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1、 第一单元变压器的分类、结构和原理课题一 变压器的分类和用途一、填空题 1变压器是一种能变换_交流_电压，而_频率_不变的静止电气设备。2变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为_油浸_风冷式、自冷式和_干式_变压器。3电力系统中使用的电力变压器，可分为_升压_变压器、_降压_变压器和_配电_变压器。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。( )三、简答题1为什么要高压送电?在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。 2变压器能改变直
2、流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出，原边或电源将会烧毁。为什么?接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。课题二 变压器的结构与冷却方式一、填空题1变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。接电源的绕组称为_一次侧_；接负载的绕组称为_二次侧_。也可按绕组所接电压高低分为_高压绕组_和_低压绕组_。按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。 2变压器的铁心常用_硅钢片_叠装而成，因线圈位置不同，可分为_芯式_和_壳式_两大类。3气体继电器装在_油枕_ 与_油箱_之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产生气体。4绝缘
3、套管穿过_油箱盖_，将油箱中变压器绕组的_输入、输出线_从箱内引到箱外与_电网_相接。5绝缘套管由外部的_瓷套_和中间的_导电杆_组成。对它的要求主要是_绝缘性能_和_密封性能_要好。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1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。 ( ) 2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。 ( ) 3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。 ( ) 4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。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填人括号内
4、) 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 ) A10 B5 C15 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密封圈课题三 变压器的原理 一、填空题 1变压器的空载运行是指变压器的一次绕组_加额定电压_，二次绕组_开路_的工作状态。 2一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220 V时，要求二次侧电压为127 V，则该变压器的二次绕组应为_381_匝。 3一台变压器的变压比为115，当它的一次
5、绕组接到220 V的交流电源上时，二次绕组输出的电压是_191.3_V。 4变压器空载运行时，由于_铜_损耗较小，_附加_损耗近似为零，所以变压器的空载损耗近似等于_铁_损耗。 5变压器带负载运行时，当输入电压U不变时，输出电压U的稳定性主要由_ZS1_和_ZS2_决定，而二次侧电路的功率因数cos主要_负载性质_决定，与变压器关系不大。 6收音机的输出变压器二次侧所接扬声器的阻抗为8 ，如果要求一次侧等效阻抗为288 ，则该变压器的变比应为_6_。 7变压器的外特性是指变压器的一次侧输入额定电压和二次侧负载_性质_一定时，二次侧_电压_与_电流_的关系。 8一般情况下，照明电源电压波动不超过
6、_5_；动力电源电压波动不超过_-5-+10_，否则必须进行调整。 9如果变压器的负载系数为，则它的铜损耗Pcu与短路损耗PK的关系式为_ Pcu=2PK_，所以铜耗是随_负载_的变化而变化的。10当变压器的负载功率因数cos一定时，变压器的效率只与_负载系数_有关；且当_铜耗等于铁耗_时，变压器的效率最高。 二、判断题(在括号内打“”或打“”) 1变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。 ( ) 2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。 ( ) 3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。 ( ) 4变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应
7、电动势在数值上基本相等，而相位相差180。 ( )。5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。 ( ) 6在变压器绕组匝数、电源电压及频率一定的情况下，将变压器的铁心截面积S减小，根据公式m= BS可知，变压器铁心中的主磁通将要减小。 ( ) 7当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。 ( ) 8接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使Uz下降。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1有一台380 V36 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3
8、80 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 2有一台变压器，一次绕组的电阻为10，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 3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 4将50 Hz、220 V127 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 5变压器的空载电流Io与电源电压U，的相位关系是( C )。 AIo与U同相 BI0滞后U 90。
9、CIo滞后U接近90但小于90 DIo滞后U，略大于90 6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 四、简答题1什么是主磁通、漏磁通? 答：既穿过原边，又穿过副边绕组的磁通就是主磁通 仅穿过原边，或仅穿过副边绕组的磁通就是漏磁通 2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：图略。空载时有功功率仅有很小的铜耗,其余的功率在电能与磁能间不断转换,即空载时无功功率大。故功率因数很小。 3变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关? 答：原边漏阻抗ZS1
10、副边漏阻抗ZS2 功率因数cos2 负载阻抗Zfz 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=0.015 Wb。试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少? 解：E1=4.44N1f=4.4420000.01550=6660 (V) E2=E1/K=6660/30=222 (V)2变压器的额定容量是100 kVA，额定电压是6 000 V230 V。满载下负载的等效电阻R=025，等效感抗X。=O44。试求负载的端电压及变压器的电压调整率。解: I2N=SN/U2N=100103/230=434.7 (A)U2=I2NZfz=0
11、.5434.7=217.35 (V)U=(U2NU2)/U2N=(230217.5)/230=5.4课题四 变压器的空载试验与短路试验一、填空题1在测试空载损耗P。时，如果空载损耗Po和空载电流I过大，则说明_铁芯质量差_、_气隙太大_。如果K太小或太大，则说明_绕组的绝缘_或_匝数_有问题。还可以通过示波器观察开路侧电压或空载电流I的波形，如果不是正弦波，失真过大，则说明铁心_过饱和_。2短路试验是为了测出变压器的_短路电压_、_短路阻抗_和_额定铜损耗_。 3在铁心材料和频率一定的情况下，变压器的铁耗与_磁通的平方_成正比。 二、判断题(在括号内打“”或打“”)1在进行空载试验时，电流表应
12、接在功率表前面。 ( ) 2对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。 ( ) 3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。 ( ) 4变压器的铜耗Pcu为常数，可以看成是不变损耗。( ) 5从设备利用率和全年效益考虑，变压器负载系数应在0.9以上，且越大越好。 ( ) 三、选择题(将正确答案的序号填人括号内) 1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2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3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
13、阻抗 B短路电压 C额定负载时的铜耗 D以上均正确四、筒答题.试述空载试验的实际意义。 通过空载损耗P0的测试,可以检查铁芯材料、装配工艺的质量和绕组的匝数是否正确、有否匝间短路。通过K的测试，可知绕组的绝缘或匝数是否有问题。观察电压U2或空载电流I0的波形是否为正弦波，可判断铁芯有没有饱和。五、计算题 某变压器额定电压为10 kV04 kV，额定电流为5 A125 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。解：K=U1N/U2N=10/0.4=25 COS1=P0/S0=405/(101030.4)=0.1 I0/I1N=0.4/5=8第二单元变压器绕组的极性测定与连接课题一 单相变压器绕组的极性 一、填空题 1变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次绕组
