2025年國家電網(wǎng)電力公司考試變壓器知識試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20題）1.變壓器額定容量是指（）A.原邊繞組的視在功率額定值B.副邊繞組的視在功率額定值C.原、副邊繞組視在功率的平均值D.變壓器能長期運(yùn)行的最大有功功率答案：B2.油浸式變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式時，其冷卻裝置代號為（）A.ONANB.ONAFC.ODAFD.OFAF答案：D（注：OF表示強(qiáng)迫油循環(huán)，AF表示風(fēng)冷）3.某變壓器接線組別為YN,d11，其原副邊線電壓的相位差為（）A.30°B.60°C.330°D.180°答案：C（YN,d11表示原邊星形帶中性線，副邊三角形，副邊線電壓滯后原邊330°，相當(dāng)于鐘表11點(diǎn)位置）4.變壓器空載損耗主要由（）組成A.繞組銅損B.鐵芯渦流損耗和磁滯損耗C.漏磁損耗D.絕緣介質(zhì)損耗答案：B5.變壓器并列運(yùn)行的最基本條件是（）A.接線組別相同B.變比相同（允許誤差≤0.5%）C.阻抗電壓相同（允許誤差≤10%）D.容量比不超過3:1答案：A（接線組別不同會導(dǎo)致環(huán)流過大，是并列運(yùn)行的首要條件）6.變壓器油色譜分析中，乙炔（C?H?）含量異常升高通常預(yù)示（）A.低溫過熱（150-300℃）B.中溫過熱（300-700℃）C.高溫過熱（＞700℃）D.放電性故障（火花放電或電弧放電）答案：D（乙炔是放電性故障的特征氣體）7.110kV變壓器中性點(diǎn)接地方式通常采用（）A.直接接地B.經(jīng)消弧線圈接地C.不接地D.經(jīng)電阻接地答案：A（110kV及以上系統(tǒng)為有效接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)直接接地）8.變壓器有載分接開關(guān)的最小動作間隔時間一般不小于（）A.10秒B.30秒C.1分鐘D.5分鐘答案：B（防止連續(xù)動作導(dǎo)致油流擾動過大）9.變壓器繞組的主絕緣是指（）A.同一繞組匝間絕緣B.不同繞組層間絕緣C.繞組與鐵芯、油箱之間的絕緣D.引出線之間的絕緣答案：C10.變壓器沖擊合閘試驗(yàn)時，應(yīng)進(jìn)行（）次空載合閘A.2B.3C.5D.7答案：C（新投運(yùn)變壓器需進(jìn)行5次沖擊合閘，檢驗(yàn)勵磁涌流對繼電保護(hù)的影響）11.某三相變壓器額定容量1000kVA，額定電壓10kV/0.4kV，其高壓側(cè)額定電流約為（）A.57.7AB.144.3AC.2500AD.100A答案：A（計(jì)算式：I=S/(√3U)=1000/(√3×10)=57.7A）12.變壓器溫升限值是指（）A.頂層油溫與環(huán)境溫度之差B.繞組溫度與環(huán)境溫度之差C.鐵芯溫度與環(huán)境溫度之差D.油箱表面溫度與環(huán)境溫度之差答案：A（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油浸式變壓器頂層油溫升一般不超過55K，繞組溫升不超過65K）13.變壓器瓦斯保護(hù)動作后，收集的氣體為無色、無味、不可燃，最可能的原因是（）A.內(nèi)部嚴(yán)重短路B.油中溶解空氣釋放C.繞組匝間短路D.鐵芯多點(diǎn)接地答案：B（可燃?xì)怏w多為故障產(chǎn)生，不可燃?xì)怏w多為空氣）14.變壓器繞組直流電阻測試時，若三相電阻不平衡率超過2%（與平均值比），可能的原因是（）A.分接開關(guān)接觸不良B.油溫測量誤差C.電壓表精度不足D.試驗(yàn)電源波動答案：A（分接開關(guān)接觸電阻增大是導(dǎo)致三相不平衡的常見原因）15.變壓器冷卻器全停時，允許繼續(xù)運(yùn)行的時間一般不超過（）A.10分鐘B.30分鐘C.1小時D.2小時答案：B（根據(jù)DL/T572-2010，強(qiáng)油循環(huán)變壓器冷卻器全停后，頂層油溫不超過75℃時允許運(yùn)行30分鐘）16.變壓器的短路阻抗（阻抗電壓）反映的是（）A.變壓器的變壓能力B.變壓器抗短路電流的能力C.變壓器的空載損耗大小D.變壓器的勵磁特性答案：B（短路阻抗越大，變壓器承受短路電流的能力越強(qiáng)，但電壓調(diào)整率也越大）17.10kV配電變壓器的連接組別通常采用（）A.Y,y0B.Y,d11C.D,y11D.D,d0答案：B（Y,d11接線可抑制3次諧波，且有利于單相負(fù)載不平衡運(yùn)行）18.變壓器鐵芯采用疊片式結(jié)構(gòu)的主要目的是（）A.減少渦流損耗B.提高導(dǎo)磁性能C.降低成本D.便于安裝答案：A（疊片間絕緣可切斷渦流路徑，降低渦流損耗）19.變壓器油的擊穿電壓標(biāo)準(zhǔn)（50Hz、電極間距2.5mm）對于新油應(yīng)不低于（）A.15kVB.25kVC.35kVD.45kV答案：C（GB2536-2011規(guī)定110kV及以下變壓器新油擊穿電壓≥35kV）20.變壓器過勵磁運(yùn)行時，最可能損壞的部件是（）A.繞組絕緣B.鐵芯夾件C.分接開關(guān)D.冷卻裝置答案：B（過勵磁導(dǎo)致鐵芯飽和，漏磁通增加，使夾件等金屬部件產(chǎn)生渦流過熱）二、判斷題（每題1分，共15題）1.變壓器的變比等于原副邊繞組的匝數(shù)比（）答案：×（單相變壓器變比等于匝數(shù)比，三相變壓器變比需考慮接線方式，如YN,d11變比為相匝數(shù)比×√3）2.變壓器空載運(yùn)行時，原邊電流主要用于建立磁場（）答案：√3.變壓器油的閃點(diǎn)越高，其防火性能越好（）答案：√（閃點(diǎn)是油蒸氣與空氣混合物遇火閃燃的最低溫度，閃點(diǎn)越高越不易燃燒）4.變壓器并列運(yùn)行時，阻抗電壓小的變壓器分擔(dān)的負(fù)載電流更大（）答案：√（負(fù)載分配與阻抗電壓成反比）5.變壓器的零序阻抗與鐵芯結(jié)構(gòu)無關(guān)（）答案：×（三相三柱式鐵芯零序磁通需經(jīng)油箱閉合，零序阻抗較??；三相五柱式或殼式鐵芯零序磁通有閉合路徑，零序阻抗較大）6.變壓器輕瓦斯保護(hù)動作信號表示內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重故障（）答案：×（輕瓦斯動作通常是油中氣體積累，如空氣進(jìn)入、輕微局部放電等；重瓦斯動作才是嚴(yán)重故障）7.變壓器繞組溫度可以通過頂層油溫加上繞組對油的溫升來估算（）答案：√（繞組溫度=頂層油溫+繞組對油的溫升，通常取10-15K）8.變壓器分接開關(guān)的作用是調(diào)節(jié)原邊電壓（）答案：×（分接開關(guān)通過改變繞組匝數(shù)調(diào)節(jié)副邊電壓）9.變壓器的負(fù)載損耗隨負(fù)載電流的平方變化（）答案：√（負(fù)載損耗主要是繞組電阻損耗，P=I2R）10.變壓器鐵芯必須一點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地會導(dǎo)致環(huán)流發(fā)熱（）答案：√11.變壓器進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時，需要提高試驗(yàn)電源頻率（）答案：√（防止鐵芯飽和，通常采用100-400Hz）12.變壓器的效率在負(fù)載系數(shù)為0.5-0.7時達(dá)到最大值（）答案：√（此時可變損耗等于不變損耗）13.變壓器的額定電壓是指線電壓（）答案：√（變壓器銘牌標(biāo)注的均為線電壓）14.變壓器油枕的作用是儲存變壓器油，補(bǔ)償油溫變化引起的體積變化（）答案：√15.變壓器短路試驗(yàn)時，通常將低壓側(cè)短路，高壓側(cè)施加低電壓（）答案：√（便于測量短路電流和損耗）三、簡答題（每題5分，共10題）1.簡述變壓器的基本工作原理。答案：基于電磁感應(yīng)定律。原繞組通入交流電流產(chǎn)生交變磁通，該磁通同時穿過原、副繞組，在繞組中感應(yīng)出電動勢。原邊電動勢與電源電壓平衡，副邊電動勢通過負(fù)載形成電流，實(shí)現(xiàn)電能從原邊到副邊的傳遞。變壓比等于原副邊繞組匝數(shù)比（單相）或考慮接線方式后的匝數(shù)比（三相）。2.變壓器鐵芯為何采用硅鋼片疊制？答案：①硅鋼片導(dǎo)磁性能好，可降低勵磁電流；②硅鋼片中的硅元素可增加電阻率，減少渦流損耗；③疊片間涂絕緣漆，將渦流限制在單片內(nèi)，進(jìn)一步降低渦流損耗；④疊片結(jié)構(gòu)便于加工成所需的鐵芯形狀（如心式、殼式）。3.瓦斯保護(hù)的主要保護(hù)范圍是什么？與差動保護(hù)的區(qū)別是什么？答案：瓦斯保護(hù)范圍：①變壓器內(nèi)部相間短路、匝間短路；②鐵芯燒損；③油面降低；④分接開關(guān)接觸不良等內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流沖擊。區(qū)別：瓦斯保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部油、氣、溫度的變化，對輕微故障（如匝間短路初期）敏感；差動保護(hù)反應(yīng)電流差，對變壓器引出線、套管及內(nèi)部嚴(yán)重故障（如大電流短路）快速動作。二者互補(bǔ)，共同構(gòu)成主保護(hù)。4.簡述有載分接開關(guān)與無載分接開關(guān)的主要區(qū)別。答案：①有載分接開關(guān)可在變壓器帶負(fù)載時切換分接頭，無載分接開關(guān)必須在停電狀態(tài)下切換；②有載分接開關(guān)需配置滅弧室，利用變壓器油或真空滅弧，無載分接開關(guān)無滅弧裝置；③有載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含切換開關(guān)、選擇開關(guān)等部件，無載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單；④有載分接開關(guān)用于需要頻繁調(diào)壓的場合（如發(fā)電廠、變電站），無載分接開關(guān)用于調(diào)壓次數(shù)少的配電變壓器。5.變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)油溫異常升高，可能的原因有哪些？答案：①冷卻裝置故障（如風(fēng)扇停轉(zhuǎn)、油泵故障、散熱器堵塞）；②負(fù)載超過額定值（過負(fù)荷運(yùn)行）；③繞組或引線接觸不良（接觸電阻增大導(dǎo)致?lián)p耗增加）；④鐵芯故障（多點(diǎn)接地、片間絕緣損壞導(dǎo)致渦流損耗增大）；⑤分接開關(guān)故障（接觸不良或位置不正）；⑥油質(zhì)劣化（油的導(dǎo)熱性能下降）；⑦溫度計(jì)故障（誤指示）。6.變壓器并列運(yùn)行需要滿足哪些條件？不滿足會導(dǎo)致什么后果？答案：條件：①接線組別相同；②變比相同（允許誤差≤0.5%）；③阻抗電壓相同（允許誤差≤10%）；④容量比不超過3:1。后果：①接線組別不同→產(chǎn)生很大的環(huán)流（可達(dá)額定電流數(shù)倍），燒毀繞組；②變比不同→空載時產(chǎn)生環(huán)流，負(fù)載時負(fù)載分配不合理；③阻抗電壓不同→負(fù)載分配與阻抗電壓成反比，阻抗電壓小的變壓器過負(fù)荷；④容量比過大→小容量變壓器易過負(fù)荷。7.簡述變壓器繞組直流電阻測試的目的和注意事項(xiàng)。答案：目的：①檢查繞組內(nèi)部是否存在匝間短路、斷股；②檢查引線與繞組、分接開關(guān)的接觸是否良好；③判斷繞組焊接質(zhì)量。注意事項(xiàng)：①測試前確保變壓器停電并充分放電；②采用恒流源測量（避免電感影響），測量時待電流穩(wěn)定后讀數(shù)；③三相變壓器應(yīng)分別測量各分接位置的三相電阻；④測量結(jié)果需換算到同一溫度（通常75℃），計(jì)算公式：R75=Rθ×(235+75)/(235+θ)（銅繞組）；⑤不平衡率計(jì)算：(最大相-最小相)/三相平均值≤2%（1600kVA以上）或4%（1600kVA及以下）。8.變壓器油色譜分析中，常用的特征氣體有哪些？各反映什么類型的故障？答案：特征氣體：氫氣（H?）、甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、乙烯（C?H?）、乙炔（C?H?）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO?）。故障類型：①低能量放電（火花放電）：H?、C?H?為主；②高能量放電（電弧放電）：H?、C?H?、C?H?；③低溫過熱（＜300℃）：CH?、C?H?；④中溫過熱（300-700℃）：CH?、C?H?；⑤高溫過熱（＞700℃）：C?H?、少量C?H?；⑥固體絕緣過熱（紙、紙板）：CO、CO?顯著增加。9.變壓器空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)的目的分別是什么？答案：空載試驗(yàn)：①測量空載電流和空載損耗，計(jì)算勵磁阻抗；②驗(yàn)證鐵芯設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量（損耗過大可能是硅鋼片質(zhì)量差或片間絕緣損壞）；③判斷繞組是否存在匝間短路（匝間短路會導(dǎo)致空載電流增大）。短路試驗(yàn)：①測量短路損耗（負(fù)載損耗）和短路阻抗；②計(jì)算繞組電阻和漏抗；③確定變壓器的電壓調(diào)整率和并列運(yùn)行時的負(fù)載分配；④考核繞組的機(jī)械強(qiáng)度（短路阻抗反映繞組抗短路能力）。10.簡述變壓器過勵磁的危害及預(yù)防措施。答案：危害：①鐵芯飽和導(dǎo)致勵磁電流劇增（可達(dá)額定電流的數(shù)倍），引起繞組發(fā)熱；②漏磁通增加，在鐵芯夾件、油箱等結(jié)構(gòu)件中產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致局部過熱；③鐵芯噪聲增大；④絕緣老化加速（長期過勵磁）。預(yù)防措施：①裝設(shè)過勵磁保護(hù)（如利用V/f繼電器）；②限制系統(tǒng)電壓過高（通過調(diào)整分接開關(guān)、投切電容器等）；③避免頻率過低（如系統(tǒng)頻率低于額定值時，及時調(diào)整發(fā)電機(jī)出力）；④變壓器設(shè)計(jì)時留有足夠的磁通密度裕度（通常取1.7-1.8T）。四、計(jì)算題（每題10分，共5題）1.一臺S9-1000/10型三相變壓器，額定電壓10kV/0.4kV，Y,yn0接線，空載損耗P0=1.7kW，短路損耗Pk=10.3kW（75℃時），阻抗電壓Uk%=4.5%。計(jì)算：（1）高壓側(cè)額定電流；（2）低壓側(cè)額定電流；（3）額定負(fù)載時的效率（假設(shè)功率因數(shù)cosφ=0.8）。解：（1）高壓側(cè)額定電流I1N=S/(√3U1N)=1000/(√3×10)=57.74A（2）低壓側(cè)額定電流I2N=S/(√3U2N)=1000/(√3×0.4)=1443.4A（3）額定負(fù)載時輸出有功功率P2=S×cosφ=1000×0.8=800kW總損耗ΔP=P0+Pk=1.7+10.3=12kW效率η=(P2/(P2+ΔP))×100%=(800/812)×100%≈98.52%2.某單相變壓器原邊匝數(shù)N1=2200匝，副邊匝數(shù)N2=110匝，原邊接220V交流電源，負(fù)載阻抗ZL=4Ω（純電阻）。計(jì)算：（1）變比k；（2）副邊電壓U2；（3）原邊電流I1；（4）副邊電流I2。解：（1）變比k=N1/N2=2200/110=20（2）副邊電壓U2=U1/k=220/20=11V（3）副邊電流I2=U2/ZL=11/4=2.75A（4）原邊電流I1=I2/k=2.75/20=0.1375A3.兩臺并列運(yùn)行的變壓器，T1容量S1N=2000kVA，阻抗電壓Uk1%=4%；T2容量S2N=3000kVA，阻抗電壓Uk2%=6%。當(dāng)總負(fù)載S=4500kVA時，求各變壓器分擔(dān)的負(fù)載。解：負(fù)載分配公式：S1=S×(S1N/Uk1%)/(S1N/Uk1%+S2N/Uk2%)S2=S×(S2N/Uk2%)/(S1N/Uk1%+S2N/Uk2%)計(jì)算系數(shù)：S1N/Uk1%=2000/4=500S2N/Uk2%=3000/6=500S1=4500×(500)/(500+500)=2250kVAS2=4500×(500)/(500+500)=2250kVA4.某變壓器繞組直流電阻測試，溫度25℃時測得A相1.25Ω，B相1.23Ω，C相1.24Ω，繞