电机学习题集变压器题库及答案

1、变压器93  为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和时，空载电流各成何种波形？为什么？94  试说明磁势平衡 的概念及其在分析变压器中的作用。 95   为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？96   变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化 10，试问对 和 的影响怎样？如果仅将外施电压变化 10，其影响怎样？如果仅将频率变化 10，其影响又怎样？98  一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网

2、上运行，额定电压不变。试问对激磁电流，铁哈，漏抗，电压变化率有何影响？913  将一台1000匝的铁心线圈接到110伏，50赫兹的交流电源上，由安培表的读数得知 ， ，把铁心抽去后电流和功率为100A和10kw。假设不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数、等效电路和矢量图（用同一尺寸画）          （2）磁化电流和铁耗电流；（3）两种情况下的相同最大值。    914  有一台单相变压器，额定容量 KVA，原副边额定电压 伏， 赫兹。原副线圈的电阻

3、及漏抗为 欧， ， ， 。试求：（1）折算到高压边的短路电阻 ，短路电抗 及阻抗 ；（2）折算到低压边的短路电阻 ，短路电抗 及阻抗 ；（3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示；（4）计算变压器的短路电压百分比 及其分量 ， 。（5）求满载及 超前等三种情况下的电压变化率 并讨论计算结果。915  一台单相变压器，已知 ， ， ， ， ， ， ， ，当 滞后时，副边电流 ， 。试求：(1) 用近似T形等效电路和简化等效电路求 ，并将结果进行比较(2) 画出折算后的矢量图和T形等效电路。916  一台单相变压器， ， ， ，空载及短路实验的结果如下：实

4、验名称 电压（伏） 电流（安） 功率（W） 电源加在空载 6300 10.1 5000 低压边短路 3240 15.15 14000 高压边试计算（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定 ， （2）画出折算到高压边 的T型等效电路；（3）计算短路电压的百分值及其二分量；（4）满载及 滞后时的电压变化率及效率（5）最大效率。922  变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？923  一台 的单相变压器，如接在直流

5、电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）924  变压器的额定电压为220/110伏，若不慎将低压方误接到220伏电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？942  一台220/110伏、50Hz的空心变压器。参数如下： ， （原线圈自感）， ； ， （副线圈自感）， ，试求（1）原副线圈的漏抗和变压器的激磁电抗；（2）画出T型等效电流，将各数值标在等效短路图上，计算空载电流。  944  一台三相那么去，原、副方额定电压 ， 11连接，匝电压为14.189伏

6、，副方额定电流 。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 1、0.9（超前）和0.85（滞后）三种情况下的负载功率。945  一台3KVA，230/115伏单相变压器，原线圈电阻 ，副线圈电阻 ，原线圈漏抗 ，副线圈漏抗 ，铁耗 w，额定负载时铜耗 w。求（1） 副方功率因数为0.9（滞后）时的不要变化率；（2） 供给3.04kw，功率因数为0.95（滞后）负载时的效率。946  一台单相变压器50KVA、7200/480V、60Hz。其空载和短路制盐数据如下实验名称 电压（伏） 

7、电流（安） 功率（W） 电源加在空载 480 5.2 245 低压边短路 157 7 615 高压边试求：（1）短路参数及其标么值；（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；（3）额定负载电流、功率因数 滞后时的电压变化率、副边电压及效率。（注：电压变化率按近似公式计算）947  在上题变压器的副边并联250uF的电容器，仍到上题之负载阻抗。求副方电压、电流和功率因数。950  单相变压器 10KVA， ， ，参数： , , 。在额定电压下铁耗 w，空载电流 。求（1）假定原副边漏抗折

8、算到同一方时相等，求各参数的标么值，并绘出T、 等效电路；（2）假若副边电压和电流均保持为额定值且功率因数 （滞后）时，求原边电流基功率因数（用 等效电路解）。101  一台三相变压器， 5600KVA， ，Y/ 11连接，变压器空载基短路实验数据如下：实验名称 线电压（伏） 线电流（安） 三相功率（W） 电源加在空载 6300 7.4 6800 低压边短路 550 324 18000 高压边求：（1）计算变压器参数，实际值基标么值；（2）利用 型等效电路，求满载

9、滞后时的副边电压基原边电流；（3）求满载 滞后时的电压变化率基效率。104  一台Y/ 连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？（2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分？105  一台Y/ 连接的三相变压器，原边加额定电压空载运行。此时将副方的三角形打开一角测量开口处的电压，再将三角形闭合测量其中的电流。试问当此时三相变压器试组式或心式时，所测得的数据有什么不同？为什么？106  两台三相变压器并联运行，组号均为

10、Y/ 11，数据如下：          变压器1：5600KVA  ，6000/3050V  ， 0.055；          变压器2：3200KVA  ， 6000/3000V  ， 0.055。两台变压器的短路电阻与短路电抗之比相等，试求空载时每一变压器的循环电流及其标么值。        

11、;         1026  设有一台125MVA，50 Hz，110/10KV，Y0/ 11的三相变压器，空载电流  0.02，空载损耗P0133kw，短路电压（阻抗电压uk10。5，短路损耗PkN600kw。（1） 试求短路阻抗和激磁阻抗（均用标么值），画出近似 型等效电路，表明各阻抗数值；（2） 求供给额定负载且Cos 0.8滞后时的电压变化率及效率。11-3  将下列不对称三相电流和电压分解为对称分量（1） 三相不对称电压， =220V， 伏， 伏；（2）

12、 三相不对称电流， =220A， A， A； 11-4  用对称分量法分析Y/Y连接的三相变压器两相短路时，原、副方电流的相互关系。此种情况下是否有中点移动现象？为什么？ 11-5  有一台100千伏安，Y/Y0-12，三相心式变压器，U1N/U2N=6000/400伏，Z*k=0.055，R*k=0.02，Z*m0=1+j6，如发生单相短路，试求：（1）原线圈的三相电路；（2）副线圈三相电压；（3）中点移动的数值。11-6   如上题的变压器，副方接一个 1的单相负载，试求原边三相电流，副方三相电压和中点移动数值。1123 

13、; 试证明V/V连接的三相变压器的负载容量是装置容量的86.6。           134  有一台三线圈变压器，额定容量电压为110/38.5/11KV，Y0/Y0/ 1211连接，额定容量为10000/10000/10000KVA。短路实验数据为：线圈 短路损耗（kw） 阻抗电压（）高中 111.2  高低 148.75  中低 82.7  试计算简化等效电路中的各参数。1330  一台三相

14、双线圈变压器，SJ1100/3，100KVA，3000/400V，Y/Y012， ，P0616w， ，PkN2350w。现将其改成升压自耦变压器。试求：（1） 改接后折算到高压方的参数；（实际值基标么值）（2） 该自耦变压器的额定容量和线圈容量之比；（3） 当它供给满载且功率因数为1时的电压变化率和效率。答案变压器习题93      答：为了得到正弦感应电势，根据 知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心不饱和时 ，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。 当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。

15、94      答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时， 使得整个磁势减小 ，那么原边就要增加 ，试 ，这就是磁势平衡。  在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。 95            答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。

16、60; 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。96           答：因为 ， ，所以当原、副边匝数变化  10时， 变化 20。由于w变化 10，而U不变，使 变化 10。又因为 ，磁通 变化 10时 由于饱和影响， 变化 k，所以 的变化大于 20。        将外施电压变化 10时， 也将变化 10，使 不变， 的变化大于 10。  这是因为

17、变化 10，由于磁路饱和影响， 变化大于 10。        如果将频率变化 10， ，所以 变化 10，而f变化 10，则因为U不变，使 变化 10。同样使 的变化大于 10。98           答：因为 ，当U不变而f改变后， 将下降到原来的5/6，所以激磁电流将减小。漏抗 ，所以 增大6/5倍。电压变化率随 增大而增大。  又因为 ，而 ，所以铁耗将下降。913   

18、60;       解：（1）有铁心时：  欧                                         取出铁心后：

19、                                               矢量图和等效电路图如下：    &#

20、160;       (2) 有铁心时磁化电流            铁耗电流 当铁心 取出后电流的有功分量            空载电流的无功分量         （3）有铁心时线圈感应电势     

21、60; 根据 得有铁心时磁通的最大值  韦当无铁心时感应电势 伏所以无铁心时磁通最大值    韦   【 注：对第三问，书上答案或本解法之中有一个有问题，请作分析】914  解：（1）折算到高压边的短路阻抗 k                            欧  （2）折算到低压边

22、的短路阻抗                           欧 (3)         所以                  

23、;                  （4）短路电压百分值                                  &#

24、160;    （5）当满载，功率因数 时变压器的电压变化率           当 滞后时，            当 超前时，            对于电压变化率，当 即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压变化率大，当负载为容性时，负载时的端电压可能高于

25、空载时的端电压。915          解：（1）变压器变比k                 所以                       &

26、#160;                             用近似T形等效电路计算时，以 作参考向量    6000伏， 所以         6000      

27、0;  6300.082987.16  伏               144.83+113.59184.06  A故  伏    A用简化等效电路计算时，仍以 作参考向量          伏 A所以  用两种等效电路计算结果相差很小。U相同，I略变。（2） 916  

28、0;          解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数                            ，而k60/6.39.524所以   根据短路实验得到折算到低压边的参数  

29、         所以         （2）折算到高压的T型等效电路 （3）        所以 （4）电压变化率                   （1.6944×0.8+5.6944×

30、;0.6）                  4.77此时，  而 所以   kw故  kw则 （5）达到最大效率时，  所以    所以          98.19922 答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小）

31、，所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。923  答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为 不变。924  答：误接后由 知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440伏左右，使效率降低，绝缘可能被击穿等现象发生。942          解：（1）根据 得，       

32、60;                                                   &

33、#160;              （2）它的等效电流图                   空载电流  （高压边）944              

34、0; 解：（1）原方 副方 所以                        （2）额定容量                      （3）因   

35、;                                         所以当 1时， 1000  W       &

36、#160;                  当 0.9时， 1000×0.9900 w                          当 0.85时， 1000&#

37、215;0.85850 w945  解：（1）                所以    故副方Cos 0.8（滞后）时电压变化率                      5.524（2）供给负载3.04kw时，如不考虑电流对 的影响时，

38、                       0.028×0.95+0.0681×              4.78此时端电压 此时负载电流 这个电流对电压变化率的影响为 所以考虑电流变化对电压变化率的影响后电压变化率  

39、60;    端电压 负载电流 在这个负载时变压器的铁耗不变，铜耗为   w                所以供给3.04kw、功率因数为0.95（滞后）负载时的效率为   946           解：      （1）&#

40、160;短路参数                                其阻抗基值 所以     （2） 空载时铁耗  w        满载铜耗 w（3）

41、60;额定负载电流时 根据电压变化率近似公式                 得 此时副方电压 所以 w w 947          解：在上题中，如 V则 所以 当并联上250uF电容器后，电容器阻抗         

42、0;     所以此时变压器总的负载阻抗             则 如设原方外加电压   ，则根据变压器电压平衡方程式    有    则 副边的端电压 将标么值折算成实际值可得：  副边电压   副边电流   功率因数 950        &#

43、160;   解：（1）                            所以              等效电路如图    （2）设 ，则   

44、0;      1.022+j0.0171.022  所以 0.008-j0.0505故 原边电流                   101    解：（1）     所以             

45、   则：               因 所以                         （2）以 作参考向量，即 ，并近似认为 相位与 相反，故可以得到 0.8j0.6所以 故   kV 故 （3） （0.3201

46、15;0.6+5.48×0.6）3.54 对于第（2）个问题，由于假设 与 同相，如想减小这一假设造成的误差，可对 相位进行修正现修正后的                            这样， 与arcCos0.8很接近了。       104  答：（1）由于原方Y接，

47、三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。  副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。       （2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。105  答：由于组式变压器各相磁路相互独立，三次谐波磁通的磁路就是主磁路，而心式变压器中三次谐波磁通只能走箱壁，与空气等耦合， 很大。故测开口处电压时组式很大，而心式很小。当闭合测电流时，表中测得的电流就是三次谐波电流。这个 起一个激磁电流的作用，使主

48、磁通中 减小。106  解：电流 A      A                   A      A                 则 

49、0;                                    变比                

50、;       环流（线电流） A                  所以，       1026  解：（1）       所以          

51、         （2）  11-3    解：（1）分解后的各对称分量         = 伏                 = 伏        

52、0;                           = 伏  （2） = A                 = A     

53、;                               = A11-4          解：设副方a、b两相短路，并令短路电流为 ，则由对称分量法得出： = = ， 所以 =    

54、;  =     =0所以 =      =      则  + =   + =   + =0原方实际电流 ， 因     没有零序分量所以     此种情况下没有中点移动现象由   ，        ， 得 故  11-5    解：（1）当短路时

55、Zl=0时，则有在单相短路时 所以  而 所以变压器原方三相电流为    (2) 副线圈电压                     = =0.9991                  &

56、#160;     =0.00888                     =             所以             &#

57、160;                               所以   V           V   V      （3）中点移动数值： V11-6              解：（1）     Z2不计       原方三相电流为  所以   A        （2）副方线圈电压为