变压器习题 答案Word下载.docx
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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
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
A.润滑B冷却C.绝缘
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%
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
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。
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
2.一次绕组为660匝的单相变压器,当一次侧电压为220V时,
组输出的电压是。
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
决定,与变
和—ZS2决定,而二次侧电路的功率因数cos0主要_负载性质
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
8Q,如果要求一次侧等效阻抗为288
Q,则该变压器的变比应为
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
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3,则它的铜损耗PCU与短路损耗
Pk的关系式为Pcu=
32Pk
,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cos0—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“V”或打“X”)
变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。
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。
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。
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°
(V)。
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,
7.
8.
根据公式①m=BS可知,变压器铁心中的主磁通将要减小。
当变压器的二次侧电流变化时,一次侧电流也跟着变化。
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
10Q,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22A
.大于22A
3.变压器降压使用时,能输出较大的
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.10与U同相B.I0滞后U90°
C.10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。
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
原边漏阻抗ZS1副边漏阻抗Zs2功率因数COS02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①=Wb。
试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少解:
Ei=0=x2000XX50=6660(V)
E2=Ei/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=0.25Q,等效感抗X。
=0.44Q。
试求负载的端电压及变压器的电压调整率。
解:
ZfzQXR2Jo.2520.4420.5
I2N=Sn/U2n=100X103/230=(A)
U2=I2nXZfz=X=(V)
△U=(U2N—U2)/U2n=(230—/23O=%
课题四
变压器的空载试验与短路试验
1•在测试空载损耗P。
时,
如果空载损耗P0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。
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。
(X)
5.
从设备利用率和全年效益考虑,变压器负载系数应在以上,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
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
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Po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Ua或空载电流Io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A。
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。
K=U1N/UaN=10/=a5
COS^i=Fb/S0=405/(10X103X=
I0/I1N=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
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。
所谓同名端,是指___感生电势极性相同的端点
,一般用
来表示。
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
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.
什么是绕组的同名端?
什么样的绕组之间才有同名端
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简答题
感生极性相同的端点叫同名端
两个或两个以上绕组,在同一磁通作用下才有同名端
2判断变压器绕组同名端的原理和方法是什么
直流法是根据电磁感应原理、楞次定律,配合检流计来进行判定
交流法是根据绕组顺串、反串时,总电压的不同表现来进行判定
3.在绕组的串联与并联中,极性(或同名端)有什么重要意义?
绕组的串联中:
同名端相连为反串,总电势为分电势之差;
异名端相连为顺串,总电
势为分电势之和。
绕组的并联中:
同名端相并为同向并联,无环流或环流较小;
异名端相并为反向并联,
环流很大。
课题二三相变压器绕组的连接及连接组别
变压器铁心必须接地,以防
感应电压或___漏电,而且铁心只能___一点接
地,以免形成闭合回路,产生
环流。
所谓三相绕组的星形接法,是指把三相绕组的尾端连在一起,接成
星形
,三相
绕组的首端分别
引出箱外___的连接方式。
不对称
,这时变压器的空载电流也将__急剧增大
三角形接法是把各相
首尾相接构成一个闭合回路,把
三个连接点
接到
电源上去。
因首尾连接顺序不同,可分为
正序和___反序
两种接法。
三相绕组之间首尾判别的准则是:
三相磁通对称,三相总磁通为___零。
三相变压器一次侧采用星形接法时,如果一相绕组接反,则三个铁心柱中的磁通将会
K值的方法与求单相变压器变比的方法一样,即
K=___U1N/U2N
而如果一次
求三相变压器的变比K时,如果一次侧、二次侧都是丫形接法或都是△形接法,则求
线电压
侧、二次侧接法不一样,则应把丫形接法的_相—电压和△形接法的
相比。
三相芯式变压器的铁心必须接地,且只能有一点接地。
三相一次绕组的首尾不能接错,否则会使磁阻和空载电流增大。
三角形接法优于星形接法是因为它可以有两个电压输出。
变压器二次侧采用三角形接法时,如果有一相绕组接反,将会使三相绕组感应电势的
量和为零。
(X)
两台单相变压器接成V形时,也能传输三相功率。
通常忽略变压器的损耗,认为一次侧、二次侧能量传递不变,据此来计算一次侧、二
次侧额定电流。
(V)
三、选择题(将正确答案的序号填人括号内)1.变压器二次绕组采用三角形接法时,如果有一相接反,将会产生的后果是
A.没有电压输出B.输出电压升高C输出电压不对称D.绕组烧坏
2.变压器二次绕组采用三角形接法时,为了防止发生一相接反的事故,正确的测试方法
A.把二次绕组接成开口三角形,
测量开口处有无电压
B.把二次绕组接成闭合三角形,
测量其中有无电流
C.把二次绕组接成闭合三角形,
测量一次侧空载电流的大小
D.以上三种方法都可以
1.什么是变压器绕组的星形接法?
它有什么优缺点?
将三相绕组的尾端连在一起,作为中性点,三个首端接电网的连接方法。
星形接法的优点
1)与三角型接法相比,相电压低,可节省绝缘材料,对高电压特别有利;
2)有中性点可引出,适合于三相四线制,可提供两种电压;
3)中点附近电压低,有利于装分接开关;
4)相电流大,导线粗,强度大,匝间电容大,能承受较高的电压冲击
星形接法的缺点
1)存在谐波,造成损耗增加,1800kVA以上的变压器不能采用此种接法2)中性点要直接接地,否则当三相负载不平衡时,中点电位会严重偏移,对安全不利
3)当某相发生故障时,只好整机停用。
2.如何判断二次侧星形接法和三角形接法是否接错
二次侧星形接法接错时,输出三相线电压不对称;
二次侧三角形接法接错时,开口电压不
为零。
3.二次侧为星形接法的变压器,空载测得三个线电压为Uuv=400V,Uwu=230V,Uvw=230
V,请作图说明是哪相接反了。
由图知:
W相接反了
4.二次侧为三角形接法的变压器,测得三角形的开口电压为二次侧相电压的
图说明是什么原因造成的。
如图所示,一相(W)接反了.
2倍,请作
Un/U2n=10kV
/0.4kV,一次绕组为星形接法,二次绕组为三角形接法。
试求:
(1)
一次侧、二次侧
额定电流;
(2)在额定工作情况下,
一次绕组、二次绕组实际流过的电流;
已知一次侧每相绕组的匝数是150匝,
问二次侧每相绕组的匝数应为多少
①liN
SN
40103
7310103
23A
12N
Sn
V3u2n
Ta0.4i03
575A
台三相变压器,额定容量Sn=400kV•A,—次侧、二次侧额定电压
②因为是Yd接法,
1相=1ii\=23(A)
③n2
I2N575
43暑
332A
NiU2n®
@
Uin
託1500.410.4匝10匝
10
用交流法测定三相变压器绕组极性
变压器的一次绕组、二次绕组,根据不同的需要可以有
星形和三角形
连接组别为Y,d3的三相变压器,其高压边为
星形接法,低压边为—三角形
接法,高压边线电压超前低压边线电压
900电角度。
将连接组别为丫,d1的三相变压器二次绕组的同名端换成另一端,则其连接组别变为
Y,d7.
240°
Y,y8连接组别的变压器,其一次绕组和二次绕组对应的相电压相位差为
将连接组别为Y,yo的三相变压器二次侧出线端标志由2U1,2V1,2W1依次改为2W1
2U1,2V1,则其连接组别变为Y,y4。
只要保证绕组的同名端不变,其连接组别就不变。
Y,ynO连接组别不能用于三相壳式变压器,只能用于三相芯式变压器。
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1.Y,y接法的三相变压器,若二次侧W相绕组接反,则二次侧三个线电压之间的关系为
1
(A)。
A.uvwuwu石uuv
B.
UVWUWUV3U
C.UVW
UUV■^^UwuD.
UUVUWU
2.将连接组别为丫,y8
的变压器每相二次绕组的首、
尾端标志互相调换,
重新连接成星
形,则其连接组别为
A.Y,y10B.Y,
y2C.Y,y6D.Y,y4
3.
3/4
一台Y,dll连接组别的变压器,若每相一次绕组和二次绕组的匝数比均为据V
,则一次侧、二次侧额定电流之比为(C)。
A.V3/4B.3/4C4/3
4.一台Y,d11连接组别的变压器,改接为Y,y12连接组别后,其输出电压、电流及功
率与原来相比,
A.电压不变,电流减小,
功率减小
B.电压降低,电流增大,
功率不变
C.电压升高,电流减小,
D.电压降低,电流不变,
220kV/110kV,则该
5.Y,d连接组别的变压器,若一次绕组、二次绕组的额定电压为
变压器一次绕组、二次绕组的匝数比为(B)。
A.2:
1B.2:
V3C.2V3:
1
6•一台Y,y12连接组别的变压器,若改接并标定为Y,d11连接组别,则当一次侧仍施
加原来的额定电压,而二次侧仍输出原来的额定功率时,其二次侧相电流将是原来
额定电流的(D)倍。
A.1/3B.1:
V3C.V3D.1
四、简答题如何判断变压器绕组的连接组别
根据原副边的连接方式,判断出连接组别的前两项Yy、Yyn、YNyYd、Dd、Dy等,再
作原边电压矢量图,找出Uuiv作为时钟的分针指向12点,然后参照原边电压矢量图
作副边电压矢量图,找出U2U2V作为时钟的时针指看它指向几点,则连接组别的第三项
就是几。
三相变压器一次绕组的每相匝数N=2080,二次绕组的每相匝数N2=1280,如果
Y,y0和丫,d1两种接法时
将一次绕组接在10kV的三相电源上,试求当变压器做
二次侧的线电压解:
①当变压器做Y,y0接法时
•/K=Ni/N2=Un/U2n
•••U2h=N2UMNi=1280X10/2080=(KV)
②当变压器做
Y,di接法时
KN
N2
U2N
•••U2N=N2Uin/=(KV)
课题四电力变压器的铭牌参数
,数字500表示—■容量为
.某变压器型号为S7—500/10,其中S表示三相
500KVA;
10表示
高压侧电压10KV
2.一次侧额定电压是指变压器额定运行时,
一次侧绕组所加的电压
它取决于
加上额定电压时,二次侧空载时的
空载电压值
3.额定电流的大小主要受
环境温度和___散热条件的限制,如干式变压器加
风扇散热后,电流可提高
50%。
4.所谓温升,是指变压器在额定工作条件下,
内部绕组允许的
最高温度与___环
境温度
之差。
1.变压器的额定电流一旦确定,就不会改变。
2.变压器的阻抗电压与输出电压的稳定性有关,
而与承受短路电流的能力无关。
3.绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。
第三单元变压器并联运行、维护和检修
课题一三相变压器的并联运行
1.为了满足机器设备对电力的要求,许多变电所和用户都采用几台变压器并联供电来提
高__运行效率__。
2.变压器并联运行的条件有两个:
一是
没有环流
;
二是___负载分配合理___。
否则,不但会增加变压器的能耗,还有可能发生事故。
3.两台变压器并联运行时,要求一次侧、二次侧电压
相等,变压比误差不允许超
过__±
%
4.变压器并联运行时的负载分配(即电流分配)与变压器的阻抗电压
成反比。
因此,
为了使负载分配合理(即容量大,电流也大),就要要求它们的
UK都一样。
5.并联运行的变压器容量之比不宜大于
3:
1,Uk要尽量接近,
相差不大于__±
10%
1.当负载随昼夜、季节而波动时,可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率,
减少不必要的损耗。
2.变压器并联运行接线时,既要注意变压器并联运行的条件,又要考虑实际情况与维护、
检修的方便。
3.变压器并联运行时连接组别不同,但只要二次侧电压大小一样,那么它们并联后就不
会因存在内部电动势差而导致产生环流。
变压器并联运行没有环流的条件是什么
没有环流的条件是:
①原副边电压分别相等②连接组别相同
课题二变压器的维护及检修
运行值班人员应定期对变压器及附属设备进行全面检查,每天至少
一次
在检
查过程中,要注重“
看___、闻、嗅、摸、测”五字准则,仔细检查。
变压器上层油温一般应在
850以下,如油温突然升高,则可能是冷却装置有故
障,也可能是变压器
内部故障。
浓雾、小雨、下雪时要检查变压器瓷套管有无沿表面
放点闪络
,各引线接头发
热部位在小雨中或落雪后应无水蒸气上升或落雪融化现象,
导电部分
应无冰
柱。
新的或经大修的变压器投入运行后,应检查变压器声音的变化。
变压器短时过负载而报警,解除音响报警后,可以不做记录。
变压器绕组匝间或层间短路会使油温升高。
硅钢片间绝缘老化后,变压器空载损耗不会变大。
三、简答题变压器有哪些常见故障?
应怎样处理?
如下表
故障种类
故障现象■
故障原因
处理方法
(1)高压熔断器熔断
(1)绕组主绝缘老化或有破
(1)更换或修复绕组
绕组接地或
⑵
安全气道薄膜破裂、
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