2025年變壓器基礎(chǔ)知識常見考點試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.變壓器工作的物理基礎(chǔ)是（）。A.電流的熱效應(yīng)B.電磁感應(yīng)原理C.楞次定律D.基爾霍夫定律答案：B2.電力變壓器的核心部件是（）。A.油箱B.鐵芯和繞組C.冷卻裝置D.分接開關(guān)答案：B3.變壓器空載運行時，原邊電流主要用于（）。A.產(chǎn)生主磁通B.克服繞組電阻C.傳遞有功功率D.平衡副邊電流答案：A4.變壓器的效率最大值出現(xiàn)在（）。A.額定負(fù)載時B.鐵損等于銅損時C.空載時D.短路時答案：B5.變壓器聯(lián)結(jié)組別“Yd11”中，“11”表示（）。A.高壓側(cè)線電壓滯后低壓側(cè)線電壓330°B.高壓側(cè)線電壓超前低壓側(cè)線電壓30°C.高壓側(cè)相電壓滯后低壓側(cè)相電壓110°D.高壓側(cè)相電壓超前低壓側(cè)相電壓11°答案：B6.三相三柱式鐵芯變壓器的零序阻抗比三相五柱式（）。A.大B.小C.相等D.無法比較答案：A7.變壓器并聯(lián)運行的首要條件是（）。A.阻抗電壓相同B.聯(lián)結(jié)組別相同C.變比相同D.容量相同答案：C8.變壓器的溫升是指（）。A.繞組溫度與環(huán)境溫度之差B.鐵芯溫度與繞組溫度之差C.頂層油溫與環(huán)境溫度之差D.底層油溫與頂層油溫之差答案：A9.有載分接開關(guān)的主要作用是（）。A.提高短路阻抗B.限制勵磁涌流C.在帶電狀態(tài)下調(diào)整電壓D.增強絕緣性能答案：C10.變壓器短路試驗時，通常將（）。A.高壓側(cè)短路，低壓側(cè)加電壓B.低壓側(cè)短路，高壓側(cè)加電壓C.原邊開路，副邊加電壓D.原邊短路，副邊加電壓答案：B11.變壓器的額定容量是指（）。A.原邊輸入的視在功率B.副邊輸出的有功功率最大值C.副邊輸出的視在功率額定值D.原邊繞組的有功損耗答案：C12.變壓器鐵芯采用疊片式結(jié)構(gòu)的主要目的是（）。A.減少銅損B.增加機械強度C.減少渦流損耗D.便于安裝繞組答案：C13.變壓器的電壓調(diào)整率是指（）。A.空載電壓與負(fù)載電壓的差值B.負(fù)載電壓與空載電壓的差值與空載電壓的比值C.額定負(fù)載時副邊電壓變化的百分?jǐn)?shù)D.原邊電壓波動對副邊電壓的影響程度答案：C14.三繞組變壓器的繞組排列通常為（）。A.高壓-中壓-低壓B.低壓-中壓-高壓C.中壓-低壓-高壓D.高壓-低壓-中壓答案：B15.變壓器的勵磁涌流最大值可達(dá)額定電流的（）。A.1-2倍B.3-5倍C.6-8倍D.10-12倍答案：C二、填空題（每題2分，共20分）1.變壓器的主要功能包括變壓、變流和__________。答案：阻抗變換2.電力變壓器的鐵芯通常采用__________材料制成，以降低磁滯損耗。答案：硅鋼片3.變壓器空載損耗主要由__________和少量繞組銅損組成。答案：鐵芯損耗（或鐵損）4.變壓器的額定容量單位是__________。答案：kVA（千伏安）5.聯(lián)結(jié)組標(biāo)號中“D”表示繞組為__________聯(lián)結(jié)。答案：三角形6.變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)反映了其__________的大小。答案：阻抗（或漏阻抗）7.變壓器效率的計算公式為η=（輸出功率/__________）×100%。答案：輸入功率8.變壓器的溫升限值主要取決于__________的耐熱等級。答案：絕緣材料9.三相三柱式鐵芯變壓器中，零序磁通的磁路路徑較長，因此零序阻抗較__________。答案：大10.有載調(diào)壓變壓器與無勵磁調(diào)壓變壓器的主要區(qū)別是__________。答案：可在帶負(fù)載狀態(tài)下切換分接頭三、判斷題（每題2分，共20分）1.變壓器只能變換交流電壓，不能變換直流電壓。（）答案：√2.變壓器空載電流主要是有功電流，用于克服鐵芯損耗。（）答案：×（空載電流以無功為主，用于建立磁場）3.變壓器的效率最大值一定出現(xiàn)在額定負(fù)載時。（）答案：×（出現(xiàn)在鐵損等于銅損時）4.Yyn0聯(lián)結(jié)組變壓器可用于三相四線制供電系統(tǒng)，為單相負(fù)載供電。（）答案：√（但需限制中性線電流不超過額定電流的25%）5.變壓器短路試驗時，低壓側(cè)短路，高壓側(cè)施加低壓，目的是測量銅損和阻抗電壓。（）答案：√6.鐵芯飽和會導(dǎo)致變壓器空載電流顯著增大。（）答案：√7.兩臺變壓器并聯(lián)運行時，阻抗電壓允許有±10%的偏差，以平衡負(fù)載分配。（）答案：√8.變壓器溫升過高會加速絕緣材料老化，縮短使用壽命。（）答案：√9.分接開關(guān)通常安裝在變壓器的高壓繞組側(cè)，因為高壓側(cè)電流較小，便于切換。（）答案：√10.三繞組變壓器的中壓繞組通?？拷F芯，低壓繞組在中間，高壓繞組在最外層。（）答案：×（通常低壓繞組靠近鐵芯，中壓在中間，高壓在最外層）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述變壓器的工作原理。答案：變壓器基于電磁感應(yīng)原理工作。當(dāng)原邊繞組通入交變電流時，產(chǎn)生交變磁通，該磁通經(jīng)鐵芯閉合，同時穿過原、副邊繞組。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，交變磁通在原、副邊繞組中感應(yīng)出電動勢，電動勢的大小與繞組匝數(shù)成正比。通過改變原、副邊繞組的匝數(shù)比（變比），即可實現(xiàn)電壓的變換。2.變壓器鐵芯的作用是什么？為何采用疊片式結(jié)構(gòu)？答案：鐵芯的主要作用是構(gòu)成磁路，導(dǎo)磁以增強主磁通，并減少漏磁通。采用疊片式結(jié)構(gòu)（硅鋼片疊壓）是為了減小鐵芯中的渦流損耗：硅鋼片的高電阻率可限制渦流路徑，疊片間的絕緣層（氧化膜或漆膜）進(jìn)一步分割渦流回路，從而有效降低渦流損耗。3.空載試驗和短路試驗的目的分別是什么？試驗時如何接線？答案：空載試驗?zāi)康模簻y量變壓器的空載損耗（鐵損）和勵磁參數(shù)（勵磁阻抗）。接線方式：低壓側(cè)（副邊）開路，高壓側(cè)（原邊）施加額定電壓，測量原邊的電壓、電流和功率。短路試驗?zāi)康模簻y量變壓器的負(fù)載損耗（銅損）和短路阻抗（漏阻抗）。接線方式：低壓側(cè)（副邊）短路，高壓側(cè)（原邊）施加低電壓（約5%-10%額定電壓），使原邊電流達(dá)到額定值，測量此時的電壓、電流和功率。4.為什么聯(lián)結(jié)組別不同的變壓器不能并聯(lián)運行？答案：聯(lián)結(jié)組別不同的變壓器，其副邊線電壓的相位差不為0°（如Yyn0與Yd11的相位差為30°）。并聯(lián)運行時，兩臺變壓器副邊會產(chǎn)生相位差電壓，形成很大的環(huán)流（可達(dá)額定電流的幾倍甚至幾十倍），導(dǎo)致繞組過熱、絕緣損壞，甚至燒毀變壓器。因此，聯(lián)結(jié)組別必須相同才能并聯(lián)。5.影響變壓器效率的主要因素有哪些？如何提高效率？答案：主要因素包括：（1）負(fù)載系數(shù)β（實際負(fù)載與額定負(fù)載的比值）；（2）鐵損（與電壓有關(guān)，基本不變）；（3）銅損（與負(fù)載電流平方成正比，隨負(fù)載變化）。提高效率的方法：（1）設(shè)計時降低鐵芯損耗（采用高導(dǎo)磁率硅鋼片）和繞組電阻（增大導(dǎo)線截面積）；（2）運行時使負(fù)載系數(shù)接近最佳值（β=√(P0/Pkn)，P0為鐵損，Pkn為額定銅損）；（3）避免長期輕載或過載運行。五、計算題（每題6分，共30分）1.一臺單相變壓器，原邊匝數(shù)N1=2200匝，副邊匝數(shù)N2=110匝，原邊電壓U1=220V，求副邊電壓U2。答案：變比k=N1/N2=2200/110=20；U2=U1/k=220/20=11V。2.一臺三相變壓器的額定容量SN=5000kVA，額定電壓U1N/U2N=35kV/10kV，求原、副邊的額定電流I1N、I2N。答案：三相額定電流公式：I_N=S_N/(√3U_N)原邊電流I1N=5000×103/(√3×35×103)≈82.5A副邊電流I2N=5000×103/(√3×10×103)≈288.7A3.某變壓器的空載損耗P0=2kW，額定銅損Pkn=8kW，當(dāng)負(fù)載系數(shù)β=0.8時，求此時的總損耗。答案：總損耗=鐵損+銅損=P0+β2Pkn=2+0.82×8=2+5.12=7.12kW4.一臺變壓器在額定負(fù)載（β=1）、功率因數(shù)cosφ=0.8時，輸出功率P2=1000kW，鐵損P0=5kW，銅損Pkn=8kW，求此時的效率η。答案：輸入功率P1=P2+P0+Pkn=1000+5+8=1013kW效率η=(P2/P1)×100%=(1000/1013)×100%≈98.7%5.兩臺變壓器并聯(lián)運行，變壓器A的阻抗電壓ukA%=6%，容量SA=1000kVA；變壓器B的阻抗電壓ukB%=5%，容量SB=2000kVA。求并聯(lián)運行時兩臺變壓器的負(fù)載分配（假設(shè)總負(fù)載S=2500kVA）。答案：負(fù)載分配與阻抗電壓成反比，即SA'/SB'=ukB%/ukA%=5/6設(shè)SA'=5x，SB'=6x，則5x+6x=2500→x≈227.27kVA因此，SA'=5×227.27≈1136.36kVA（不超過A的容量1000kVA，需修正）實際分配時，A的負(fù)載