168、4.5

32．电压互感器的原理与普通 变压器是完全一样的，不同的是它的 更准确。 降压、精度

33．在选择电压互感器时，必须使其 符合所测电压值；其次，要使它尽量接 近 状态。

一次侧额定电压、开路

二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)

1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。 ( × ) 2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。 ( × )

3．同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。 (× )

4．热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。 (× )

5．储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。 (× )

6．芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。 (√ )

7．变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。 ( √ )

8．变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。 (× ) 9．变压器用于改变阻抗时，变压比是一次侧、二次侧阻抗的平方比。 (× )

10．变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差1800。 (√ )

11．当变压器的二次侧电流增加时，由于二次绕组磁势的去磁作用，变压器铁心中的主磁通将要减小。 (× )

12．当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。 ( √ ) 13．接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使电压下降。 ( × ) 14．对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。 (√ )

15．变压器进行短路试验时，可以在一次侧电压较大时，把二次侧短路。 (× ) 16．变压器的铜耗PCu为常数，可以看成是不变损耗。(× )

17．变压器二次侧采用三角形接法时，如果有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势的相量和为零。 (× )

18．绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。 ( √ )

19．当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率，减少不必要的损耗。 (√ )

20．变压器并联运行时连接组别不同，但只要二次侧电压大小一样，那么它们并联后就不会因存在内部电动势差而导致产生环流。 (× )

21．自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于一次侧、二次侧电流数值之和。 (× )

22．白耦变压器既可作为降压变压器使用，又可作为升压变压器使用。 (× )

23．自耦变压器一次侧从电源吸取的电功率，除一小部分损耗在内部外，其余的全部经一次侧、二次侧之间的电磁感应传递到负载上。 (√ )

24．利用互感器使测量仪表与高电压、大电流隔离，从而保证仪表和人身的安全，又可大大减少测量中能量的损耗，扩大仪表量程，便于仪表的标准化。 (√ ) 25．应根据测量准确度和电流要求来选用电流互感器。( √ ) 26．与普通变压器一样，当电压互感器二次侧短路时，将会产生很大的短路电流。 (√ ) 27．为了防止短路造成危害，在电流互感器和电压互感器二次侧电路中都必须装设熔断器。

(× )

28．电压互感器的一次侧接高电压，二次侧接电压表或其他仪表的电压线圈。 (√ )

三、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1．油浸式变压器中的油能使变压器( D )。 A．润滑 B冷却

C．绝缘 D．冷却和增加绝缘性能

2．常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定输出电压的( B )。 A．±10％ B．±5％ C．±15％

3．安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起的更大危害。在全密封变压器中，广泛采用( A )做保护。

A．压力释放阀 B．防爆玻璃 C．密封圈

4．有一台380 V／36 V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380 V电源后，会发生的现象是( C )。 A．高压侧有380 V的电压输出

B．高压侧没有电压输出，绕组严重过热 C．高压侧有高压输出，绕组严重过热 D．高压侧有高压输出，绕组无过热现象

5．有一台变压器，一次绕组的电阻为10 Ω，在一次侧加220 V交流电压时，一次绕组的空载电流( B )。

A．等于22 A B．小于22 A C．大于22 A 6．变压器降压使用时，能输出较大的( B )。 A．功率 B．电流C．电能 D．电功

7．将50 Hz、220 V／127 V的变压器接到100 Hz、220 V的电源上，铁心中的磁通将( A )。 A．减小 B．增加 C．不变 D．不能确定

8．变压器的空载电流I0与电源电压U1的相位关系是( C )。 A．I0与U1同相 B．I0滞后U1 900

C．I0滞后U1接近900但小于900 D．I0滞后U1略大于900

9．用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将( B )。

A．升高 B．降低 C．不变 D．可能升高，也可能降低

10．变压器短路试验的目的之一是测定( A )。

A．短路阻抗 B．励磁阻抗 C．铁耗 D．功率因数

11．变压器空载试验的目的之一是测定( C )。 A．变压器的效率 B．铜耗 C．空载电流

12．对变压器进行短路试验时，可以测定( D )。

A．由短路电压与二次侧短路电流之比确定的短路阻抗 B．短路电压 C．额定负载时的铜耗 D．以上均正确

13．单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于( A )。 A．一次、二次绕组的同名端

B．对一次侧、二次侧出线端标志的规定

C．一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧出线端标志的规定。

14．变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是( D )。 A．没有电压输出 B．输出电压升高 C．输出电压不对称 D．绕组烧坏

15．变压器二次绕组采用三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是( A )。

A．把二次绕组接成开口三角形，测量开口处有无电压 B．把二次绕组接成闭合三角形，测量其中有无电流 C．把二次绕组接成闭合三角形，测量一次侧空载电流的大小 D．以上三种方法都可以

16．将自耦变压器输入端的相线和零线反接，( C )。 A．对自耦变压器没有任何影响 B．能起到安全隔离的作用

C．会使输出零线成为高电位而使操作有危险 17．自耦变压器的功率传递主要是( C )。

A．电磁感应 B．电路直接传导 C．两者都有

18．自耦变压器接电源之前应把自耦变压器的手柄位置调到( C )。 A．最大值 B．中间 C．零

19．如果不断电拆装电流互感器二次侧的仪表，则必须( A )。 A．先将一次侧断开 B．先将一次侧短接 C．直接拆装 D．先将一次侧接地

20．电流互感器二次侧回路所接仪表或继电器线圈的阻抗必须( B )。 A．高 B．低 C．高或者低 D．既有高，又有低

四、筒答题

1．为什么要高压输送电能? 答：减少电能和电压损耗。

2．变压器能改变直流电压吗?如果接上直流电压会发生什么现象?为什么? 答：不能。烧坏变压器，因电流过大。

3．什么是主磁通、漏磁通?

答：经铁心通过的是主磁通，经气隙通过的是漏磁通。 4．画出变压器空载运行的相量图，并根据相量图说明为什么变压器在空载时功率因数很小。 答：空载运行相量图可根据电压平衡方程画出（此处略），空载电流与一次侧电压相位角接近900（此时主要作用是产生主磁通），所以功率因数很低（0.1～0.3）。

5．变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关? 答：与电源电压、负载大小、负载性质均有关。 6．试述空载试验的实际意义。

答：变压器空载试验的目的是确定变压器的变比k、铁损耗pFe和励磁阻抗zm。 7．判断变压器绕组同名端的原理和方法是什么?

答：原理是电流产生磁场方向的右手螺旋定则，方法是注意磁场的方向和绕组的绕向。 8．什么是变压器绕组的星形接法?它有什么优缺点?

答：星形接法是将三相末端连接在一起，三相首端接电源或负载。其优点是可以同时输出两个电压，绕组承受相电压，绝缘易得到保证。经济性不如三角形连接。

9．二次侧为星形接法的变压器，空载测得三个线电压为UUV=400 V，UWU=230 V，UVW=230 V，请作图说明是哪相接反了。

答：W相接反了。将对称三相相量图中UW相反向后按UUV=UU-UV、UVW=UV-UW、

UWU=UW-UU，进行向量相加可得。

10．二次侧为三角形接法的变压器，测得三角形的开口电压为二次侧相电压的2倍，请作图说明是什么原因造成的。

答：其中一相同名端接反造成。

11．变压器并联运行没有环流的条件是什么?

答：各变压器的原、副边额定电压对应相等，即变比k相等；各变压器的连接组别必须相同。

12．电流互感器工作在什么状态?为什么严禁电流互感器二次侧开路?为什么二次侧和铁心要接地?

答：短路状态。因开路时，一次侧电流全部用于励磁，磁通进入过饱和状态，发热损坏。 13．使用电压互感器时应注意哪些事项? 答：1）副绕组不允许短路，以防止过大的短路电流损坏电压互感器。2）二次绕组一端及铁心必须牢固接地，以防止绕组绝缘损伤时被测电路的高电压串入副边而危及人身安全。3）二次负载的阻抗值不能过小，以保证测量精度。

14．电焊变压器应满足哪些条件?

答：1）空载时，具有60～75V的输出电压U20，以保证容易起弧。2）负载时，应具有电压迅速下降的外特性。3）短路时，其短路电流不应过大。4）焊接电流能在一定的范围内可调。

五、计算题

1．变压器的一次绕组为2 000匝，变压比K=30，一次绕组接入工频电源时铁心中的磁通最大值Φm=0.015 Wb。试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少? 答：

E1?4.44fN1?m?4.44?50?2000?0.015?6660V

E2?4.44fN2?m?4.44?50?2000?0.015?222V 302．变压器的额定容量是100 kV·A，额定电压是6 000 V／230 V，满载下负载的等效电阻

RL=0.25Ω，等效感抗XL=0.44Ω。试求负载的端电压及变压器的电压调整率。 答：

额定电流为：I1N?SN100??9.62A 3U1N1.732?6SN100??251A 3U2N1.732?0.23RL?XL?0.252?0.442?0.2561?0.5?

22I2N?负载阻抗：ZL?负载端电压：U?3I2NZL?1.732?251?0.5?217.4V 电压调整率：?U%?U2N?U230?217.4?100%??100%?5.5%

U2N2303．某变压器额定电压为10 kV／0.4 kV，额定电流为5 A／125 A，空载时高压绕组接

10 kV电源，消耗功率为405 W，电流为0.4 A。试求变压器的变压比，空载时一次绕组的功率因数以及空载电流与额定电流的比值。

答：

变压比：k?U110000??15 U2400U110000??14434? 3I101.732?0.4空载时一次侧阻抗：Z10?空载时一次侧阻抗：R10?P40510??2531? 220.4I10Z10?R10?144342?25312?201934395?Y?

22空载时一次侧感抗：X10?空载时一次侧功率因数：cos??R102531??0.18 Z1014434I100.4?100%??100%?8% I1N5空载电流与额定电流的比值：I0%?4．一台三相变压器，额定容量SN=400 kV·A，一次侧、二次侧额定电压UlN／U2N=10

kV／0.4 kV，一次绕组为星形接法，二次绕组为三角形接法。试求：

（1）一次侧、二次侧额定电流；

（2）在额定工作情况下，一次绕组、二次绕组实际流过的电流；

（3）已知一次侧每相绕组的匝数是150匝，问二次侧每相绕组的匝数应为多少? 答： （1）