精心整理第一章變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、填空：（每空1分）★★一臺(tái)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(shí)①m, /乙,。（增加，減少或不變）答：①m增大，增大，增大?！镆慌_(tái)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(shí)變壓器磁路飽和程度，勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電抗，漏電抗。答：飽和程度不變,勵(lì)磁電流不變,勵(lì)磁電抗減小,漏電抗減小。3.三相變壓器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件是（1）,（2）,（3）o答：（1）空載時(shí)并聯(lián)的變壓器之間無環(huán)流；（2）負(fù)載時(shí)能按照各臺(tái)變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相?！锶鐚⒆儔浩髡`接到等電壓的直流電源上時(shí)，由于E=,U=,空載電流將，空載損耗將。

答：E近似等于U,U等于IR,空載電流很大，空載損耗很大?！镒儔浩骺蛰d運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低，其原因?yàn)?。答：激磁回路的無功損耗比有功損耗大很多，空載時(shí)主要由激磁回路消耗功率?！镆慌_(tái)變壓器，原設(shè)計(jì)的頻率為5OHZ,現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，勵(lì)磁電流將，鐵耗將。答：減小，減小。.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。.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。9.★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。二、選擇填空（每題1分）.三相電力變壓器磁勢平衡方程為。A：原，副邊磁勢的代數(shù)和等于合成磁勢B：原，副邊磁勢的時(shí)間向量和等于合成磁勢

C：原，副邊磁勢算術(shù)差等于合成磁勢

答：B.電壓與頻率都增加5%時(shí)，穿過鐵芯線圈的主磁通。A增加B減少C基本不變

答：C.升壓變壓器，一次繞組的套匝電勢二次繞組的每匝電勢。A等于B大于C小于答；A.三相變壓器二次側(cè)的額定電壓￡加原邊加額定電壓時(shí)二次側(cè)的電壓A空載線B空載相C額定負(fù)載時(shí)的線答：A.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。精心整理A正弦波B尖頂波C平頂波

答：A★★變壓器的其它條件不變，若原副邊的匝數(shù)同時(shí)減少10%,則％,X,及X,”的大小將。A：X］和X?同時(shí)減少10,X,“增大B：X1和X?同時(shí)減少到0.81倍,X,“減少C：X］和X?同時(shí)減少到0.81倍，X,”增加D：X1和X?同時(shí)減少10%,X,”減少答：B★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(xiǎn)；F:嚴(yán)重發(fā)熱有燒壞危險(xiǎn)答：C,F聯(lián)接組號(hào)不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因?yàn)?。A:電壓變化率太大；B:空載環(huán)流太大；C:負(fù)載時(shí)激磁電流太大；D:不同聯(lián)接組號(hào)的變壓器變比不同。

答：B★★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。答：B★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%

答：B三相變壓器的變化是指 之比。A：原副邊相電勢B：原副邊線電勢C：原副邊線電壓

答：A磁通巾，電勢e正方向如圖，Wi匝線圈感應(yīng)的電勢e為。A：d①/dtB：Wid^/dtC：-Wid^/dt

答：C★變壓器鐵耗與銅耗相等時(shí)效率最大，設(shè)計(jì)電力變壓器時(shí)應(yīng)使鐵耗銅耗。A：大于B：小于C：等于

答：A★兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，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

答：B★將50Hz的變壓器接到60Hz電源上時(shí)，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(jì)，額定電壓變化率。A變大B變小答：B,B,A精心整理★★當(dāng)一臺(tái)變壓器的原邊匝數(shù)比設(shè)計(jì)少10%(副邊匝數(shù)正常)則下列各值的變化為：磁通；X-；X”；X,“；U20IooA：變大B：變小C：不變

答：A,B,C,B,A,A★★一臺(tái)Y/y0-12和一臺(tái)Y/y0-8的三相變壓器，變比相等，能否經(jīng)過改接后作并聯(lián)運(yùn)行。A.能B.不能C.不一定D.不改接也能

答：A★一臺(tái)50Hz的變壓器接到60Hz的電網(wǎng)上，外時(shí)電壓的大小不變，激磁電流將。A,增加B,減小C,不變.答：B變壓器負(fù)載呈容性，負(fù)載增加時(shí)，副邊電壓。A,呈上升趨勢；B,不變，C,可能上升或下降答：C★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。答：A一臺(tái)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(shí)驗(yàn)，測得的短路阻抗標(biāo)

幺值為0.06,若在低壓側(cè)作短路實(shí)驗(yàn)，測得短路阻抗標(biāo)幺值為。A:0.06,B：0.03,C：0.12,D：0.24o

答：A三、判斷(每題1分)1.變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)副邊電壓變化率隨著負(fù)載電流增加而增加。()

答：對2.電源電壓和頻率不變時(shí)，制成的變壓器的主磁通基本為常數(shù)，因此負(fù)載時(shí)空載時(shí)感應(yīng)電勢均為常數(shù)。()答：錯(cuò)變壓器空載運(yùn)行時(shí)，電源輸入的功率只是無功功率。()

答：錯(cuò)★變壓器頻率增加，激磁電抗增加，漏電抗不變。()

答：錯(cuò)★變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，原邊和副邊電流標(biāo)幺值相等。()

答：錯(cuò)★變壓器空載運(yùn)行時(shí)原邊加額定電壓，由于繞組電阻ri很小，因此電流很大。()答：錯(cuò)精心整理.變壓器空載和負(fù)載時(shí)的損耗是一樣的。()

答：錯(cuò).變壓器的變比可看作是額定線電壓之比。()

答：錯(cuò).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。()

答：對.不管變壓器飽和與否，其參數(shù)都是保持不變的。()答：錯(cuò)四、簡答(每題3分)★從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？答：變壓器原副繞組套在同一個(gè)鐵芯上，原邊接上電源后，流過激磁電流Io,產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢Fo,在鐵芯中產(chǎn)生交變主磁通巾。,其頻率與電源電壓的頻率相同，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢ei和ez，且有%=—N性、e,=-M①顯然，由于dt- -dt原副邊匝數(shù)不等，即N1WN2,原副邊的感應(yīng)電動(dòng)勢也就不等，即eiWez,而繞組的電壓近似等于繞組電動(dòng)勢，即UigEi、U2^E2,故原副邊電壓不等，即Ui#U2,但頻率相等?！镌噺奈锢硪饬x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？答：由6=一乂單、華可知人=匕，所以變壓器原、副兩邊每匝感應(yīng)電動(dòng)勢dt -力MN,相等。又U1?E1,U2-E2,因此幺土幺當(dāng)U1不變時(shí)，若N］減少，則每匝電壓以增大，所以U,=N,S將增大?；蛘吒鶕?jù)。產(chǎn)弓=4.44力\①/若Ni減小，則①，“增大，乂力=4.44mg”，故6增大。.變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用0.35毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？答:變壓器的鐵心構(gòu)成變壓器的磁路，同時(shí)乂起著器身的骨架作用。為了鐵心損耗，采用0.35mm厚、表面涂的絕緣漆的硅鋼片迭成。.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(shí)乂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(shí)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。

精心整理.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(shí)的端電壓。五、計(jì)算（每題5分）一 U★★一臺(tái)三相變壓器，原、副方額定電壓一M=10/3.15&V,y/A—ll連接，匝電壓為14.189伏，副方額定電流—=183.34°試求（1）原副方線圈匝數(shù)；（2）原線圈電流及額定容量；（3）變壓器運(yùn)行在額定容量且功率因數(shù)為= 0.9（超前）和0.85（滯后）三種(1)原方Us?=5.7735kV(1)原方Us?=5.7735kV解:副方U2g=3.15kVUINUIN夕

14.189=407T(2)額定容量=(3)因=SCos%2N?所以當(dāng)Cos°2=l時(shí)p2=1000W當(dāng)Cose/)?=0.9時(shí)p2=1000X0.9=900w當(dāng)Cos(p7=0.85時(shí)p2=1000X0.85=850w★一臺(tái)3KVA,230/115伏單相變壓器,原線圈電阻九=0.3C,副線圈電阻門=0.05Q,原線圈漏抗即b=0?8。，副線圈漏抗x紡=0.1。，鐵耗p&=45w,額定負(fù)載時(shí)銅耗Pe=85w.求：（1）副方功率因數(shù)為0.9（滯后）時(shí)的電壓變化率；（2）供給3.04kw,功率因數(shù)為0.95（滯后）負(fù)載時(shí)的效率

精心整理解：⑴“急=篝2.。43A所以”=7;+”=一所以”=7;+”=一Z+上=+2:21=0.0284LVZza17.6344.408故副方Cos/=0.8（滯后）時(shí)電壓變化率=5.524%（2）供給負(fù)載3.04kw時(shí)，如不考慮電流對Aw的影響時(shí),=0.028X0.95W.0681X71^952=4.78%此時(shí)端電壓［/=(7”《—△〃)=115x(1—0.0478)=109.5V此時(shí)負(fù)載電流/囁=^=27.764這個(gè)電流對電壓變化率的影響為

所以考慮電流變化對電壓變化率的影響后電壓變化率

端電壓

負(fù)載電流

在這個(gè)負(fù)載時(shí)變壓器的鐵耗不變，銅耗為2 97RS2Pcu=J*Pb=( )x85=96.88WC"2k126.087，3040x100%=95.54%所以供給3.04kw、功率因數(shù)為0.953040x100%=95.54%實(shí)驗(yàn)名稱電壓（伏）電流（安）功率（W）電源加在空載4805.2245低壓邊短路1577615高壓邊3040+45+96.883.★一臺(tái)單相變壓器50KVA、7200/480V.60Hz0其空載和短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下試求：（1）短路參數(shù)及其標(biāo)么值;（2）空載和滿載時(shí)的銅耗和鐵耗;（3）額定負(fù)載電流、功率因數(shù)Cos外=0.9滯后時(shí)的電壓變化率、副邊電壓及效率。（注:電壓變化率按近似公式計(jì)算）解：/“&=6.944AUIN⑴短路參數(shù)Za=⑴短路參數(shù)Za=^=—=22.42Q精心整理其阻抗基值Zin= 7200=1036.87。Iin6.944所以2；=互=0.0216

Z1N(2)空載時(shí)鐵耗PFdP°=245w/2 2滿載銅耗P=(—)P=(竺竺)x615=605.2wkNJ4 7k(3)額定負(fù)載電流時(shí)八=/”，=104.1674根據(jù)電壓變化率近似公式此時(shí)副方電壓U2=U2”(l-L87%)=47L02V所以尸2=U"”Cos外=471x104.167x0.9=44158.64wPi=P2+Pq+尸例=44158.64+245+605.2=45008.64w4.★一臺(tái)單相變壓器，50kVA,7200/480V,60Hz。其空載和短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)名稱電壓(V)電流(A)功率(w)電源加在邊空載4805.2245低壓邊短路1577615高壓邊試求：(I)短路參數(shù)z/八，X.及其相對值;(2)空載和滿載時(shí)的銅耗和鐵耗；(3)額定負(fù)載電流，功率因數(shù)。如0、=0.9(滯后)時(shí)的

電壓變化率，二次側(cè)電壓及效率。(注：電壓變化率用近似公式計(jì)算)解：(l)SN=50kVAIin=Sn/Uin=6.94AZin=Uin/Iin=1037.46Q短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，Ik=7A=InZk=Us/Ik=157〃=22.43Q(2)鐵耗：PEe=P0\=245w'it.v銅耗：=615wIS1N(3)A?=/7(/?*Cos(p,+xsSin(p)

精心整理U、=U、nQ_△“)=480X(1-0.019)=470.9V.★★三相變壓器的額定值為SN=1800kVA,UiN/U2n=6300/3150V,Y,dll聯(lián)結(jié)，空載損耗P0=6.6kw,短路損耗Pk=21.2kw,求（1）當(dāng)輸出電——=Ln，Cos夕,=0.8時(shí)的效率；（2）效率最大時(shí)的負(fù)載系數(shù)0。解：1.77=1- Pa+P。 SNCos（p+pk+pQ2、當(dāng)Pcu=PFe時(shí)發(fā)生〃心、gPk=P。.★★一臺(tái)三相變壓器的銘牌數(shù)據(jù)如下，Sn=750KVA,UiN/U2N=10000/400V,Y,ynO聯(lián)結(jié)。低壓邊空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：U2o=4OOV,I2o=6OA,Po=38OOw。高壓邊短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：U1K=440V,Iik=43.3A,pk=10900w,室溫20°C,試求：（1）變壓器的參數(shù)，并畫出等值電路；（2）當(dāng)：a）額定負(fù)載Cos。、=0.8,（2）Cos（-9、）=0.8時(shí)，計(jì)算電壓變化率4，%、二次側(cè)電壓小及效率。解：小5,v 750GUIN解：小5,v 750GUIN也義1°1、空載實(shí)驗(yàn)：=43.3A低壓方：z-由短路實(shí)驗(yàn)：20叱時(shí)；

所以八=八=；凡=0-97。2、Cos（p=0.8（滯后）且/=1U、=U、V(1一△〃)=400X09635=385.4V當(dāng)Cos0=O.8(超前)時(shí)：U、=。,式1一△〃)=400x1.0133=405.32V19.★★有一分變壓器容量SN=5600kVA,UlN/U2N=6.3/3.3kV,Y,yn0,Uk=10.5%,鐵耗PFe=25.5kw,

銅耗Pm=62.5kw,今改為自耦變壓器UiN/U2N=9.9/3.3kV,求：

精心整理1、改為自耦變壓器后的容量Sn門與原來雙繞組時(shí)的容量Sn雙之比（其中電磁容