第二章 变压器习题

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）

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. ★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。 12. 变压器副边的额定电压指 。

13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 16. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。

17. 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 。

18. ★★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 。

19. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。

20. 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。

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。

★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。

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。 ★★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）

4.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

5． 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 6． 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

7． 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

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

★★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

答：B

8． ★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 。

A：不变；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧坏危险

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。 ★变压器原边匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将 。

A：不变 B：增加约10% C：减小约10% 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，W1匝线圈感应的电势e为 。

A：dФ/dt B：W1dФ/dt C：-W1dФ/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 ；X1? ；X2? ；Xm ；U20 I0 。 A：变大 B：变小 C：不变 17．

★★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 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. 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 。

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 。 （ ） 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电势

E1为常数 。 （ ）3. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 （ ）

4. ★变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ） 5. ★变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等 。 （ ） 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。 （ ） 7. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。 （ ） 8. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。 （ ） 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。 （ ） 10. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ） 11. ★★一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。

（ ）

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。（ ） 13. ★变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。 （ ） 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。 （ ）

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。

（ ）

四、简答

1. 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？ 2. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？

3. ★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？

4. ★变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？

5. ★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？

6. 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？ 7. ★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？

8. 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空载电流I0不

大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？

9. ★★变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激

磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？

10. ★★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？

11. ★变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写

出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？

12. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？

??F??I?N，负载时的励磁磁动势是一次答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势Fm001?N?I?N?I?N。 ??F??F?,也就是I侧和二次侧的合成磁动势，即F011122m1213. ★试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。

答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时，I2使得整个磁势减小N2I2，那么原边就要增加I1，试N1?I1?N2I2，这就是磁势平衡。在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。

14. 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。

15. 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。

16. ★一台50Hz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） 17. ★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？

18. ★★一台Y/?连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：

（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？

（2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线

电压中有无三次谐波成分？

19. ★变压器有载运行时，变比是否改变?

20. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？

25. ★励磁电抗Xm的物理意义如何？我们希望变压器的Xm是大还是小好？若用空气心而不

用铁心，则Xm是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则Xm将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则Xm将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则Xm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Xm有何影响？

26. ★★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I0、励磁电抗Xm和漏抗X1?与单相变压器比较有什么不同？

比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。

16. ★一台50Hz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） 17. ★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？

18. ★★一台Y/?连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：

（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？

（2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线

电压中有无三次谐波成分？

19. ★变压器有载运行时，变比是否改变?

20. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？

25. ★励磁电抗Xm的物理意义如何？我们希望变压器的Xm是大还是小好？若用空气心而不

用铁心，则Xm是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则Xm将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则Xm将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则Xm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Xm有何影响？

26. ★★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I0、励磁电抗Xm和漏抗X1?与单相变压器比较有什么不同？

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