电机学变压器经典习题及答案.docx
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1、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,假设误将低压侧接到380V上,则此时 , , , 。(增加,削减或不变)答:增大,增大,减小,增大。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 。答:饱和程度不变,励磁电流不变,励磁电抗增大,漏电抗增大。3. 三相变压器志向并联运行的条件是(1) ,(2) ,(3) 。答:(1)空载时并联的变压器之间无环流;(2)负载时能依据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
2、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,其缘由为 。答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大许多,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 对原端进展作用的。答:磁动势平衡和电磁感应作用。8. 引起变压器电压变更率变更的缘由是 。答:负载电流的变更。9. 如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到2
3、20V电压,则激磁电流将 ,变压器将 。答:增大许多倍,烧毁。10. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。11. 三相变压器组不宜承受Y,y联接组,主要是为了避开 。答:电压波形畸变。12. 变压器副边的额定电压指 。答:原边为额定电压时副边的空载电压。13. 为使电压波形不发生畸变,三相变压器应使一侧绕组 。答:承受d接。14. 通过 和 试验可求取变压器的参数。答:空载和短路。15. 变压器的构造参数包括 , , , , 。答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。16. 在承受标幺制计算时,额定值的标幺值为
4、 。答:1。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 。答:主磁通,漏磁通。18. 变压器的一次和二次绕组中有一局部是公共绕组的变压器是 。答:自耦变压器。19. 并联运行的变压器应满意(1) ,(2) ,(3) 的要求。答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应一样;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要一样。20. 变压器运行时根本铜耗可视为 ,根本铁耗可视为 。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,负载电流一样的条件下,越高,则 。A:副边电压变更率u越大,效率越高,B:副
5、边电压变更率u越大,效率越低,C:副边电压变更率u越大,效率越低,D:副边电压变更率u越小,效率越高。 答:D2. 一台三相电力变压器=560kVA, =10000/400(v), D,y接法,负载时无视励磁电流,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。 答:C3. 一台变比为k的变压器,从低压侧作空载试验,求得副边的励磁阻抗标幺值为,那末原边的励磁阻抗标幺值是 。:,:,:.。 答:A4. 变压器的其它条件不变,外加电压增加,则原边漏抗,副边漏抗和励磁电抗将 。 :不变, :增加% ,:削减%
6、。(分析时假设磁路不饱和) 答:A5 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:B6 电压与频率都增加5时,穿过铁芯线圈的主磁通 。 A 增加 B 削减 C 根本不变答:C7 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;A8 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 答:A9 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:A10 变
7、压器的其它条件不变,若原副边的匝数同时削减10,则,与的大小将 。 A:和同时削减10,增大 B:和同时削减到0.81倍, 削减 C:和同时削减到0.81倍,增加 D:和同时削减10,削减 答:B11 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:增加许多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏紧急;F:严峻发热有烧坏紧急答:C,F12 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。A:电压变更率太大; 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:B13 三相变压器组不宜承受Y,y联接组,
8、主要是为了避开 。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:B14 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%答:B15 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:原副边线电压答:A16 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:C17 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:A18 两台变压器并联运行时,其负荷与短路阻抗 支配。A:大小成反比
9、 B:标么值成反比 C:标么值成正比答:B19 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,额定电压变更率 。A变大 B 变小答:B,B,A20 当一台变压器的原边匝数比设计少10%(副边匝数正常)则下列各值的变更为:磁通 ; ; ; ;U20 I0 。A:变大 B:变小 C:不变答:A,B,C,B,A,A21 一台Y/-12和一台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不愿定 D不改接也能答:A22 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
10、 C,不变.答:B23 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:C24 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。答:A25 一台单相变压器额定电压为220/110V。Y/y-12接法,在高压侧作短路试验,测得的短路阻抗标幺值为0.06,若在低压侧作短路试验,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、推断1. 变压器负载运行时副边电压变更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根本
11、为常数,因此负载和空载时感应电势为常数 。 ( )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,就可到达变压的目的。 ( )答:对10. 不管变压器饱和与否,其参数都是保持不变的。 ( )答:错11. 一
12、台Y/-12和一台Y/-8的三相变压器,变比相等,能经过改接后作并联运行。( )答:对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。( )答:对13. 变压器负载成容性,负载增加时,副边电压将降低。 ( )答:错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。 ( )答:错15. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为电压变更率太大。 ( )答:错四、简答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,流过激磁电流im, 产生励磁磁动势fm,在铁芯中产生交变主磁通m,
13、 其频率与电源电压的频率一样,依据电磁感应定律,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、明显,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U1E1、U2E2,故原副边电压不等,即U1U2, 但频率相等。2. 试从物理意义上分析,若削减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更?答:由、可知,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U1 E1, U2E2,因此,当U1 不变时,若N1削减, 则每匝电压增大,所以将增大。或者依据,若 N1减小,则增大, 又,故U2增大。3. 变压器铁芯的作
14、用是什么,为什么它要用0.35mm厚、外表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。为了削减铁心损耗,承受0.35mm厚、外表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: 油箱包涵器身,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
15、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是指变压器一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压。6. 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分?并指出空载和负载时鼓励各磁通的磁动势?答:由于磁通所经途径不同,把磁通分成主磁通和漏磁通,便于分别考虑它们各自的特性,从而把非线性问题和线性问题分别予以处理 区分:1. 在途径上,主磁通经过铁心磁路闭合,而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。 2在数量上,主磁通约占总磁通的99%以上,而漏磁通却缺乏1%。 3在性质上,主磁通磁路饱和,m与im呈非线性关系,而
16、漏磁通磁路不饱和,1与i1呈线性关系。 4在作用上,主磁通在二次绕组感应电动势,接上负载就有电能输出, 起传递能量的媒介作用,而漏磁通仅在本绕组感应电动势,只起了漏抗压降的作用。空载时,有主磁通和一次绕组漏磁通,它们均由一次侧磁动势鼓励。 负载时有主磁通,一次绕组漏磁通,二次绕组漏磁通。主磁通由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即鼓励,一次绕组漏磁通由一次绕组磁动势鼓励,二次绕组漏磁通由二次绕组磁动势鼓励。7. 变压器的空载电流的性质和作用如何?它与哪些因素有关?答:作用:变压器空载电流的绝大局部用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一局部用来供应变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功重量
17、,后者属有功性质,称为空载电流的有功重量。性质:由于变压器空载电流的无功重量总是远远大于有功重量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。大小:由磁路欧姆定律,和磁化曲线可知,I0 的大小与主磁通m, 绕组匝数N与磁路磁阻有关。就变压器来说,依据,可知, 因此,由电源电压U1的大小和频率f以与绕组匝数N1来确定。依据磁阻表达式可知,与磁路构造尺寸,有关,还与导磁材料的磁导率有关。变压器铁芯是铁磁材料,随磁路饱和程度的增加而减小,因此随磁路饱和程度的增加而增大。综上,变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率,绕组匝数,铁心尺寸与磁路的饱和程度有关。8. 变压器空载运
18、行时,是否要从电网获得功率?这些功率属于什么性质?起什么作用?为什么小负荷用户运用大容量变压器无论对电网和用户均不利?答:要从电网获得功率,有功功率供应变压器本身功率损耗,即铁心损耗和绕组铜耗,它转化成热能散发到四周介质中;无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户运用大容量变压器时,在经济技术两方面都不合理。对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流较大,而负荷小,电流负载重量小,使电网功率因数降低,输送有功功率实力下降,对用户来说,投资增大,空载损耗也较大,变压器效率低。9. 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?答:铁心不饱和时,空载电流、电动势和主磁
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