变压器知识习题及答案

一、填空题 ?

1、油浸式电力变压器一般是由铁芯、绕组、 （ ） 绝缘套管和冷却系统五大部 分组成。 2、变压器油起着散热和（ ）的作用。

3、将连接组别为 y , dl 的三相变压器改接为 Y, Yno。如果一次侧的额定电电压不变， 则 二次侧的额定电压为原来的√ 3 倍，其容量不变。

4、变压器空载运行时，由于（ ） 很小，铜损近似为零。 5、变压器空载运行时的主磁通与额定运行时主磁通相同， 所以变压压器的空载损耗 似等于

（ ） 损耗。

6、变压器运行中温度最高的部位是（ ），温度最低的是变压器油。 7、当变压器负载系数为（ ）时，其效率最高。

8、变压器绕组损耗分为基本损耗和附加损耗 , 其中基本损耗耗是（ ）。

9、一台油浸自冷式变压器，当周围围空气温度为 32 ℃时，其上层油温为 I 60° 'C ，则上

层 油的温升为（ ）。

10. 变压器空载电流的无功分量很大， 而（ ） 分量很小，因此变压器空载运行行时 的功率 因素很低。

11. 变压器空载试验的目的是测量（ ）损耗和空载电流。 12、变压器并列运行的目的是： （ ） 和提高供电可靠性。 13、变压器的相电压变比等于原边、副边绕组的（ ） 之比。 14、变压器过负荷时的声音是（ ）。

15、变压器呼吸器中的硅胶受潮后，其颜色变为（ ）。

16、电力变压器的交流耐压试验，是考核变压器的（ ）绝缘。 17、测定电力变压器的变压比，一般采用的试验仪器是（ ）。

18、常用的电压互感器在运行时相当于一个空载运行的降压变压器，它的二次电压基 本上 等于二次（ ）。

19、电压互感器按其工作原理可分为（ ） 原理和电容分压原理。

20、电流互感器二次侧的额定电流一般为（ ）安培，电压互感器二次侧的电压一般为（ ）

伏，这样，可使测量仪表标准化。

二、选择题 ? ? ? ?

1、并列运行变压器的变压比不宜超过（） 。 A、 2：1 B：3:1 C ：4：1 D：5：1

2、变压器轻瓦斯保护正确的说法是（） 。

A.作用于跳闸 B 、作用于信号 C.作用于信号及跳闸 D. 都不对

3、带有瓦斯继电器的变压器，安装时其顶盖沿瓦斯继电器方向的的升高场坡度为（） 。 A. 1%~5% B、1%% C. 1%一 25% D. 1%-30%

4、配电变压器低压侧中性点应进行工作接地，对于容量为 l00kVA 及以上其接地电 阻应不 大于（）。

A. 0. 4 Ω B. 10 Ω C 一 8 Ω Ω

5、已知变压器额定容量为 s, 额定功率库因数 0. 8 ，则其额定有功负载应是（） 。 B. 1 ·25S D. 0. S

6、低损耗变压器和一般变压器有什么不同（） 。 A. 铁芯结构不同，铁芯材料不同 B. 线圈结构不同，接线方式不同 C.. 绝缘不同，箱体结 构不同 D. 散热方式不同

7、变压器的工作原理是（） 。

A. 电场作用力原理 B. 电磁作用力原理 C. 磁场吸引 D. 根据电磁感应原理 8、互感器一次侧做交流耐压试验时，二次线圈应采用（）措施。 A. 接地 B. 接壳 C. 短路接地 D. 短路

9、检查三相变压器的连接组别的试验方法中，下列错误的是（） 。 A. 直流法 B. 双电压表法 C. 直流电桥法 D. 相位法 10、测量变压器的介质损失角的方法采用（） 。

A. 交流平衡电桥法 B. 直流电桥法 C. 瓦特表法 D. 测泄漏电流

11、一台额定容量为 100kVA 的变压器，其额定视在功率应该是（） 。 A.等于 l00kVA B. 大于 100kVA C. 小于 l00kVA D. 一不确定 12、变压器分接开关接触不良，会使（）不平衡 。

A. 三相绕组的直流电阻 三相绕组的泄漏电流 C. 三相电压 D. 三相绕阻的绝缘电阻 13、强迫油循环风冷变压器空载运行时允许（）冷却器。

A.至少投人 5组 B. 至少投入 3组 C. 至少投人 4组 D短时不投 14、运行中的电压互感器二次侧不允许（） 。 A. 开路 B. 短路 C.. 接地 D. 接仪表

15、运行中的电流互感器二次侧不允许（） 。 A. 开路 B. 短路 C. 接地 D. 接仪表

16、关于电压互感器的应用叙述正确的是（） 。

A. 用于高压交流电压测量 B. 用于高庄交流电流测量 C. 用于低压交流电流测量 D. 用于 低压直流电压测量

17、为降低变压器铁芯中的（） ，叠片间要互相绝缘。 A.无功损耗 B. 电压损耗 C. 短路损耗 D. 涡流损耗 18、变压器二次侧视在功率与额定容量之比称为（） 。 A.负载率 B. 效率 C. 利用率 . D. 均不是

19、一台单相变压器输人电压为 380V时输输出电压为 36V,，当输入电压为 220 V V 时，输

出电压是（） 。

B, 36 D. 18 20、变压器的空载损耗 （）。 A. 同负载的大小有关 B. 同负载的性质有关 C. 同电压的高低有关 D. 同负载的暂载率有关 20、变压器的空载损耗（） 。

A. 同负载的大小有关 B. 同负载的性质有关 C. 同电压的高低有关 D. 同负载的暂载率有 关

三、判断题 ?

1、变压器绕组的直流电阻，是为了检查变压器的分接开关和绕组是否有异常情况。 （）

2、当运行的变压器油色变化过快，油内出现碳质质等，应立即将变压器停运，并进行处理。 （）

3、电流互感器的误差与其二次负荷的大小无关。 （）

4、空载电力变压器的绕组匝数多的一边电压高电流小，匝数少少的一边电压低电流大。 （）

5、变压器高压侧保险丝熔断，其原因肯定是变压器容量选择偏小，应用同型较大容量变压 器更换。（）

6、变压器效率是指输出功率 P2与输输人功率 P1的百分比，用 n 表。（）

7、不论变压器联结方式如何， 变压压器一、 二次 线电压之比都等于于一、 二次绕组匝数 之 比。（）

8、变压器分接开关上标有 I 、II 、III ，现运行于位置在 II ，低压侧电压偏高，应将分接开 关由 II 调到 III 。 （）

9、容量、变比相铜，阻抗电压不一样的两台变压器并列运行时，阻抗大的负荷大。 （） 10 、

变比、容量、短路阻抗相同，连结组不同的两台变压器是不允许并列运行的 。（） 11、温度表所指示的摄度是变压器中间部位油的温度，一般不允许超过 85°C 。（） 12、自然循环冷却变压器的顶层油温一般不宜经常超过 85°C 。（） 13、变压器的二次电流对一次电流主磁通起助磁作用。 （）

14、两台变比不同的变压器并列运行后，在二次绕组中就会产生均压环流。 （） 15、电压互感器的误差包括电压误差和角误差。 （）

16、当电流互感器一、二次绕组分别在同极性端子通人电流时，它们在铁芯中产生的 磁通 方向相同，这样的极性称为减极性。 （）

17、配电变压器低压绕组的中性点、避雷器接地引下线和变压器外壳均应共同接地。 （） 18、变压器温度升高时，绝缘电阻测量值增大。 （）

19、电流互感器二次回路开路，可能会在二次绕组两端产生高压，危及人身安全。 （） 20、变压器绝缘油到了凝固点就不再流动了，因此不利于散热。 （） 四、简答题 ? 1、变压器的作用是什么 ?

2、变压器并列运行的基本条件是什么？ 如不符条件后果如何 ? 3、电力变压器主要由哪些部件构成的 ?各部分作用是是什么 ? 4、变压器型号 SFPSZ8- 63000/220 代表的意义是什么 ? 5、变压器额定技术数据包据哪些内容 ?其如何定义的 ?

6、变压器有几种运行方式 ?允许过负荷运行的一般规定是什么 ? 7、油浸式变压器为什么要装储油柜 （ 油枕 ）? 8、油浸式变压器加装装压力保护装置的作用是什么 ? 9、以么是变压器的联结组序号 ?

10、为什么变压器的短路电压和短路阻抗相同 ? 11、什么叫三相变压器的不平衡电流 ?它对变压器运行行有有何影响 ? 规程上有何规定？

12、变压器能够变压的条件是什么 ?变压器的高压侧是否就是一次侧 ? 13、变压器一次绕组接直流电源，二次绕组有电压吗 ?为什么 ?

14、什么是变压器的相电压比 ?它与变压器的匝数有什么关系 ?相电压比与变压器的额定电压 比有什么不同 ?

15、变压器的工作原理是什么 ?为什么能改变电压 ?能否变换功率 ? 16、 电压互感器的作用是什么 ?二次侧为什么不许短路 ?

17、电流互感器的作用是什么 ?二次侧为什么不许开路？

18、油浸式电力变压器除了器身身之外主要附属设备有 f 哪些 ? 19、什么是变压器的极性 ?

20、变压器绝缘电阻的测量顺序和接地部位是怎样规定的的 ?怎样正确判断测试结果 ?. 21、变压器直流电阻测试时，怎样将三相变压器的线间直流电阻换算成相电阻 ? 22、变压器的分接头为什么能起调压作用 ?

五、计算题 ?

1、某单相变压器，一次电压为 220V，二次电压为 20V，二次线圈为 100 匝，求该变 压器的 变压比及一次线圈的匝数 ?

2、某单相变压器，一次侧电压为 l0kV ，二次侧电压为 400V，一次侧电流为 10A ，求变压比 是多少？二次侧电流是多少 ?

3 、一台容量为 100kVA 的单相电力变压器，一次侧的额定电压为 l0kV ，二次侧的额 定电

流为 1000 A ，求变压比和二次侧电压及一次侧的电流分别多少 ?

4. 、某三相变压器铭牌参数为： Sn=50kVA,Un 一 10+ -5%/0. 4kV 。当该变压器运行 档位为 I 档位时，试求该变压器高低压侧额定电流 , In 1 、In2（ 答案保留三位有效数字 ） ？

5 、一电力变压器额定视在功率 Sn -=200kVA , 空载最耗 P0=0. 4kW, 额定电流时的 短路损 耗 Pd=2. 2kW，测得该变压器输出有功功功率 P2=140kW时， 二次侧功率因数 cos ф。求该 变压器此时的负载率β、和工作效率η。

6、某电力用户装有 250kvA 变压器一台，月用电量 85000kW h, 功率因数按 计算, 试计算 该用用户变压器利用率β是多少？

7. : 变压器一次绕组为 2000 匝。变比为 30 ，原绕组接入工频电源时铁铁芯中的磁通最大 值 为，试计算一、二次绕组的感应电动势各为多少 ?

8、一台三相变压器的额定容量为 5000kvA，一、次额定电压为 l0kV, 二次额定电压为， 一、 二次绕组接法分别为 Y 及△， 试求一二次侧的额定线电流和额定相电 流 ？ 9、单相变压器一、 二次的额定电压为： 220V/36V，额定容量为 2kVA。 若在二次侧 接 36V,100W 的电灯 15 盏，求变压器一、二次绕组的电流各是多少 ?

10. 额定容量为 50kVA的单相变压器一台，一次侧额定电压为 l0kV ，二次侧 电压为 220V，

二次侧接有三台 220V, l0kW 的电阻炉， 忽略变压器的漏阻抗和损耗， 试求变比、 一、二 次侧电流各多少 ?

11、额定容量为 50kVA 的单相变压器一台， 一、二次侧额定电流是多少 ?

一次侧额定电压为 l0kV ， 二次电压为 220V,

12、有一台额定容量为 二次侧接有 127V、 500kVA 、额定电压为 380V/127V 的控制变压器，

260W、功率因数为 0. 5 的感性负载， 求一、二次的额定电流 ?

13、一台三相变压器，额定容量为 400kVA，一、二二次侧的额定电压压分分别到为 lOkV 和

400 打一次绕组为星形接线，二手次次绕组为角形接线， 求一、二次侧额定电、流和和在 在额定工 一八绕组中实际流过的电流分别是多 i} 少 ?

14、一台三相变压器，额定容量为 400kVA, 一、二次侧的额定电压分别为 l0kV 和 400 V, 一次绕组为星形接线， 二次绕组为角形接线， 求一、 二次侧额定电流为多少？若 一次侧每 相绕组的匝数是 150 匝，则二次侧每相绕组的匝数是多少 ?

15、某台变压器额定容量为 l00kVA ，额定电压为 l0kV/0. 4kV 。空载试验测得的空 载损耗 为 0. 6 kW , 短路试验侧得的负载损耗为 2. 4kW, 试求满载并且 cos φ = 0. 8 时的效 率以 及变压器最经济运行时的最大效率 ?

16、有一台变压器额定容量为 320kVA，电压为 10/0. 4kV ，月有功电量 15MW，h 无 功电量

是 120Mvarh 。试求平均功率因数及变压器利用率 ? 17、 10/ kV, 100kVA 的变压器两台，阻抗电压均为 5%，其中一台为 Y, yn0 接 线，异台为 Y, dll 接线，试计算当两台变压器并列时，二次环流有多大 ?

18、有两台 100kVA 变压器并列运行，第一台变压器的短路电压为 4%，第二台变压 器的短 路电压为 5%。求两台变压器并列运行时负载分配的情况。

19、有一台变压器，空载损耗为 0. 6kW，短路损耗为 2. 4kW。试求变压器输出功率 为额定 容量的 80%时，变压器的效率为多少 ?

20、一台变压器从电网输人的功率为 l00kW, 变压器本身损耗为 8kW。试求变压器 的效率为 多少 ?

21、已知一台变压器额定容量 SN= l00kVA ，空载损耗为 P0=0. 6kW, 短路损耗 PdN = 2. 4kW， 求满载并且 cos φ= 时的效率 ?

22、一台单相变压器的额定Sn = 250kVA ，额定电压 Uln/U2n =10/0. 4kV ，试求 容量 二次侧的额定电流 I1n 和 I2n

23、一台三相变压器的额定容量 =3150kVA, 额定电压 Ul n / U2n =10/, 试求 一、二次额

定电流 ?

六、作图题 ?

1、试画出 YN, dll 高、低压绕组接线图。 2、试画出 YN, dll 高、低压绕组相量图。 3、试画出 YN, yn0 高低压绕组接线图。 4、试画出 Y, yn0 高低压绕组相量图 。 5、试画出 Y, dll 高低压绕组接线图。

6、试画出 I, I0 高低压绕组接线图及相量图。 7、试画出 I, 16 高低压绕组接线图及相量图。 8、试画出 Y, dl 高低压绕组接线图及相量 图。

9、试画出 D， d2 高低压绕组接线图及相量图。

10、试画出单相变压器工作原理图。 11、试画出变压器空载运行相量图。

12、试画出变压器负载运往行相量图 ( 感性生负载) 。

13、试画出电压互感器和电流互感器的图形符号，并分别标注文字符号 14、试画出电流互感器不完全星形接线图，并标出极性。 15、试画出电压互感器 V/ V 接线图。

16、试画出两台变压器并列运行的接线原理图。 17、试画出两台变压器 V 形接线图。 18、试画出变压器 T 形等值电路图，

19、试画出电流互感器和电压互感器接线原理图。 20、试画出三只电压互感器 YN, yn 接线图。

变压器知识部分习题答案 ? 一、填空题 1、油箱 2、绝缘 3、√3 4、空载电流 5、铁芯 6、 绕组 7、 8 、电阻损耗 9、28° 10、有功 11、空载 12 、提高变压器运行经济性 13、匝数 14、较大的嗡嗡声 15 、粉红色 16 主 17 、变比电桥 18 、电动势值 19 、电磁感应原理 20 、 5 100 ? 二、选择题 1、B 2、 3、B 4、D 5、C 6、A 7、D 8、C 9、C 10、A 11、A 12、A 13、D 14、B 15、A 16、A 17、D 18、A 19、C 20、C ? 三、判断题 1、√ 2、√ 3、Χ 4、 √ 5、Χ 6、√ 7、Χ 8、Χ 9、Χ 10、√ 11、Χ 12、√ 13、Χ 14、√ 15、√ 16、 √ 17 、√ 18 、Χ 19 、√ 20 、√

变压器简答题答案

四、简答题

1、答 :变压器是一种变换交流电压的设备。 ?

变压器按照不同作用大体上分为三类 :

(1)

降压变压器 :将高压电压转换成低压电压，如 :将l0kV 的电压降为 380/220V 的车间变电所用的

降压变 压器，使低压电压适用于低压电动机和日常生活照明 ;将 220V电压降为 36V或 24V供安 全照明灯用。

(2) 升压变压器 :将电厂发电机发出的内 6-26 kV 的电压升至 35kV、 110kv 、, 220kV 等电压等级的

一次变 电所用的变压器。它的作用是将电压升高后便于在输送过程中减少电能损耗和降低输送成本 。

(3) 特殊变压器 : 具有特殊用途的变压器。如电炉变压器、电焊机、各种整流变压器等。

2、答 ;( 1) 变比相等。 ? 变压器变化不等时，两台变压器构成的回路由于相同相间产生的电位差而

产生环流。环流的大小决定

的均压电流，两台变压器一次也将同时产生环流。

于 生

两台变压器变比的差异的大小。根据磁势平衡关系，虽然两台变压器原边接同一电源，但由于副边产

(2) 联结组序号必须相同。 ? 联结组别必须相同，这是因为接线组别不同时，变压器的副边电压相位就

不同，至少差

差将出现很大环流，甚至将变压器烧毁。 ?

30°，这个 电压

(3) 短路电压相同。 ? 短路电压如不同，各变压器中虽然没有循环环电流，但会使两台变压器的负载分

配不均匀。 除上述三条 之外，还应注意下面三个条件 :?

(1) 一、二次电压等级对应相等 ;? (2) 并列运行时相序对应 ;

(3) 容量差不宜超过 1/3 。容量差过大的后果是负荷分配难于达到理想要求。

3、答 :油浸式电力变压器主要由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和调压装置等部件构成。 ?

铁芯是变压器的磁路部分，又是变压器器身的骨架，由铁芯柱、铁扼和夹紧装置组成。 ?

绕组是变压器的电路部分，由由包有绝缘的圆形或矩形的铜导线或铝导线绕制成的线圈和绝缘件构

成。 ?

油箱是变压器的盛油容器和支持部祥件，变压器器身浸放在油箱内。 ? 绝缘套管不仅仅作为高低压引线对地的绝缘，而且还起着固定引线的作用 ? 调压装置又叫分接开关，是采用倒换高压绕组的分接头，改变高压绕组的匝数方法进行分级调压的 装置。 分有载调压和无载调压两种 a。 变压器的结构还有储油柜、安全气道、呼吸器、散热器片、净油器及测温装置等。

4、答:表示三相强迫油循环风冷铜线三绕组， 有载调压， 额定容量为 63000kVA，高压绕组额定电压

为 220kV 的电力变压器，设计序存号为 8。

5、答:其内容包包括以下 8个方面 :?

(1) 额定容量“ S”表示变压器额定状态下的输出能力。对单相变压器是额定电流 (In ) 和额定电 压(Un) 乘

积。对三相变压器是三相容量之和。用千伏安 (kVA) 表示。 ?

(2) 额定电压 Un变压器空载时端电压的保证值，用伏 (V)或千伏(kV) 表示。?

(3) 额定电流 In 根据变压压器额定容量和额定电压计算出来的线电流，用安 (A) 表示。 ? In=Sn/ √3 X Un 1， I n 2=Sn/ √3-X Un 2?

其中 Sn 为额定容量。 ?

(4) 空载损耗 Po 也称铁损，是变压器空载时功率损失，单位以瓦或千瓦 (W或 kW)表表示。 ? (5) 空载电流 Io%变压器空载运行时的励磁电流占额定电流 %的百分数。

(6) 短路电压 UZ%也叫阻抗电压，系指将一次侧短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定

电压 的百分比。 ?

(7) 短路损耗 Pd?一侧组组短路另一侧绕组施以额定电流时的损耗，单位以瓦或千瓦 (W或 kW) 表

示。 ?

(8) 联结组序号表示原、副绕组的连接方式及一、二次同名线电压之间的的相位差，以时钟表示法表

示。

6、答: 变压器运行方式有额定情况运行方式和 过负荷运行方式两种。过负荷运行方式又分正常过 负

荷和

事故过负荷。

正常过负荷可以经常使用，其允许值根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所 带的

负荷等来确定 ; 事故过负荷只允许在事故情况下使用。但是变压器存在较胶大缺陷时不准过负荷运行。

7、答 : 安装油枕后，当油受热膨胀时，一部分油便进入油枕，而当油冷却时，油枕的油又回到油

样就可以避免绝缘油大面积与空气接触，减少氧化和水分渗人。

箱，这

8、答 :800kVA 及以上容量的油浸式变压器应装设压力保护装置。 ?

当变压器油因变压器内部故障而发生膨胀使油箱内部压力增力加个 时，压力保护装置释

放压

力，气体和油喷出，内部压力降低，从而防止油箱破裂，缩小事故 范围。

以上大气压

9、答 :变压器联结组序号是指变压器原、副绕组按一定接线方式联结时，原、副边线电压的相位关

系。

10、答: 通常变压器铭牌上表示的短路电压， 就是额定短路试验时时测得的电压 U:与试验加压的那

个绕组 额定电压 Un 的百分比，即 ?

UZ%0 =UZ?/Un X 100% 。

由于短路试验时测得的电压 U:与变压器的总阻抗直接有关，而且可以证明，短路电压百分数实际 上就是

反映变压器阻抗的大小，因此也称作阻抗电压百分数。

11、答: 变压器的不平衡电流是指三相变压器绕组之间由于不平衡负荷引起流差而言。 例如，单 相电

焊机、

照明等负载，在三相上分配不均匀，使变压器三相电流不对称。 ? 流过变压器的三相电流不对称，将使阻抗压降不对称，因而变压器二次的三相电压不对称。这对变 的一

相电压下降，其他两相电压上升。另外也对充分利用变压器的出力是不利的、 ? 为了把变压器中性点位移电压在 5%以内，一般规定变压器零线电流不应超过变压器额定电流

的 25%。 压器 过。而

和用电设备是不利的。更重要的是 Y , yn0 联结组别的变压器单相短路，零线中将有零序电流流零序电流将在变压器铁芯中产生零序磁通，绕组中将产生零序电势，使中性点位移。使其中电流 大

12、答: 变压器能够变压的条件 :一是铁芯中要有交变磁通 ;二是一、二次绕组的匝数不相同。 ? 普

通的双绕组变压器的高压侧和低压侧是按其额定电压的大小来区分的。而一次侧和二次侧是按传 递功

率的方式来区分的。接电源，输人功率的绕组侧称一次侧，接负荷，输出功率的绕组侧称二次侧。 因此，

对降压变压器来说，高压侧就是一次侧 ; 而对升压变压器来说，高压侧就是二次侧。

13、答: 当变压器一次绕组加稳定的直流电流时，其二次绕组中不会有电压。这是因为稳定的直流电流

在 铁芯中产生恒定不变的磁通，磁通的变化率为零，故感应电动势也为零。二次绕组中没有感应电 动势， 也就不会有端电压。

14、答: 变压器的相电压比是指一、二次侧的相电势之比。 ?

根据变压器的变压原理可知，变压器一、二次侧的相电势之比就等于一二次侧绕组的匝数之比， 即

E,/ 二一 N;/N2 。由于变压器的漏阻抗压降比较 /J 、，， }则通常可以近似地认为 :IU, ' El ;

是就有 El / Ez = Ni / NZ -Ui /U2 UZI 、二，于 即

这说明变压器的相电压比近似等于一、二次侧 --}.1 绕组匝数比

变压器的额定电压比是指高压绕组与低压绕组或中压绕组的额定线电压之比。对单相变压器而言， 变压

器的相电压比与额定变压比相等，对于二相变压器，如果。一、二次绕组联结方式不同，则相电压比 与 线线电压比就不会相同，通常差一个 V-3.

15、答: 变压器是一种改变比电压、传输电能的电气设备。当交流电压加到一次绕组时，一次绕组中出

现 电流，由电流产生磁通，经铁芯作为闭合回路。这个磁通在一、二次绕组中都有感应电势产生，在一次线 圈中感应的电势称为自感电势，其作用是和电源电压取得得平衡，以免一次线圈中电流过大。二次线圈中 感应电势以二次输出电压出现 ; 当二次侧带上负载时，即有二次电流产生，于是就有能量输出。 器

从电源吸收的功率也增大，这也符合能量毯守恒定律，既通过变变压器改变了输出电压，同时 也从电源 向负荷传输了电能。

变压器的感应电动势 :E=ΦN，与电源频率、匝数、磁通变化率成正比。 ?

二次输出

电流的增大，二次电流产生的反磁通也增大。根据电势平衡的的原理，一次电流也随之增 大，即变压

f 一频率 (Hz) ; N —线圈匝数 (匝 );? Φ 一磁通 (T); E —感应电动势 (V) 。 E1/E 2=N1/N 2=K 为变压器的变比。

E1=U1?E2=U2?故 U1/U2=N1/N2?这说明通过线圈匝数的不同而把一种电压转换为另一种了。这就是变压

电压 器所以能变换电压的道理。但应注意，它只能变换电压，而不能变换功率。

16、答: 在高压系统中，不能直接装电压表测量高电压，而采用电压互感器把高电压按变比精确地 变

为低

压，间接测量高电压。这样能使高、低压隔离，既能保证人身和仪表的安全，又能使电压表的 量程范围

扩大，把电压表和其他仪 PA-tcr 仪表的额定电压标准化，满足统一监测监控回路系统电压的 w 需要。 因为如果电压互感器二次侧短路，则二次侧电流很大，极容易烧坏电压互感器，所以电压互感器二 次侧 不允许短跳路。

17、答: 在高压系统中，不能直接装电流表测电流，而必须采用电流互感器将电流按比例地变小，这样

使 测量人员和仪表与高电压隔离， 既能保证安全，又能使仪表导线截面变小， 可制造轻便、经 济的仪器 仪表，而且量程经电流互感器的变换可扩大范围， 使电流表和其他仪器仪表的额定电流标准化。 ? 电流互感器二次侧电流很小，匝数很多，正常运行时，接近于短路状态， 二次侧线圈的电势也不 大，当 电流互感器二次侧开路时，二次电流等于零， 副边磁化力也等于零，一次电流全部变成了激磁电 流。这 样在二次线圈中产生很高的电压，峰值可达几千伏， 威胁人身安全和仪表安全，使电流互感器的 铁芯过 热，绝缘损坏而烧毁。所以电流互感器二次不许开路。

18、答: 变压器的主要附属设备有 :?

1 ) 油箱 : 变压器外壳，内装变压器器身和绝缘缘油。 ?

(2) 油枕: 起着储油和补油的作用。通过油枕储油可使油箱内总是充满油，还能减少变压器油和空 气

的接

触面，以减缓油的氧化。 ?

(3) 呼吸器 : 当油枕内空气随变压器油温变化而膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器。

内的干燥剂吸收空气中的水分，并对空气起过过滤作用，保持油的清洁。 ?

呼吸器

(4) 防爆管 :管. 口用薄膜封住，当变压器发生内部故障而压力剧增时，防爆薄膜破碎， . 油及气体从

管口 喷出，防止变压器油箱因压力过大而爆炸或变形。 近年来， 有的已改用更灵敏的压力释放阀替代防

)散热器 :增加变压器外部表面的散热面积，降低温升。 ?

(6) 分接开关 : 用以改变变压器的一、二次线圈匝数比，以调整二次电压。 ?

(7) 瓦斯继电器，变压器内部故障的主要保护装置。当变压器发生内部故障时，油内产生的气体流 经

爆管。?

瓦斯 继电器，使其触点接通，从而发出信号或使开关跳闸，或切断电源。 ?

(8) 套管: 变压器一、二次线圈的引出线经过套管接到变压器外部，套管起着固定引出线和使其保 持

对地

绝缘的双重作用。

19、答: 在变压器中，为了更好地说明绕在同一铁芯上的两个绕组的感应电势间的相对关系，引用 了

“极

性”这一概念。实际上，变压器绕组的缠绕方向有左绕和右绕两种。所谓左绕，就是从绕组底部 顶着导

线向上逆时针方向绕 ; 右绕则相反，为顺时针方向。同一铁芯上的两绕组有同一磁通通过，绕向 相同则感

应电势方向相同，绕向相反则感应电势方向相反 ( 两绕组均以同侧线端为起始端 ) 。所以，变 压器的原、

副边绕组的绕向和端子标号一经确定，就要用“加极性”和“减极性”来表示原、副边感应电势间的相位 关系。 ?

如果在同一铁芯柱上的两绕组绕向相同，有同一磁通穿过，则两绕组 ! 内的感应电势相位相同，在同名端 子间任何瞬时都有相同的方向，称为“减极性”。这时，如将其中一个绕组端子标号交换，则两

名端子间的电势将变成方向相反，电压相位相差 180°，则称为 “加极性”。 ?

如果变压器的原边绕组和副边绕组绕向不同，两绕组同名端子电势方向相反，这时也称为“加极

并 联，都必须知道极性才能正确地进行。

答: 测量顺序和接地部位如下表所示 :? 测量线圈和接地部位

绕组同

性” ?

由于变压器的缴绕组在原、副边间存在着极性关系，当几个绕组互 相连接组合时，无论是接成串联或

顺序

双线圈变压器

测量线圈 接地部位 低压 高压

测量线圈 低压 中压 高压

1 2 3 4

高压线圈和外壳 低压线圈和外壳

三线圈变压

器

接地部位

高压中压、线圈和外壳

高压、低压线圈和外壳

中压、低压线圈和外壳

低压和外壳

外壳

高压和低压

外壳 高压和中压压 高压、中压和低压

5

测得的绝缘电阻值，主要依靠过去历次测量结果相互比较进行判断。交接试验时，一般不低于出厂 试验 值的 70%（相同温度下 ） 。大修后或运行中测试结果与前一次测试结果比较，应无明显变化。油浸

压器绝缘电阻最低允许值如下表所示 :?

油漫式电力变压器绝缘电阻最低允许值 （M Ω ）

式电力变

温度（° C） 高压线圈额定电压 （kV） 10 450 600 1200 20 300 400 800 30 200 270 0 40 130 180 360 50 90 120 240 60 60 80 160 70 40 50 100 80 25 35 70 3-10 20-35 63-220 21、答: 当变压器绕组无中性点引出时，只能测出变压器的线间电阻，当需要换算成相电阻时， 可 按

下

列各式进行计算。 ?

（1） 当变压器绕组为星形连接时，如图所示。

RA=RAB+RCA-RBC/2 RB=RAB+RAC-RCA/2 RC=RAC+RCA-RAB/2

式中:RAB、RAC、RCA为绕组的线间电阻 ;RA, RB, R C为绕组 的相电阻

(2) 当变压器绕组为三角形连接时，如图所示。 ?

RA=(RAB?-Rp) - R CAxRBC/ R AB?-Rp RB=(RBC-Rp) - R ABxRCA?/R BC-R p RC=(RCA-Rp) - R ABxRBC/ R CA-Rp

式中:RA, R B, Rc 为绕组的相电阻 ;?

RAB、RAC、RCA为绕组的线电阻。 Rp=RAB+RBC+RCA/2

22、答: 通过变压器的分接头可以改变变压器一次线圈的实际使用匝数，从而改变变压器一、二次 线

圈的

匝数比。而变压器的二次输出电压的高低与变压器一、二次线圈的匝数比有关，因此，通过变压 器的分

接头能调整变压器的输出电压。普通电力变压器在调节分接头后，必须测量直流电阻，以兔开关 接触不

良造成事故。

低压额定电流 In2=KIn1= 答：高压侧额定电流为 , 低压侧额定电流为。 5、解：因 P2=βSn cos φ2x100% 所以 β=P2=βSn cos φ2x100%=140/x100%=% 因为效率 η=（ P2/P1）x100% P1=P2+P0β+ 2xPk=140+2=（KW） 所以 η=（ P2/P1） X100%=（140/x100%=% 答：此时变压器负载率为 %，工作效率为 %。 6、解：按题意，变压器利用率 β=（月用电量 /变压器容量 x力率 x30x24 ）x100% =x100%=56% 答：该用户变压器利用率为 56%。 7、解：依据变比公式，二次绕组匝数应为 N2=N1/K=2000/30=67（ 匝 ） 则一次感应电动势为 E1= N1Φm=二次感应电动势为 E2= N1Φm=答：一、二次感应电动势分别为 6660V和 223V。 8、解：一次侧为星形接法，其额定线电流即为额定相电流，由公式 I1N1i=I1Nph=SN/ √3U1N=5000x103√/ 3x10x103=（ A） 二次侧为三角形接法，其额定线电流为 I2N1i=SN/ √3U2N=5000x103√/ 3=（ A） 二次额定相电流为 I2Nph=I2N1i / √3=√3=（A） 答：略。 答：略。

13、解：( 1)一、二次额定电流 I1N=SN / √3U1N=400√/ 3x10=23(A) I2N=SN / √3U2N=400√/ =577(A)

(2) 在额定工作情况下，星形接法的一次绕组流过的电流，既是相电流，也是线电流

I1Nph=I1N1i =SN/ √3U1N=400√/ 3x10=23(A) 二次绕组是三角形接法，流过绕组的电流是相电流 I2Nph=I2N1i / √3=SN/√3U2N/√3=400/ =334(A) 答：略。

14、解：（ 1）一、二次额定电流见第 13 题

（2）N2=N1/K=N1 / U1N/U2N=N1 U2N/U1N=10=6（匝 ） 答：略。

15、解：变压器满载 β=1，已知 SN=100KVA,P0=,Pd=, cosφ=, 据效率计算公式，得 η=（βSNcosφ/ βSNcosφ+P0+β2Pk）x100% =++12x100%=%

最大效率计算，当 β√P0/Pd=√=时，有最大效率为

ηmax=答：略。

16、解：已知 Sn=320kvA,Wp=150Mwh, WQ=120Mvarh, 一个月以 30 天计，日平均有功负荷为 P=Wp/h=150x103/30x24=208（kw） Q=WQ/h=120x103/30x24=167（kvar） S=√P2+Q2=√2082+1672=267（ kvA） cosφ=P/S=208/267=

变压器利用率为

η=S/Snx100%=267/320x100%=83% 答：平均功率因数为；变压器利用率为 83%。 17、解：已知 U1=10kv, U2=, 额定容量 Sn=100kvA,阻抗电压为 Ud%=5%两台变压器二次侧额定电流为 I2n=S n/ √3U2=100/√=145(A) 因为二次侧星形与三角形接线，线电压向量相差 30°角，所以

二次环流为 l2h=2sina/2 / 2Ud%/ I2nx100=2sin30 °/2 / 2x5/145x100==751(A) 答：两台变压器并列时，二次环流为 751A。

?

18、解：由题设可知

S1n=S2n=100kvA, U1k%=4%,U2k%=5%

第一台变压器分担的负荷

S1=S1n+S2n/S1n/U1k%+S2n/U2k%x S1n/U1k%=200/100/4+100/5x100/4 =(kvA)

第二台变压器分担的负荷

S2=S1n+S2n / S1n/U1k%+S2n/U2k%xS2n/U2k%=200/100/4+100/5x100/5 =(kvA)

答：第一台变压器因短路电压小而过负载，而第二台变压器因短路电压大却负荷不足

19、解：已知变压器空载损耗，即铁损耗△ PFe=, 变压器短路损耗，即铜损耗△ Pcu1=, 率为额定容 量的 80%。

因为变压器输出功率为 80%时的铜损耗为 △Pcu2=△Pcu1( 80%) 2=所以输入功率

Pin=Pou+△PFe+△Pcu2=8 0++=(kW)

又因变压器效率 η=Pou/Pin x 100%, 所以

η=80/%=%

答：效率为 %。

20、解：已知输入功率 P1=100kW,本身损耗 P0+Pd=8kw

得：输出功率 P2=P1-(P0+Pd)=100-8=92(kw) ∴效率 η=P2/P1=92/100=

或效率 η=P2/P1x100%=92/100x100%=92%

变压器输出功

答：效率为 92%。 21、解：η =( Sn-P0)、cosφ -PdN /SNosφx100% = /80 x100% =% 答：此时效率为 %。 22、解：据单相变压器额定电流与额定容量及额定电压的关系有： I1N=SN/U1N=250/10=25(A) I2N=SN/U2N=250/=625(A) 答：略。 23、解： I1N=SN/( √ =3150/( √3x10)=(A) I2N=SN/(√ =3150/( √=(A) 答：略。 六、作图题

10

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