第一章变压器的结构与工作原理试题及答案要点.pdf
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1、第一章变压器的结构与工作原理 一、填空:(每空 1 分) 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 , 0 I , Fe p。 (增加,减少或不变) 答: m增大, 0 I增大, Fe p增大。 2.一台额定频率为60HZ的电力变压器接于50HZ ,电压为此变压器的5/6 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,励磁电抗减小,漏电抗减小。 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)
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:电磁感应作用。 8.引起变压器电压变化率变化的原因
3、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,烧毁。 二、选择填空(每题1 分) 1.三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 2.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 3.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 4.三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
4、空载线B 空载相C 额定负载时的线 答: A 5.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 6.变压器的其它条件不变,若原副边的匝数同时减少10,则 1 X, 2 X及 m X的大 小将。 A: 1 X和 2 X同时减少10, m X增大 B: 1 X和 2 X同时减少到0.81 倍, m X减少 C: 1 X和 2 X同时减少到0.81 倍, m X增加 D: 1 X和 2 X同时减少10, m X减少 答: B 7.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
5、; 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 答: C,F 8.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 9.三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 10.变压器原边每匝数增加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% 答: B 11.三相变压器的变化是指之比。 A:原副边相电势B:原副边线电势
6、C:原副边线电压 答: A 12.磁通 ,电势 正方向如图,W1匝线圈感应的电势 e 为。 A:d /dt B: W1d/dt C:-W1d/dt 答: C 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 答: A 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 答: B 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 答: B,B,A 16.当一台变压器的原边匝数比设计少10%(副边匝数正常)则
7、下列各值的变化为: 磁通; 1 X; 2 X; m X;U20 I 0 。 A:变大 B:变小 C:不变 答: A,B,C,B,A,A 17.一台Y/ 0 y-12 和一台 Y/ 0 y-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 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 . 答: B 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 答: C 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
8、,不变。 答: A 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 。 答: A 三、判断(每题1 分) 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。 () 答:对 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,因此负载时空载时感应 电势 1 E为常数。() 答:错 3.变压器空载运行时, 电源输入的功率只是无功功率。() 答:错
9、4.变压器频率增加, 激磁电抗增加, 漏电抗不变。() 答:错 5.变压器负载运行时,原边和副边电流标幺值相等。() 答:错 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。 () 答:错 7.变压器空载和负载时的损耗是一样的。() 答:错 8.变压器的变比可看作是额定线电压之比。() 答:错 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。() 答:对 10.不管变压器饱和与否,其参数都是保持不变的。() 答:错 四、简答(每题3 分) 1.从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率? 答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过
10、激磁电流I0, 产生 励磁磁动势F0,在铁芯中产生交变主磁通0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感 应 定 律 , 原 副 边 因 交 链 该 磁 通 而 分 别 产 生 同 频 率 的 感 应 电 动 势e1和e2, 且 有 dt d Ne 0 11 、 dt d Ne 0 22 显然,由于原副边匝数不等,即N1N2,原副边的感 应电动势也就不等,即e1e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即 U1 E1、U2E2,故 原副边电压不等,即U1 U2, 但频率相等。 2.试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线 圈的电压将如何变化? 答:由 dt d N
11、e 0 11 、 dt d Ne 0 22 可知 2 2 1 1 N e N e ,所以变压器原、副两边每 匝感应电动势相等。又U1 E1, U2E2,因此 2 2 1 1 N U N U 当 U1 不变时,若 N1减少 , 则每 匝电压 1 1 N U 增大,所以 1 2 22 N U NU将增大。或者根据 m fNEU 111 44. 4,若 N1减 小,则 m增大, 又m fNU 22 44.4,故 U2增大。 3.变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35 毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭 成? 答:变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。为了铁心损耗, 采用 0.3
12、5mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。 4.变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么? 答:铁心 : 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。 绕组 : 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。 分接开关 : 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从 而实现变压器调压。 油箱和冷却装置: 油箱容纳器身 ,盛变压器油 ,兼有散热冷却作用。 绝缘套管 : 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接,使带电的绕组引线与 接地的油箱绝缘。 5.变压器原、副方额定电压的含义是什么? 答:变压器一次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压,二次额定电压U2N是指
13、变 压器一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压。 五、计算(每题5 分) 1.一台三相变压器,原、副方额定电压 1 2 10/ 3.15 N N U kV U ,/Y11 连接,匝 电压为 14.189 伏,副方额定电流 2 183.3 N A I 。 试求( 1)原副方线圈匝数; (2)原线圈电流及额定容量; (3)变压器运行在额定容量且功率因数为 2 Cos1、0.9(超前)和0.85(滞 后)三种情况下的负载功率。 解: ( 1)原方 1 10 5.7735 3 N kV U 副方 23.15NkVU 所以 1 1407 14.189 NU T W 2 2222 14.189 NU T
14、W (2)额定容量 22 3 NNNSUI 33.15 183.31000 N KVA S 1 1 1000 57.74 33 10 N N N S A I U (3)因 2 2NCos SP 所以当 2 Cos1 时 2P1000 W 当 2 Cos0.9 时 2 P 10000.9900 w 当 2 Cos0.85 时 2P10000.85850 w 2.一台 3KVA, 230/115伏单相变压器, 原线圈电阻 1 0.3 r , 副线圈电阻 2 0.05 r , 原线圈漏抗 10.8x,副线圈漏抗20.1x,铁耗45FePw,额定负载时铜耗 85 cuP w。 求: (1) 副方功率因
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- 第一章 变压器 结构 工作 原理 试题 答案 要点
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