不能
C ．不一定
D ．不改接也能
18． ★一台 50Hz 的变压器接到60Hz 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流
将 。
A,增加 B,减小 C ，不变.
答：B
19． 变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压 。
A,呈上升趋势； B,不变， C,可能上升或下降
20． ★单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。
A,增大； B ，减小； C,不变。
21． 一台单相变压器额定电压为220/110V 。Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，
测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值
为 。
A:0.06 ， B ：0.03 ，
C ：0.12 ，
D ：0.24 。
24、. ★★变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（ B ）
A.减小
B.增大
C.不变
D.没关系
25、★★一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压 侧加
额定电压测得损耗（ ）
A.不相等
B.视具体情况
C.折算后相等
D.基本相等
26. ★★变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为（）。
A.主要为铜损耗
B.主要为铁损耗
C.全部为铁损耗
D.全部为铜损耗
27．★★变压器正常工作时，其功率因数取决于( )
Ａ．变压器参数 Ｂ．电源电压
Ｃ．负载性质 Ｄ．变压器负载率
28．★★变压器空载电流小的原因是（）
Ａ．一次绕组匝数多、电阻大Ｂ．一次绕组漏抗大
Ｃ．变压器励磁阻抗大Ｄ．变压器的损耗小
29.★★一台变比K=3的三相变压器，在低压侧加额定电压，测出空载功率
P0=3000W，若在高压侧加额定电压，测得功率为（）。
A.1000瓦
B.9000瓦
C.3000瓦
D. 300瓦
30.★★变压器做空载实验所测得的空载功率可以认为（）。
A.主要为铜损耗
B.主要为铁损耗
C.全部为铁损耗
D.全部为铜损耗
31．★★一台变比为k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压时求得副边的励磁阻抗的标么值为16，那么，原边做空载试验加额定电压时的励磁阻抗标么值是（） A．16 B．1600
C．0.16 D．160
32、★★主磁通在一、二次绕组中感应电势的大小与频率f成（）
A．反比B．正比
C．非线性 D.．无关
的大小（）
33、★★变压从空载到负载主磁通m
A 变大
B 变小
C 基本不变
D 不确定
34 .★★变压器并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是( )
A. 变比相等
B.频率相等
B. 联结组相同 D.阻抗电压的相对值相等
三、判断
1.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。
（）
答：对
2.电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应
E为常数。
电势
1
（）
答：错
3.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。
（）
答：错
4.★变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。
（）
答：错
5.★变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等。
（）
答：错
6.★变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r1很小，因此电流很大。
（）
答：错
7. 变压器空载和负载时的损耗是一样的
。 （ ）
答：错
8. 变压器的变比可看作是额定线电压之比
。 （ ）
答：错
9. 只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的
。 （ ）
答：对
10. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的
。
（ ）
答：错 11. ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联
运行。（ ）
答：对
12. ★一台 50HZ 的变压器接到60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。
（ ）
答：对
13. ★变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。
（ ）
答：错
14. ★变压器原边每匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将不变。
（ ）
答：错
15. ★★联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。
（ ）
答：错
四、简答
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 m ， 产生
励磁磁动势f m ，在铁芯中产生交变主磁通φm , 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 m φ11-=、dt
d N
e m φ22-=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。
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 φ11-=、dt d N e φ22-=可知2
211N 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
2211N 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
222N 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。
3. 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm 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。为了减少铁心损
耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
4. 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。
5. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？
答：变压器一次额定电压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。
6. ★为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出
空载和负载时激励各磁通的磁动势？
答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的
特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理
区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。
2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。
3．在性质上，主磁通磁路饱和，φm 与i m 呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，
φ1σ与i 1呈线性关系。
4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出， 起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。空载
时，有主磁通m Φ 和一次绕组漏磁通σ1Φ ，它们均由一次侧磁动势10
F 激励。
负载时有主磁通m Φ ，一次绕组漏磁通σ1Φ ，二次绕组漏磁通σ
2Φ 。主磁通m Φ 由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即2
1F F F m +=激励，一次绕组漏磁通σ1Φ 由一次绕组磁动势1F 激励，二次绕组漏磁通σ
2Φ 由二次绕组磁动势2F 激励。 7. ★变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？
答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。 大小：由磁路欧姆定律m
m R N I 10=
Φ，和磁化曲线可知，I 0 的大小与主磁通φm , 绕组匝数N 及磁路磁阻m R 有关。就变压器来说，根据m fN E U Φ=≈11144.4，可知，
1
144.4fN U m =Φ， 因此，m Φ由电源电压U 1的大小和频率f 以及绕组匝数N 1来决定。 根据磁阻表达式m l R A μ=可知，m R 与磁路结构尺寸l ，A 有关，还与导磁材料的磁导率μ有关。变压器铁芯是铁磁材料，μ随磁路饱和程度的增加而减小，因此m R 随磁路饱和程度的增加而增大。
综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。
8. ★变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作
用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？
答：要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。
9. 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为
什么？
答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。
10. ★试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压
器，它们是否是常数？
答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数；漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。
激磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。
11. 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r 1很小，为什么空载电流I 0
不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？
答： 因为存在感应电动势E 1, 根据电动势方程：
)()(11001010010111σ
σσjX R I Z I R I X I j jX R I R I E E U m m m ++=+++=+--= 可知，尽管1R 很小，但由于励磁阻抗m Z 很大，所以0I 不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不感应电动势，即01=E ，01=σE ，因此电压全部降在电阻上，即有11/R U I =，因为1R 很小，所以电流很大。
12. ★如将铭牌为60Hz 的变压器，接到50Hz 的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、
铁损、漏抗及电压变化率有何影响？
答：根据m fN E U Φ=≈11144.4可知，电源电压不变，f 从60Hz 降低到50Hz 后，频率f 下降到原来的（1/1.2），主磁通将增大到原来的1.2倍，磁密m B 也将增大到原来的1.2倍， 磁路饱和程度增加， 磁导率Fe μ降低， 磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将增大。
再由3.12f B p m Fe ∝讨论铁损耗的变化情况。
60Hz 时，3.12f B p m Fe ∝
50Hz 时，3.12')2
.11()2.1(f B p m Fe ∝ 因为，14.12.12
.12.17.03.12
'===Fe Fe p p ，所以铁损耗增加了。 漏电抗σσσπωfL L X 2==，因为频率下降，所以原边漏电抗σ1X ，副边漏电抗σ2X 减小。又由电压变化率表达式
()
]sin cos )[()sin cos (2*2*12*2*1*2*2**ϕϕϕϕσσX X R R I X R I U k k +++=+=∆可知，电压变化率U ∆将随σ1X ，σ2X 的减小而减小。
13. ★★为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变
压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？
答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，
所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
14. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什
么？
答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。
15. ★一台Hz 50的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此
时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程） 答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为1
1R U N 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为Φ不变。 16. ★变压器的额定电压为220/110V ，若不慎将低压方误接到220V 电源上，试问激磁
电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？
答：误接后由m fN E U Φ=≈144.4知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V 左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。
17.★励磁电抗m X 的物理意义如何？我们希望变压器的m X 是大还是小好？若用空气心而不用铁心，则m X 是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则m X 将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则m X 将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则m X 将大致如何变化？如果铁心叠装时，硅钢片接缝间存在着较大的气隙，则对m X 有何影响？
答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数
m X 大好；用空气心，m X 下降。N 1增加5％，Φm 降低，则m X 增加，
Λ==m
N L m X m 21ωω；若N 1，N 2各增加5％，m X 仍然同上，增加；铁心面积增加5％，则Λm 增加5％（大致），所以m X 约增加5％，叠装时硅钢片接缝间存在着较大δ，则m X 降低。
18.有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为220/380V ，现将它们联结成Y ，d11三
相变压器组（单相变压器的低压绕组联结成星形，高压绕组接成三角形），若对一次侧分别外施380V 和220V 的三相电压，试问两种情况下空载电流I 0、励磁电抗m X 和漏抗σ1X 与单相变压器比较有什么不同？
答：三相变压器，Y ，d11
（1）一次侧加380V ，2201=φU V ，
每台单相变压器的U 1＝220V ，与原来的空载运行一样。
所以I 0、m X 与σ1X 均不变。
（2）一次侧加220V ，则1273/2201==φU V
即每台单相变压器的一次侧所加电压为127V<220V ，所以此时的I 0降低，m X 增加，
σ1X 不变。
19★★.画出变压器的T 形等效电路，并标明各相量的参考方向。并说明,m m X R 所代表的意义.
20. ★★画出变压器的简化等效电路，并作出简化相量图（感性负载）。
五、计算
1. ★一台单相变压器，KVA S N 1000
=，kV U U N N 3.66021=，Hz f N 50=，空载及短路实验的结果如下：
试计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定2
'21k R R R ==，2
'21k X X X ==σσ （2）画出折算到高压边的T 型等效电路； （3）计算短路电压的百分值及其二分量；
（4）满载及8.0cos 2=φ滞后时的电压变化率及效率;
（5）最大效率。
2.★一台3kVA ，230/115V 单相变压器，原线圈电阻Ω=
3.01R ，副线圈电阻Ω=05.02R ，原线圈漏抗Ω=8.01σX ，副圈漏抗Ω=1.02σX ，铁耗W p Fe 45=，额定负载时铜耗W p cu 85=。
求：(1) 副方功率因数为0.9（滞后）时的电压变化率；
(2) 供给3.04kw ，功率因数为0.95（滞后）负载时的效率。
3．★一台单相变压器50kVA 、7200/480V 、60Hz 。其空载和短路实验数据如下
试求：（1）短路参数及其标么值；
（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；
（3）额定负载电流、功率因数9.0cos 2=φ滞后时的电压变化率、副边电压及效
率。（注：电压变化率按近似公式计算）
4.
试求：（1k k k （2）空载和满载时的铜耗和铁耗；
（3）额定负载电流，功率因数9.0cos 2=φ（滞后）时的电压变化率，二次侧电压及
效率。（注：电压变化率用近似公式计算）
5.★★三相变压器的额定值为S N ＝1800kVA ，U 1N /U 2N ＝6300/3150V ，Y ，d11联结，空载损耗P 0＝
6.6kW ，短路损耗P k ＝21.2kW ，求
（1） 当输出电流I 2＝I 2N ，8.0cos 2=φ时的效率；
（2） 效率最大时的负载系数βm 。
6.★★一台三相变压器的铭牌数据如下，S N ＝750kVA ，U 1N /U 2N ＝10000/400V ，Y ，yn0联结。低压边空载实验数据为：U 20＝400V ，I 20＝60A ，P 0＝3800w 。高压边短路实验数据为：U 1k ＝440V ，I 1k ＝43.3A ，P k ＝10900w ，室温200C ，试求：
（1） 变压器的参数，并画出等值电路；
（2） 当：a ）额定负载8.0cos 2=φ，b ）8.0)cos(2=-φ时，计算电压变化率u ∆、
二次侧电压U 2及效率。
7.★★有一台三相变压器容量S N ＝100kVA ，U 1N /U 2N ＝6000/400V ，Y ，yn0联结，数据：u k ＝4.5％，P k ＝2270w ，此变压器二次侧接至三角形联结的平衡三相负载，每相负载阻抗Z L ＝3.75+j2.85Ω，求：
（1）在此负载下的负载电流及二次侧端电压；
（2）一次侧功率因数（不计励磁电流）。
8★★某工厂由于生产的发展，用电量由500kVA 增加到800kVA 。原有一台变压器S N =560kVA, U 1N /U 2N ＝6000/400，Y ，yn0联结，u k ＝4.5％。现有三台变压器可供选用，它们的数据是：
变压器1：320kVA ，6300/400V ，u k ＝4％，Y ，yn0联结；
变压器2：240kVA ，6300/400V ，u k ＝4.5％，Y ，yn4联结；
变压器1：320kVA ，6300/440V ，u k ＝4％，Y ，yn0联结；
1、试计算说明，在不使变压器过载的情况下，选用那一台投入并联比较适合？
2、如果负载增加需选两台变比相等的与原变压器并联运行，试问最大总负载容量是多少？那台变压器最先达到满载？
9★两台变压器并联运行均为Y ，d11联结标号，U 1N /U 2N ＝35/10.5kV ，第一台1250kVA ，u k1＝6.5％，第二台2000kVA ，u k1＝6％，试求：
1、总输出为3250kVA 时，每台变压器的负载是多少？
2、在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？此时并联组的利用
率达到多少？
10. ★★如图所示，单相变压器高压绕组12220110N N U U V =出线端为A 、X ，低压绕组出线端为a 、x ，A 和a 为同极性端，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 侧开路,ax 端加110V 电压;
(2)X 和a 相连,Ax 端加330V 电压;
(3) X 和x 相连,Aa 端加110V 电压
11★★一台单相变压器, 1220000,/127/11,50N N N S kVA U U kV kV Hz ==在二次侧做空载试验，测得数据为: 22220011,45.5,47N U U kV I I A p kW =====在一次侧做短路试验，测得数据为
11119.24,157.5,k N U U kV I I A ==== 129k p kW =室温15C ︒求：
(1) 归算到高压侧时的激磁阻抗的漏阻抗。
(2) 已知 '121(75) 3.9,,C R X X σσ︒=Ω= 画出T 形等效电路
12 一台三相变压器, 一、二次绕组均12/10000/400N N U U V =为星形联结，在二次侧做空载试验，测得数据为222200400,60,3800N U U V I I A p W =====在一次侧做短路试验，测得数据为1111440,43.3,k N U U V I I A ==== 10900k p W =室温20C ︒求：该变压器每一项参数
13. 一台三相变压器 121000,/10/6.3,N N N S kVA U U kV kV == Yd 联结.当外施额定电压时,变压器的空载损耗, 0 4.9P kW = ,空载电流为额定电流的5%.当短路电流为额定值时,短路损耗15k P kW =(已换算到 75度) 短路电压为额定电压的5.5%.试求归算到高
压侧的激磁阻抗和漏阻抗的实际值和标么值.
14. ★★一台三相变压器，125600,/35/6.3,N N N S kVA U U kV ==一、二次绕组分别为星形、三角形联结，在高压侧做短路试验，测得112610,92.3,53k k k U V I A p kW === 122,N N U I I ==1当U 时，测得二次电压2N U U =2求此时负载的性质及功率因素角的大小。
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第二章 单相变压器运行原理及特性 2-1 2-1 为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？ 答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自 的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理 区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。 2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。 3．在性质上，主磁通磁路饱和，φ0与I 0呈非线性关系，而漏磁通 磁路不饱和，φ1σ与I 1呈线性关系。 4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出， 起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。 空载时，有主磁通0.φ和一次绕组漏磁通σφ1. ，它们均由一次侧磁动势0. F 激励。 负载时有主磁通0.φ，一次绕组漏磁通σφ1. ，二次绕组漏磁通 σφ2. 。主磁通0. φ由一次绕 组和二次绕组的合成磁动势即2. 1. 0. F F F +=激励，一次绕组漏磁通σφ1. 由一次绕组磁动势 1. F 激励，二次绕组漏磁通σφ2. 由二次绕组磁动势2. F 激励 . 2-2变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？ 答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。 性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。 大小：由磁路欧姆定律 m R N I 1 00= φ，和磁化曲线可知，I 0 的大小与主磁通φ0, 绕组匝数N 及磁路磁阻m R 有关。就变压器来说，根据m fN E U Φ=≈11144.4，可知，11 44.4fN U m = Φ， 因此，m Φ由电源电压U 1的大小和频率f 以及绕组匝数N 1来决定。 根据磁阻表达式 S l R m μ= 可知，m R 与磁路结构尺寸S l ,有关，还与导磁材料的磁导率μ有关。变压器铁芯是铁磁材料，μ随磁路饱和程度的增加而减小，因此m R 随磁路饱和程 度的增加而增大。 综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。 2-3 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？ 答：要从电网取得功率，供给变压器本身功率损耗，它转化成热能散逸到周围介质中。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。 2-4 2-4 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，
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 50 60' = f f ? 60 50' = Φ Φ， 即Φ=Φ65'磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻 R m = （2（32-3 21E E ≠、电流不匹 2-4 利用电流和损耗、功率 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 35000311=?= =
A A U S I N N N 21.4583 .635000322=?= = （2）原边Y 联结：kV kV U U N N 77.53 103 11== = Φ A I I N N 68.28811==Φ 副边?联结：kV U U N N 3.611==Φ A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ 2-16 ， 2σX U 2=的T 解：（1 =1R =m R ='2 R '2σX （2）T 型等效电路如图示： 设V U k U 0202152 ' 2 ∠==? ? 则A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421 -∠=Ω +∠= -= ? ? ? L Z
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） 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 。 3. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ， （2） ，（3） 。 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 。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 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 。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 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 。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 11. 变压器副边的额定电压指 。 12. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 13. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 14. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 15. 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 。 16. ★★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。 17. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 18. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 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，φcos 越高， 则 。 A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高， B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η 越高。
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
第二章变压器补充知识习题 第二章变压器补充知识 一、填空： 1. 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。 2. 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。 3. ★★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。 答：主磁通，漏磁通。 4. ★★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。 5. 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。 二、选择填空 5．联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。 A:电压变化率太大； B:空载环流太大； C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。 答：B 6．★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免。 A ：线电势波形放生畸变； B ：相电势波形放生畸变；
C ：损耗增大； D ：有效材料的消耗增大。 答：B 7．★两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗分配。 A ：大小成反比 B ：标么值成反比 C ：标么值成正比 答：B 8．★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行。 A ．能 B ．不能 C ．不一定 D ．不改接也能 答：A 四、简答 1、变压器空载合闸到额定电压的电源时，在最不利的情况下，铁心中的主磁通瞬时最大值时稳态运行时主磁通最大值的多少倍？这时，空载合闸电流的最大值是否也是稳态时励磁电流的同样倍数？为什么？ 2、单相变压器在什么情况下的突发短路电流最小？什么时候最大？各约为稳态短路电流的多少倍？突发短路电流对变压器有何危害？ 五、计算 1、有一台双绕组变压器额定容量10千伏安，额定电压230/2300伏。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2300伏交流电源。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）当双绕组串联成自耦变压器时有两种可能的变比为： 11230
第2章变压器习题答案 1.简述变压器的基本工作原理。 答： L 变压器一、二次侧的感应电动势之比等于一、二次绕组的匝数之比。 （2-4） 变压器一、二次侧的匝数不同导致一、二次绕组的电压高低不等，改变变压器绕组的匝数比（即改变变压器的变比）就可以改变变压器的输出电压。 2.简述变压器的基本结构。 答：变压器的主要结构包括器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置和变压器油。 3.什么是变压器的联结组别？ 答：电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因联结方式不同而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间的不同相位关系。 4.变压器的主要技术参数有哪些？各有何含义？ 答： ①额定容量S N（KV·A）。指在额定工作状态下变压器能保证长期输出的容量。由于变压器的效率很高，规定一、二次侧的容量相等。 ②额定电压U N（KV或V）。指变压器长时间运行时所能承受的工作电压。一次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压；二次侧的额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压时，二次侧空载时的端电压，在三相变压器中，额定电压指的是线电压。 ③额定电流I N（A）。变压器的额定电流是变压器在额定容量下允许长期通过的电流。三相变压器的额定电流指的是线电流。对于单相变压器S N=U N I N；对于三相变压器。S N=U N I N ④额定频率f N（Hz）。我国规定的标准频率50 Hz。 ⑤短路电压U K％。将变压器二次侧短路，一次侧施加电压并慢慢升高电压，直到二次侧产生的短路电流等于二次侧的额定电流I2N时，一次侧所加的电压称为短路电压U K，用相对 于额定电压的百分数表示： ⑥空载电流I0％。当变压器二次侧开路，一次侧加额定电压U1N时，流过一次绕组的电
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 Φ ,0I ,m Z ,Fe p。（增加，减少或不m 变） 答： Φ增大，0I增大，m Z减小，Fe p增大。 m 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。
第二章交变电流 第六节变压器 A级抓基础 1．如图，可以将电压升高供电给电灯的变压器是() 解析：A图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A错误；B图中，副线圈匝数比原线圈匝数多，所以是升压变压器，故B 正确；D图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故D错误；C图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故C错误，故选B. 答案：B 2．(多选)利用变压器不可能做到的是() A．增大电流B．升高电压 C．减小频率D．增大功率 解析：根据变压器的工作原理可以知道，变压器可以改变电压和电流，不可能增大功率和改变频率． 答案：CD 3.(多选)如图所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头P调节．R T为热敏电阻，当环境温度升高时，R T的阻值变小．下列说法正确的有() A．P向下滑动时，电压表读数变大 B．P向下滑动时，电流表读数变小 C．若环境温度升高，变压器的输入功率变大 D．若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小 解析：根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向下滑
动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，电压表读数变小，A错误；根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向下滑动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，副线圈电流减小，输出功率变小，根据输入功率等于输出功率，知原线圈电流也减小，所以电流表读数变小，B正确；当环境温度升高时，R T的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，原线圈的电流也会变大，变压器的输入功率变大，C正确；当环境温度升高时，R T 的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，根据P＝I2R，灯泡消耗的功率变大，D错误． 答案：BC 4．一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1 200匝，在原线圈两端接有一电动势为10 V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为() A．0 V B．1.2 V C．120 V D．小于120 V 解析：电池组中的电流属于恒定电流，原线圈中无变化的磁通量，副线圈中不产生感应电动势． 答案：A 5.(多选)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有() A．增大交流电源的频率 B．增大交流电源的电压 C．向下滑动滑片P D．减小电容器C的电容
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 变压器的电磁关系 知识点一：变压器空载运行 1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同，通常把磁通分为 和 ，前者在 闭合，起 作用，后者主要通过 闭合，起 作用。 2、变压器空载电流由 和 两部分组成，前者用来 ，后者用来 。 3、变压器励磁电流的大小受 、 、 、 和 等因素的影响。 4、变压器等效电路中的m x 是对应于 的电抗，m r 是表示 的电阻。 5、变压器的漏抗Ω=04.01x ，铁耗W p Fe 600=，今在一次施加很小的直流电压，二次开路，此时=1x Ω，=Fe p W 。 6、一台已制成的变压器，在忽略漏阻抗压降的条件下，其主磁通的大小主要取决于 和 ，与铁心材质和几何尺寸 （填有关、无关） 7、建立同样的磁场，变压器的铁心截面越小，空载电流 ；一次绕组匝数越多，空载电流 ，铁心材质越好，空载电流 。 8、变压器一次绕组匝数减少，额定电压下，将使铁心饱和程度 ，空载电流 ， 铁耗 ，二次空载电压 ，励磁电抗 。 9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定，当电源电压及频率均减半，则铁心磁密 ，空载电流 。 10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是 。 （A ） 原绕组匝数多电阻大； （B ） 原绕组漏抗很大； （C ） 变压器的励磁阻抗很大。 11、一台V U U N N 110/220/21=的单相变压器空载运行，一次侧接220V 时铁心主磁通为0Φ，二次侧接110V 时铁心主磁通为' 0Φ，则 。 （A ）' 00Φ=Φ； （B ）' 00Φ>Φ； （C ）' 00Φ<Φ。 12、变压器其他条件不变，若一次侧匝数增加10%，21,x x 及m x 的大小将 。 （A ）1x 增加到原来的1.1倍，2x 不变，m x 增大； （B ）1x 增加到原来的1.1倍，2x 不变，m x 减少； （C ）1x 增加到原来的1.21倍，2x 不变，m x 增大；
第二章电力变压器(181题占17.37%) 一､选择题(78题) 1､国家标准规定,变压器运行时其周围环境温度最高为( )｡ A. 400C B. 450C C. 500C 正确答案:A 2､变压器一､二次侧感应电势之比等于( )之比｡ A. 一､二次侧绕组匝数 B. 一､二次电压最大值 C. 一､二次电压瞬时值 正确答案:A 3､变压器的储油柜位于变压器油箱的上方,通过( )与油箱相通｡ A. 冷却装置 B. 气体继电器 C. 吸湿器 正确答案:C 4､变压器正常运行时,各部件的温度是( )｡ A. 互不相关的 B. 相同的 C. 不同的 正确答案:C 5､变压器正常运行时,( )的温度最高｡ A. 绕组 B. 铁芯 C. 变压器油 正确答案:A 6､变压器的绕组一般用绝缘纸包的( )或铝线绕制而成｡ A. 绝缘 B. 铜线 C. 硅钢片 正确答案:B 7､在变压器( )带负载时的调压称为有载调压｡ A. 一次侧 B. 二次侧 C. 高压侧 正确答案:C 8､绕组Yy联接的三相变压器的一次侧的额定电压等于( )｡ A. 变压器额定容量除以一次侧额定电流的3倍 B. 变压器额定容量除以一次侧额定电流的2倍 C. 变压器额定容量除以二次侧额定相电流的3倍 正确答案:A
9､变压器一次绕组加额定电压,二次绕组带负载运行时,二次电压大小将随负载电流大小和( )的改变而改变｡ A. 负载功率因数大小 B. 励磁阻抗大小 C. 负载大小 正确答案:A 10､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 正确答案:A 11､电流互感器工作时,一次绕组与被测电路( )｡ A. 混联 B. 串联 C. 并联 正确答案:B 12､变压器的额定容量是指变压器在铭牌规定的( )下,变压器二次侧的输出能力｡ A. 空载状态 B. 短路状态 C. 额定状态 正确答案:C 13､电压互感器工作时相当于一台空载运行的( )｡ A. 升压变压器 B. 降压变压器 C. 自耦变压器 正确答案:B 14､电压互感器的容量分为额定容量和( )｡ A. 瞬时容量 B. 最大容量 C. 最小容量 正确答案:B 15､变压器油能吸收绕组和铁芯产生的热量,起到散热､冷却和( )作用｡ A. 润滑 B. 降压 C. 绝缘 正确答案:C 16､对强迫油循环水冷或风冷变压器,不论有无人员值班,都应( )巡视一次｡ A. 每小时 B. 每2小时 C. 每3小时 正确答案:A 17､当( )加到变压器的一次绕组后,在变压器铁芯中将产生交变磁通｡ A. 直流电源电压 B. 不变的电源电压 C. 交流电源电压
第2章 变压器的基本理论 [内容] 本章以单相变压器为例，介绍变压器的基本理论。首先分析变压器空载运行和负载运行时的电磁过程，进而得出定量描述变压器电磁关系的基本方程式、等效电路和相量图。然后介绍变压器的参数测定方法和标么值的概念。所得结论完全适用于对称运行的三相变压器。 [要求] ● 掌握变压器空载、负载运行时的电磁过程。 ● 掌握变压器绕组折算的目的和方法。 ● 掌握变压器负载运行时的基本方程式、等效电路和相量图。 ● 掌握变压器空载试验和负载试验的方法。 ● 掌握标么值的概念，理解采用标么值的优、缺点。 2.1单相变压器的空载运行 变压器空载运行是指一次绕组接额定频率、额定电压的交流电源，二次绕组开路（不带负载）时的运行状态。 一、空载运行时的电磁过程 1．空载时的电磁过程 图 2.1.1为单相变压器空载运行示意图，图中各正弦量用相量表示。当一次绕组接到电 压为1 U 的交流电源后，一次绕组便流过空载电流0 I ，建立空载磁动势100N I F =，并产生交变的空载磁通。空载磁通可分为两部分，一部分 称为主磁通0 Φ ，它沿主磁路(铁心)闭合,同时交链一、二次绕组；另一部分称为漏磁通σ Φ1 ，它沿漏磁路(空气、油)闭合、只交链一次绕组本 身。根据电磁感应原理，主磁通0 Φ 分别在一、二次绕组内产生感应电动势1E 和2E ；漏磁通σΦ1 仅在一次绕组内产生漏磁感应电动势σ 1E 。另外空载电流0I 流过一次绕组时，将在一次绕组的电阻1R 上产生电压降1 0R I 。 变压器空载运
行时的电磁过程可用图2.1.2表示。 变压器空载时，一次绕组中的1E 、σ1E 、10R I 三者与外加电压1U 相平衡；因二次绕组开路，02=I ，故2E 与空载电压20U 相平衡，即2E =20 U 。 2．主磁通和漏磁通 主磁通和漏磁通的磁路、大小、性质和作用都是不同的，表2.1.1给出了二者的比较。 表2.1.1 主磁通和漏磁通的比较 3．各电磁量参考方向的规定 变压器中的电压、电流、磁通和电动势等都是随时间变化的物理量，通常是时间的正弦量。对变压器进行分析或计算时，首先要选取它们的参考方向（正方向）。参考方向的选取是任意的，但选取不同的参考方向时，同一电磁过程所列出的方程式的正、负号是不同的。本书对变压器各电磁量的参考方向统一规定如下（见图2.1.1）： （1）将一次绕组看成是一次侧电源的负载，按负载惯例规定一次测电压和电流的参考方向，即电流方向与电压方向一致。