習(xí)題-變壓器課件

填空1－31、一臺單相變壓器額定電壓為380V/220V，額定頻率為50HZ，如果誤將低壓側(cè)接到380V上，則此時Φm

，

，

，

（增加，減少或不變）。

答：Φm增大，增大，減小，增大。2、一臺額定頻率為60HZ的電力變壓器接于50HZ，電壓為此變壓器的5/6倍額定電壓的電網(wǎng)上運(yùn)行，此時變壓器磁路飽和程度

，勵磁電流

，勵磁電抗

，漏電抗

。

答：不變，不變，減小，減小。3、三相變壓器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件是（1）

，（2）

，（3））

。

答：（1）空載時并聯(lián)的變壓器之間無環(huán)流；（2）負(fù)載時能按照各臺變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相。填空4－84、如將變壓器誤接到等電壓的直流電源上時，由于E=

，U=

，空載電流將

，空載損耗將

。

答：E近似等于0，U等于IR，空載電流很大，空載損耗很大。5、變壓器空載運(yùn)行時功率因數(shù)很低，其原因為

。

答：激磁回路的無功損耗比有功損耗大很多，空載時主要由激磁回路消耗功率。

6、一臺變壓器，原設(shè)計的頻率為50HZ，現(xiàn)將它接到60HZ的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，勵磁電流將

，鐵耗將

。

答：減小，減小。7、變壓器的副端是通過

對原端進(jìn)行作用的。答：電磁感應(yīng)作用。8、引起變壓器電壓變化率變化的原因是

。答：負(fù)載電流的變化。填空9－139、如將額定電壓為220/110V的變壓器的低壓邊誤接到220V電壓，則激磁電流將

，變壓器將

。答：增大很多，燒毀。10、聯(lián)接組號不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因為

。答：若連接，將在變壓器之間構(gòu)成的回路中引起極大的環(huán)流，把變壓器燒毀。11、三相變壓器組不宜采用Y,y聯(lián)接組，主要是為了避免

。答：電壓波形畸變。12、變壓器副邊的額定電壓指

。答：原邊為額定電壓時副邊的空載電壓。13、為使電壓波形不發(fā)生畸變，三相變壓器應(yīng)使一側(cè)繞組

。答：采用d接。填空19－2019、并聯(lián)運(yùn)行的變壓器應(yīng)滿足（1）

，（2）

，（3）

的要求。

答：（1）各變壓器的額定電壓與電壓比應(yīng)相等；（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組號應(yīng)相同；（3）各變壓器的短路阻抗的標(biāo)幺值要相等，阻抗角要相同。

20、變壓器運(yùn)行時基本銅耗可視為

，基本鐵耗可視為

。答：可變損耗，不變損耗。選擇填空1－21、三相電力變壓器帶電阻電感性負(fù)載運(yùn)行時，負(fù)載電流相同的條件下，負(fù)載的功率因數(shù)越高，則

。A：副邊電壓變化率ΔU越大，效率η越高，B：副邊電壓變化率ΔU越大，效率η越低，C：副邊電壓變化率ΔU越小，效率η越低，D：副邊電壓變化率ΔU越小，效率η越高。答：D2、一臺三相電力變壓器=560KVA，=10000/400(v),D,y接法，負(fù)載時忽略勵磁電流，低壓邊相電流為808.3A時，則高壓邊的相電流為

。A：808.3A，B:56A，C:18.67A，D:32.33A。

答：C選擇填空3－43、一臺變比為Ｋ＝10的變壓器，從低壓側(cè)作空載實驗，求得副邊的勵磁阻抗標(biāo)幺值為16，那末原邊的勵磁阻抗標(biāo)幺值是

。Ａ：16Ｂ：1600Ｃ：0.16答：A

4、變壓器的其它條件不變，外加電壓增加10℅，則原邊漏抗，副邊漏抗和勵磁電抗將

。Ａ：不變，Ｂ：增加１０%，Ｃ：減少１０%。（分析時假設(shè)磁路不飽和）

答：A選擇填空9－119、單相變壓器通入正弦激磁電流，二次側(cè)的空載電壓波形為

。A正弦波B尖頂波C平頂波10、變壓器的其它條件不變，若原副邊的匝數(shù)同時減少10℅，則、及的大小將

。

A：和同時減少10%，增大Ｂ：和同時減少到0.81倍，減少C：和同時減少到0.81倍，增加D：和同時減少10%，減少

答：B答：A?11、如將額定電壓為220/110V的變壓器的低壓邊誤接到220V電壓，則激磁電流將

，變壓器將

。A：不變；B：增大一倍；C：增加很多倍；D：正常工作；E：發(fā)熱但無損壞危險；F：嚴(yán)重發(fā)熱有燒壞危險答：C，F(xiàn)選擇填空12－1512、聯(lián)接組號不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因為

。A:電壓變化率太大；B:空載環(huán)流太大；C:負(fù)載時激磁電流太大；D:不同聯(lián)接組號的變壓器變比不同。13、三相變壓器組不宜采用Y,y聯(lián)接組，主要是為了避免

。A：線電勢波形放生畸變；B：相電勢波形放生畸變；C：損耗增大；D：有效材料的消耗增大。14、變壓器原邊每匝數(shù)增加5%，副邊匝數(shù)下降5%，激磁電抗將

。A：不變B：增加約10%C：減小約10%15、三相變壓器的變比是指———之比。A：原副邊相電勢B：原副邊線電勢C：原副邊線電壓答：B答：B答：B答：A選擇填空16－1916、磁通ф，電勢е正方向如圖，W1匝線圈感應(yīng)的電勢e為

。A：dФ/dtB：W1dФ/dtC：-W1dФ/dt答：B17、變壓器鐵耗與銅耗相等時效率最大，設(shè)計電力變壓器時應(yīng)使鐵耗

銅耗（短路）。A：大于B：小于C：等于18、兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行時，其負(fù)荷與短路阻抗

分配。A：大小成反比B：標(biāo)么值成反比C：標(biāo)么值成正比19、將50HZ的變壓器接到60HZ電源上時，如外加電壓不變，則變壓器的鐵耗

；空載電流

；接電感性負(fù)載設(shè)計，額定電壓變化率

。A變大B變小答：A？教材84頁答：B答：B，B，A選擇填空23－2523、變壓器負(fù)載呈容性，負(fù)載增加時，副邊電壓

。A：呈上升趨勢；B：不變，C：可能上升或下降24、單相變壓器鐵心疊片接縫增大，其他條件不變，則空載電流

。A：增大；B：減??；C：不變。25、一臺單相變壓器額定電壓為220/110V。Y/y-12接法，在高壓側(cè)作短路實驗，測得的短路阻抗標(biāo)幺值為0.06，若在低壓側(cè)作短路實驗，測得短路阻抗標(biāo)幺值為

。A：0.06，B：0.03，C：0.12，D：0.24。答：C答：A答：A判斷1－81、變壓器負(fù)載運(yùn)行時副邊電壓變化率隨著負(fù)載電流增加而增加。（）2、電源電壓和頻率不變時，制成的變壓器的主磁通基本為常數(shù)，因此負(fù)載時空載時感應(yīng)電勢為常數(shù)。（）對錯3、變壓器空載運(yùn)行時，電源輸入的功率只是無功功率。（）錯4、變壓器頻率增加，激磁電抗增加，漏電抗不變。（）錯5、變壓器空載運(yùn)行時原邊加額定電壓，由于繞組電阻r1很小，因此電流很大。錯6、變壓器空載和負(fù)載時的損耗是一樣的。

（）錯7、變壓器的變比可看作是額定線電壓之比。（）錯8、只要使變壓器的一、二次繞組匝數(shù)不同，就可達(dá)到變壓的目的。（）對（）判斷9－149、不管變壓器飽和與否，其參數(shù)都是保持不變的。（）錯10、一臺Y/y0-12和一臺Y/y0-8的三相變壓器，變比相等，能經(jīng)過改接后作并聯(lián)運(yùn)行。（）對11、一臺50HZ的變壓器接到60HZ的電網(wǎng)上，外時電壓的大小不變，激磁電流將減小。（）對12、變壓器負(fù)載成容性，負(fù)載增加時，副邊電壓將降低。（）

錯13、變壓器原邊匝數(shù)增加5%，副邊匝數(shù)下降5%，激磁電抗將不變。（）

錯14、聯(lián)接組號不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因為電壓變化率太大。（）

錯簡答3－43、試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的電壓將如何變化？增大，

又，若N1減小，則增大，又，故

答：由、可知，所以變壓器原、副兩邊每匝感應(yīng)電動勢相等。又U1E1，U2≈E2，因此，當(dāng)U1不變時，若N1減少,則每匝電壓增大，所以將增大。或者根據(jù)

U2增大。4、變壓器原、副方額定電壓的含義是什么？答：變壓器一次額定電壓U1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時的端電壓。

簡答55、變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？答：鐵心：構(gòu)成變壓器的磁路，同時又起著器身的骨架作用。繞組：構(gòu)成變壓器的電路，它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。分接開關(guān)：變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭，分接開關(guān)用以切換分接頭，從而實現(xiàn)變壓器調(diào)壓。油箱和冷卻裝置：油箱容納器身，盛變壓器油，兼有散熱冷卻作用。絕緣套管：變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油箱絕緣。簡答66、為什么要把變壓器的磁通分成主磁通和漏磁通？它們之間有哪些主要區(qū)別？并指出空載和負(fù)載時激勵各磁通的磁動勢？答：由于磁通所經(jīng)路徑不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分別考慮它們各自的特性，從而把非線性問題和線性問題分別予以處理。區(qū)別：1．在路徑上，主磁通經(jīng)過鐵心磁路閉合，而漏磁通經(jīng)過非鐵磁性物質(zhì)磁路閉合。2．在數(shù)量上，主磁通約占總磁通的99%以上，而漏磁通卻不足1%。3．在性質(zhì)上，主磁通磁路飽和，與呈非線性關(guān)系，而漏磁通磁路不飽和，與呈線性關(guān)系。4．在作用上，主磁通在二次繞組感應(yīng)電動勢，接上負(fù)載就有電能輸出，起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應(yīng)電動勢，只起了漏抗壓降的作用?？蛰d時，有主磁通和一次繞組漏磁通，它們均由一次側(cè)磁動勢（）激勵。負(fù)載時有主磁通，一次繞組漏磁通，二次繞組漏磁通。主磁通由一次繞組和二次繞組的合成磁動勢即激勵，一次繞組漏磁通由一次繞組磁動勢激勵，二次繞組漏磁通由二次繞組磁動勢激勵。

簡答7

就變壓器來說，根據(jù)，可知，因此，由電源電壓U1的大小和頻率f以及繞組匝數(shù)N1來決定。根據(jù)磁阻表達(dá)式可知，與磁路結(jié)構(gòu)尺寸、有關(guān)，還與導(dǎo)磁材料的磁導(dǎo)率有關(guān)。變壓器鐵芯是鐵磁材料，隨磁路飽和程度的增加而減小，因此隨磁路飽和程度的增加而增大。綜上，變壓器空載電流的大小與電源電壓的大小和頻率，繞組匝數(shù)，鐵心尺寸及磁路的飽和程度有關(guān)。簡答8－98、變壓器空載運(yùn)行時，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無論對電網(wǎng)和用戶均不利？

答：要從電網(wǎng)取得功率，供給變壓器本身功率損耗，它轉(zhuǎn)化成熱能散逸到周圍介質(zhì)中。小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器時，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩方面都不合理。對電網(wǎng)來說，由于變壓器容量大，勵磁電流較大，而負(fù)荷小，電流負(fù)載分量小，使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，輸送有功功率能力下降，對用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。9、為了得到正弦形的感應(yīng)電動勢，當(dāng)鐵芯飽和和不飽和時，空載電流各呈什么波形，為什么？

答：鐵心不飽和時，空載電流、電動勢和主磁通均成正比，若想得到正弦波電動勢，空載電流應(yīng)為正弦波；鐵心飽和時，空載電流與主磁通成非線性關(guān)系（見磁化曲線），電動勢和主磁通成正比關(guān)系，若想得到正弦波電動勢，空載電流應(yīng)為尖頂波。簡答10－1110、試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義。它們分別對應(yīng)什么磁通，對已制成的變壓器，它們是否是常數(shù)？答：勵磁電抗對應(yīng)于主磁通，漏電抗對應(yīng)于漏磁通，對于制成的變壓器，勵磁電抗不是常數(shù)，它隨磁路的飽和程度而變化，漏電抗在頻率一定時是常數(shù)。11、變壓器空載運(yùn)行時，原線圈加額定電壓，這時原線圈電阻r1很小，為什么空載電流I0不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會如何？

答：因為存在感應(yīng)電動勢E1，根據(jù)電動勢方程：可知，盡管很小，但由于勵磁阻抗很大，所以不大，如果接直流電源，由于磁通恒定不變，繞組中不感應(yīng)電動勢，即，，因此電壓全部降在電阻上，即有，因為很小，所以電流很大。簡答12

因為磁阻增大，匝數(shù)減少，所以勵磁電抗減小。設(shè)減少匝數(shù)前后匝數(shù)分別為、，磁通分別為、，磁密分別、，電流分別為、，磁阻分別為、，鐵心損耗分別為、。根據(jù)以上討論再設(shè)，同理，，，于是。又由于，且（是勵磁電阻，不是磁阻），所以，即，于是，，因，，故，顯然，勵磁電阻減小。勵磁阻抗，它將隨著和的減小而減小。簡答1313、如將銘牌為60赫的變壓器，接到50赫的電網(wǎng)上運(yùn)行，試分析對主磁通、激磁電流、鐵損、漏抗及電壓變化率有何影響？

答：根據(jù)可知，電源電壓不變，從60Hz降低到50Hz后，頻率下降到原來的（1/1.2），主磁通將增大到原來的1.2倍，磁密也將增大到原來的1.2倍，磁路飽和程度增加，磁導(dǎo)率降低，磁阻增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知，產(chǎn)生該磁通的激磁電流必將增大。再由討論鐵損耗的變化情況。60Hz時，，50Hz時，因為，，所以鐵損耗增加了。漏電抗，因為頻率下降，所以原副邊漏電抗、減小。由電壓變化率表達(dá)式可知，電壓變化率將隨、的減小而減小。

簡答1818、變壓器的其它條件不變，僅將原、副邊線圈匝數(shù)變化10%，試問對和影響怎樣？如果僅將外施電壓變化10%，其影響怎樣？如果僅將頻率變化10%，其影響又怎樣？

答：因為，所以當(dāng)原、副邊匝數(shù)變化10%時。變化20%。由于w變化10%，而U不變，使變化10%。又因為，磁通變化10%時，由于飽和影響，變化K，所以，的變化大于20%。將外施電壓變化10%時，也將變化10%，使不變，的變化大于10%。這是因為變化10%，由于磁路飽和影響，變化大于10%，如果將頻率變化10%，，所以，變化10%，而f變化10%，則因為U不變，使變化大于10%。同樣使的變化大于10%。

簡答19－2019、變壓器空載時，一方加額定電壓，雖然線圈（銅耗）電阻很小，電流仍然很小，為什么？答：因為一方加壓后在線圈中的電流產(chǎn)生磁場，使線圈有很大的自感電勢（接近額定電壓，比額定電壓?。?，所以雖然線圈電阻很小，電流仍然很小。20、一臺50Hz的單相變壓器，如接在直流電源上，其電壓大小和銘牌電壓一樣，試問此時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？副邊開路或短路對原邊電流的大小有無影響？（均考慮暫態(tài)過程）

答：因是直流電，變壓器無自感和感應(yīng)電勢，所以加壓后壓降全由電阻產(chǎn)生，因而電流很大，為。如副邊開路或短路，對原邊電流均無影響，因為不變。

簡答21－2221、變壓器的額定電壓為220/110伏，若不慎將低壓方誤接到220伏電源上，試問激磁電流將會發(fā)生什么變化？變壓器將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？22、一臺Y，d連接的三相變壓器，原邊加對稱正弦額定電壓，作空載運(yùn)行，試分析：（1）原邊電流、副邊相電流和線電流中有無三次諧波成分？（2）主磁通及原副邊相電勢中有無三次諧波成分？原方相電壓及副方相電壓和線電壓中有無三次諧波成分？答：（1）由于原方Y(jié)接，三次諧波電流無通路。所以原邊電流沒有三次諧波成分。副邊三角形接，相電流中有三次諧波成分，而線電流中沒有三次諧波成分。（2）主磁通中有三次諧波，原副方相電勢中也有三次諧波成分。原方的相電壓中有三次諧波成分，副邊相電壓及原副方線電壓中均無三次諧波成分。答：誤接后由知，磁通增加近一倍，使激磁電流增加很多（飽和時大于一倍）。此時變壓器處于過飽和狀態(tài)，副邊電壓440伏左右，使效率降低，絕緣可能被擊穿等現(xiàn)象發(fā)生。計算11、單相變壓器電壓為220/110V，如圖所示，設(shè)高壓邊加220V電壓，空載勵磁電流為I0，主磁通為，若連在一起，在端加330V電壓，此時勵磁電流，主磁通各為多少？若把連在一起，在端加110V電壓，則勵磁電流、主磁通又各為多少？U1U2u1u2計算1原：

現(xiàn)：

所以：同一磁路，磁通相同，對應(yīng)的磁動勢相等：解（1）U2、u1聯(lián)，順串N1＝2N2U1U2u1u2U計算1原：

現(xiàn)：

所以：同一磁路，磁通相同，對應(yīng)的磁動勢相等：（2）U2與u2聯(lián)，反串N1＝2N2U1U2u1u2U計算2解：（1）變壓器變比2、一臺單相變壓器，已知，，，當(dāng)滯后時，副邊電流，。試求：(1)用近似等效電路和簡化等效電路求和，并將結(jié)果進(jìn)行比較。(2)畫出折算后的矢量圖和T形等效電路。折算到二次側(cè)的參數(shù)：計算2用近似等效電路計算時，以作參考向量

故計算2故用簡化等效電路計算時，仍以作參考向量

用兩種等效電路計算結(jié)果相差很小。U相同，I略變。計算2（2）3、一臺單相變壓器，SN＝1000kVA，U1N/U2N＝60/6.3kV，fN=50Hz?？蛰d試驗在低壓側(cè)進(jìn)行，當(dāng)電壓為額定值時，測得I0＝10.1A,P0=5000W；短路試驗在高壓側(cè)進(jìn)行，當(dāng)Uk＝3240V時，Pk＝14000W，Ik＝15.15A,求：（1）設(shè)R1＝R2′＝Rk/2,X1=X2

′=Xk/2，折算到高壓側(cè)的參數(shù)。（2）畫出折算到高壓側(cè)的T形等效電路；（3）用標(biāo)么值表示的短路阻抗及其分量和用百分值表示的短路電壓及其分量；（4）用簡化等效電路計算滿載，且cos2＝0.8滯后時副邊電壓、電壓變化率、原邊