华北电力大学(北京)

第三章变压器3.3答：不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流(diànliú)，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流(diànliú)，电流(diànliú)将很大，并将烧毁变压器。3.7答：此时一次、二次绕组电压均超过额定电压的倍，即低压电压为380V,而高压侧电压为660V,将损坏变压器的绝缘。3.10答：变压器空载运行时，从电网中要吸取有功和无功功率，用于建立主、漏磁场和供给铁心损耗以及铜损耗(R1I02)。精品资料小负荷的用户使用大容量变压器，对电网造成功率因数降低，对用户来讲，使变压器的效率降低。3.11答：当高压侧加220V电压时，i0呈尖顶(jiāndǐng)波。当高压侧加110V电压时，i0呈正弦波，因此时变压器主磁路将处于不饱和状态。将110V电压加在低压侧，i0呈尖顶(jiāndǐng)波。3.12答：铁心饱和程度增加，空载电流增大，铁损耗增加，二次侧感应电动势增加，变比减小。3.13答：相当于频率降低。则主磁通增加，空载电流增加，铁损耗增加，漏抗减小。3.15答：不能。因为产生一定主磁通所需的磁动势N1I0是一定的，当一次绕组匝数太少时（N1=2），则导致I0很大，变压器将被损坏。精品资料3.16答：变压器运行时电源电压下降，将使铁心饱和程度下降，励磁电流下降，励磁阻抗上升，铁损耗(sǔnhào)下降。3.17答：①铁心饱和程度增加，励磁电流增加，铁损耗(sǔnhào)增加；②铁心饱和程度不变，励磁电流增加，铁损耗(sǔnhào)增加；③铁心饱和程度不变，励磁电流不变，铁损耗(sǔnhào)增加。3.24答：变压器二次侧接电阻负载时，从一次侧输入的感性无功功率较小，只用于建立变压器的主、漏磁场。当二次侧接电感性负载时，从一次输入较大感性无功功率，除用于变压器本身建立磁场外，还要供给负载的感性无功功率。当二次侧接电容性负载时，从一次输入的无功功率分三种情况：精品资料①当电容性负载较小时，从一次侧输入较小的感性无功功率(wúɡōnɡɡōnɡlǜ)，此时变压器建立主、漏磁场所需感性无功由电源和负载共同承担。②当电容性负载产生的感性无功正好等于变压器建立主、漏磁场所需的感性无功时，从一次侧输入的无功功率(wúɡōnɡɡōnɡlǜ)为零。③当电容性负载较大时，从一次侧输入的无功功率(wúɡōnɡɡōnɡlǜ)是容性的。3.27答：（1）U2空>U2满>U2短=0

（2）E1空>E1满>E1短（3）Bm空>Bm满>Bm短3.44解：可有四各种不同(bùtónɡ)方式的联结，三种不同(bùtónɡ)的变比。思考题与习题答案部分精品资料（1）高低压边均串联(chuànlián)

（2）高压边串联(chuànlián)，低压边并联

（3）高低压边均并联

思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料（2）高压边并联(bìnglián)，低压边串联

3.45答：二次侧电压不相等。因为I0I=2I0II，忽略漏阻抗，则励磁阻抗ZmI=1/2ZmII，一次绕组串联后加440V电压,但两台变压器的一次侧电压不等,U1I=2U1II,且U1I≈146.7V,U1II≈293.3V，所以二次侧电压不也不相等,U2I=2U2II,且U2I=73.4V,U2II=146.6V。3.46解：（1）原来高压绕组的匝数因为，所以匝。思考题与习题(xítí)答案部分精品资料（2）新的高压绕组匝数因为(yīnwèi)，所以匝。3.47解：（1）变压器近似等效电路参数标么值思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料短路电阻：短路电抗(diànkàng)：

励磁阻抗：

负载阻抗：思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料等效电路如图3.3所示：

图3.3题3.47图一次、二次侧电流(diànliú)及二次侧电压：精品资料

（3）输入(shūrù)功率和输出功率输入(shūrù)功率：输出功率：思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料3.48解：（1）折算到高压(gāoyā)侧的变压器“T”形等效电路参数并画出等效电路图（设R1=R2’，X1=X2’）①由空载试验数据求励磁参数

折算到高压(gāoyā)侧有：思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料

②由短路试验数据(shùjù)求短路参数折算到75℃有：思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料则

折算(shésuàn)到高压侧的变压器“T”形等效电路如图3.4所示。思考题与习题答案(dáàn)部分+-+-图3.4题3.48图精品资料（2）额定负载且cosφ2=0.8（滞后(zhìhòu)）和cosφ2=0.8（超前）时的电压变化率、二次端电压和效率①额定负载且cosφ2=0.8（滞后(zhìhòu)）时思考题与习题答案部分精品资料

②额定负载且cosφ2=0.8（超前）时思考题与习题(xítí)答案部分精品资料3.48解：（1）当输出电流I2=I2N，cosφ2=0.8（滞后）时的效率(xiàolǜ)

（2）效率(xiàolǜ)最高时的负载系数βm和cosφ2=0.8（滞后）时的最高效率(xiàolǜ)ηmax思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料3.50解：当β=1时，U2=U2N，ΔU=0，则：

而短路参数(cānshù)为：

所以思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料为阻容性负载(fùzài)3.51解：（1），代入数据得：

整理得：又因为：联立求解(1)、(2)式，得：SI=1189kV·A，SII=2061kV·A通过计算可知，短路电压大的变压器欠载，容量不能充分利用，短路电压小的变压器过载。（2）令，即则思考题与习题(xítí)答案部分精品资料并联(bìnglián)组的利用率为：思考题与习题答案(dáàn)部分精品资料第三章变压器自测题参考答案（一）填空题：1.一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏抗压降条件下，其主磁通的大小决定于外加电压的大小，而与磁路的材质和几何尺寸基本(jīběn)无关，其主磁通与励磁电流与非线性关系。2.变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越大，励磁电流越小。3.变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗将增加（忽略漏阻抗压降的影响）。4.当变压器负载（φ2>0o）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。精品资料5.一台2kV·A，400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路，测得I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=0.5A，P0=20W。7.变压器等效电路中的Xm是对应于主磁通的电抗，Rm是表示铁心(tiěxīn)损耗的等效电阻。8.两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台小。9.三相变压器的联结组别不仅与绕组的绕向和首末端标记有关，而且还与三相绕组的联结方式有关。10.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的精品资料（二）判断题：1.一台变压器一次侧电压U1不变，二次侧接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，二次侧电压也相等。（×）2.变压器在一次侧外加额定(édìng)电压不变的条件下，二次侧电流大，导致一次侧电流也大，因此变压器的主磁通也大。（×）3.变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减小。（√）4.自耦变压器由于存在(cúnzài)传导功率，因此其设计容量小于铭精品资料铭牌(míngpái)的额定容量。（√）5.使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路。（√）

（三）单项选择题：1.变压器空载电流小的原因是：（③）①一次绕组匝数多，电阻很大；②一次绕组的漏抗很大；③变压器的励磁(lìcí)阻抗很大；④变压器铁心的电阻很大。2.变压器空载损耗：（④）①全部为铜损耗；②全部为铁损耗；精品资料③主要为铜损耗；④主要为铁损耗。3.一台变压器一次侧接在额定电压的电源上，当二次侧带纯电阻负载(fùzài)时，则从一次侧输入的功率：（③）①只包含有功(yǒuɡōnɡ)功率；②只包含无功功率；③既有有功功率，又有无功功率；④为零。4.变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：（②）①增加；②减少；③不变；④基本不变。

5.一台变压器在（②）时效率最高。①β=1；②P0/Ps=常数；③PCu=PFe；④S=SN。精品资料（四）简答题：1.为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成铜损耗？答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定于绕组中电流的大小。变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值，而此时二次绕组中电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以(kěyǐ)忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此精品资料时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗(sǔnhào)也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗(sǔnhào)与铜损耗(sǔnhào)相比可以忽略不计。因此短路损耗(sǔnhào)可近似看成为铜损耗(sǔnhào)。2.电源频率降低，其他量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗和漏抗的变化情况。答：据U1≈4.44ƒN1Φm可知，当ƒ降低时，Φm（Bm）增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加励磁电抗减小，漏抗减小。3.变压器的一次、二次侧额定电压都是如何定义的？答：一次侧额定电压是指规定(guīdìng)加在一次侧的电压。二次侧额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。精品资料4.变压器理想并联运行条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？答：变压器理想并联运行的条件有三条：①各变压器一、二次侧的额定电压(diànyā)应分别相等，即变比相同；②各变压器的联结组别必须相同；③各变压器的短路阻抗（或短路电压(diànyā)）标么值ZS*（US*）相等，且短路阻抗角也相等。第②个条件要求绝对(juéduì)严格。（五）作图题：1.画出变压器带纯电阻性负载时的简化相量图。

答：如图3.5所示。精品资料第三章变压器2.画相量图判定组别。答：如图3.6所示。由相量图可知，图3.6a为Y，y4联结组；图3.6b为Y，d11联结组。（六）作图题：1.三相变压器额定(édìng)容量为20kV·A，额定(édìng)电压为10/0.4kV,额φ1

图3.5作图题1图精品资料第三章变压器定频率为50Hz，Y，y0联结(liánjié)，高压绕组匝数为3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压；（3）低压绕组的匝数。图3.6作图题2题U1V1W1u1v1w1（a）（b）U1V1W1u1v1w1V1W1U1w1v1(u1)V1W1U1w1v1(u1