第二部分 变压器试题

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 ,I0 ,Zm ,pFe 。（增加，减少或不变） 答：?m增大，I0增大，Zm减小，pFe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. 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。

12. ★★通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。

13. 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。

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 。 答：主磁通，漏磁通。

1

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 。 答：自耦变压器。

16. ★★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。

17. ★★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。

18、★★变压器由空载到负载，其主磁通?m的大小________________________。变压器负载时主磁通?m的作用________________________________。 （基本不变；传递能量的媒介）

19、★★变压器等值电路中Rm是代表________________________。变压器等值电路中Xm是代表___________________________________。（反映铁损的等效电阻；反映铁芯磁化性能的参数）

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________。（短路；开路）

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。（高压侧；低压侧；短路；激磁）

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___________。（下降） 23、★★若两台变压器并联，第一台短路电压，uk??5.5%，第二台短路电压uk???6.5%，

负载时，第___________台变压器先满负荷。（第一台）

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，则 。

A：副边电压变化率Δu越大，效率ηB：副边电压变化率Δu越大，效率ηC：副边电压变化率Δu越大，效率ηD：副边电压变化率Δu越小，效率η 答：D

越高， 越低， 越低， 越高。

2. ★一台三相电力变压器SN=560kVA，U1NU2N =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。

2

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X1，副边漏抗X2和励磁

电抗Xm将 。

Ａ：不变，

Ｂ：增加１０% ，

Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）

答：A

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：B

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

7． 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 答；A

8． 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

答：A

9． 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 答：A 10．

★★变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则X1，X2及Xm的大

小将 。

A：X1和X2同时减少10，Xm增大 B：X1和X2同时减少到0.81倍, Xm减少 C：X1和X2同时减少到0.81倍，Xm增加 D：X1和X2同时减少10℅，Xm减少

3

答：B 11． 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 12． ★★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 13． 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 答：A 14． 磁通ф，电势е正方向如图，W1匝线圈感应的电势e为 。

A：dФ/dt B：W1dФ/dt C：-W1dФ/dt

答：C 15． ★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 答：A 16． ★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 17． ★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 答：B，B，A 18． ★★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 ；X1? ；X2? ；Xm ；U20 I0 。 A：变大 B：变小 C：不变

答：A，B，C，B，A，A 19．

★★一台Y/y0-12和一台Y/y0-8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

4

20． ★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 21．

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 答：C 22．

★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。

答：A 23． 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 。 答：A

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（ D ）

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 ）。

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( C ) 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（ C ）

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（C ）。

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（ B）。

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

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（5）最大效率。

解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数 Z2U0m?kI ，而k＝60/6.3＝9.524 0所以

Z6300m?9.5242?10.1?56.577k? R0m?k2PI2?9.5242?5000?4.446k? 010.12X22m?Zm?Rm?56.402k?

根据短路实验得到折算到低压边的参数

R1?R'Rkk2?2?P140002I2??30.5? k2?15.152 Zkk?UI?324015?213.86? k2?15.X?X'1?2??(Zk2)2?R2k?102.5? 2Z1N?U1NI?U1N?3.6k? 1NSN所以 R*Rm4.m?Z?4463.6?1.235 1N X*Xmm?Z?56.402?15.667 1N3.6R*R*R11?2?Z?30.5?33.6?103?8.472?10 1NX**X1?1??X2??Z?102.53.6?103?2.8472?10?2 1N（2）折算到高压的T型等效电路

11

（3）u?kr?RK?100%?0.0169?100%?1.69%

u?kx?XK?100%?0.0569?100%?5.69% u22k?ukr?ukx?1.692?5.692?5.94%

(4) 电压变化率

?u?ukrcos?2?ukxsin?2?(1.69?0.8?5.69?0.6)%?4.77% 此时，

U'2?U1N??u?U1N?57.138kV

而

I'N2?I1N?SU?16.667A

1N所以 P''2?U2I2COS?2?57.138?16.667?0.8?952.3kW 故 P1?P2?P0?(I1NI)2Pk?974.24kW k则 ??P2P?100%?952.31974.24?100%?97.75%

（5）达到最大效率时，pFe?pcu?5000kW 所以 I'pcu2?R?5000?9.05A k61 I*I'29.2?I?05.67?0.543

1N16 12

?max?(1?所以

*P0?I2Pk2ISNcos?2?P0?IP*2*22k)?100P00?0.5432?14000?(1?)?100%

0.543?1000?103?0.8?5000?0.5432?14000?98.19%2．★一台单相变压器50kVA、7200/480V、60Hz。其空载和短路实验数据如下

实验名称 电压（V） 电流（A） 功率（W） 电源加在 空载 短路 480 157 5.2 7 245 615 低压边 高压边 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cos?2?0.9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）

解： I1N?SN?6.944A U1N I2N?SN?104.167A U2NUk157??22.42? 7Ik(1) 短路参数 Zk? Rk?Pk615?2?12.55? 2Ik7Zk2?Rk2?22.422?12.552?18.58?

Xk?其阻抗基值 Z1N?U1N7200??1036.87? 6.944I1N所以 Z?k?Zk?0.0216

Z1N*Rk?Rk12.55??0.0121 Z1N1036.87 13

*Xk?Xk18.58??0.0179 Z1N1036.87(2) 空载时铁耗 pFe?PW; 铜耗 pcu?0 0?245 满载铜耗 PkN?(I1N26.9442)Pk?()?615?605.2W; 铁耗 pFe?245W Ik7(3) 额定负载电流时 I2?I2N?104.167A 根据电压变化率近似公式

**?u?(Rkcos?2?Xksin?2)?100%得

?u?(0.0121?0.9?0.0179?1?0.81)?100%?1.87%

此时副方电压 U2?U2N?(1?1.87%)?471.02V

所以 P2?U2I2NCos?2?471?104.167?0.9?44158.64w

P.64?245?605.2?45008.64W 1?P2?p0?PkN?44158??P2?100%?98.11%

P13. ★★单相变压器电压为220/110V，如图下图所示，设高压边加220V电压，空载励磁电流为I0，主磁通为?0，若U2与u1连在一起，在U2u1端加330V电压，此时励磁电流，主磁通各为多少？若U2与u2连在一起，在U1u1端加110V电压，则励磁电流、主磁通又各为多少？

解：U2、u1联，顺串 （N1＝2N2）

原： 220＝4.44N1f1?0

110＝4.44 N2f1?0 现： 330＝4.44（N1+N2）f1?'0

14

所以 ?'0＝?0 原 (I0?N1)?m??0

现 I'0(N1?N2)?m??'0??0 所以 I'0?U2与u2联，反串

' 现： N1?N1?N2?N2 ''' 110＝4.44f1 N1?0 '所以 ?'0＝?0

2I0?I0 3''''但现在： I'0N1?m??0??0

I0N2?m??0

'所以 I'0?2I0

''4.★一台单相变压器，50kVA，7200/480V，60Hz。其空载和短路实验数据如下： 实验名称 电压（V） 电流（A） 功率（W） 电源加在边 480 5.2 245 空载 低压边 157 7 615 短路 高压边 试求：（1）短路参数Zk，Rk，Xk及其相对值； （2）空载和满载时的铜耗和铁耗；

（3）额定负载电流，功率因数cos?2?0.9（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） 解：(1) SN＝50kVA I1N＝SN/U1N＝6.94A Z1N＝U1N/I1N＝1037.46Ω 短路实验时， Ik＝7A＝IN

Zk＝Uk/Ik=157/7=22.43Ω

Zk??Zk22.43??0.022 Z1N1037.46 15

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