变压器装配高级工试题

变压器装配高级工试题一、从初级工各号试题中任选10分的题量和从中级工各号试题中任选20分的题二、填空题（每空2分，共30分）在变压器的原边加上交流电压U1后，铁芯中就会产生交变（磁通（P）,交变（磁通6）将在副边感应出一个（交变电势E）。当副边接上负载时，在（交变电势E）的作用下，负载中将有（负载电流）流过。这就是变压器将（电流）从原边传递到副边的工作过程。变压器短路时的电磁力是由于（漏磁场）与（电流）相互作用而产生的。工频耐压试验是（50）赫兹的正弦波形电压的（1）分钟试验。变压器短路时，绕组所受的力可分为（轴向）力和（幅向）力，在力的作用下能造成（线圈）（绝缘）及（压紧线圈用的附件）受损，而危及变压器的安全运行。有载开关换接时，其切换开关是在带有（负载电流）情况下进行切换的，而选择开关则是在（无负载电流）时进行切换的。整个换接过程就是由选择开关的上下选择（轮流）动作，切换开关（往返）切换而实现的。变压器纵绝缘尺寸主要取决于冲击电压作用下的（梯度电压）铁芯式电抗器为了保持一定的电抗值，使电抗器取得直线伏安特性曲线，需要在铁芯柱上布置一定长度的（气隙），这时铁芯不易（饱和），导磁系数基本保持（不变），其电感及电抗也基本（不变），电抗电压降与电流成（正比）变化。对于全绝缘变压器，应通过感应高压试验对（纵）（首端）绝缘进行考核；对于半绝缘的变压器，因为不能进行工频耐压试验，所以对其（主）（纵）绝缘的考核，只能通过感应高压试验来进行。变压器的额定电压是指（在空载时额定分接）下，端电压的保证值。具有一定电感值L的电器设备，统称为（电抗器）。如高压输电用的（并联）电抗器，限制短路电流用的（限流或水泥）电抗器，整流回路中用的（滤波）电抗器等。电炉变压器的共同特点是二次侧电压（低），而电流（大）。炼钢用的电炉变压器常常发生二次侧短路，因此要求变压器和电网要有足够大的合成（阻抗）。对于小容量电炉变压器不能满足这一要求时，应采取串入（电抗器）的方式来限制短路电流。当雷电的电压脉冲到达变压器上时，变压器引线上的电压很快（上升），相当于加上（频率）极高的高电压。判断变压器内部故障有价值的气体如下，写出它们的名称。H2（氢）、CO（—氧化碳）、CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）、C2H2（乙炔）、C2H4（乙烯）、C2H6（乙烷）。空载电流，它由（无功磁化）电流分量和（有功损耗）电流分量所合成。引线绝缘尺寸和绝缘距离是按（工频耐压）试验电压决定的。线圈的绝缘在变压器运行中，要承受住（瞬时的大气过电压）和（操作过电压、故障过电压、大气过电压）对线圈的影响更为严重。变压器的绝缘材料的经济使用寿命，一般确定为（20）年。若温度按规定每升高或降低（6）°C绝缘老化寿命降低（一半）或提高（一倍）。这种规律称为（6度定则广。变压器的阻抗与线圈的电抗高度成（反）比，与线圈的直径成（正）比，与线圈辐向成（正）比。大气过电压，也叫（雷电）过电压。作用的时间很短，仅几至几十（微妙）但（电压）甚高（电流）也很大，若雷电直接击在变压器上，线圈就会立即（毁坏）所以，运行中的变压器决不允许直接遭受（雷击）。线圈的附加损耗包括导线的损耗和导线的（涡流）损耗。变压器标准规定阻抗电压的允许偏差为（±10%）,在变压器计算中，考虑到制造中的公差对阻抗电压影响很大，因此，计算时阻抗电压的偏差控制在左右（±3-5%）。对于小容量变压器的短路电流倍数约等于（30-32.5）倍；对于大容量变压器的短路电流倍数约等于倍（15-18）。阻抗电压是当一个线圈短路，在另一个线圈中流过（额定电流）时，所加以（额定电压）的百分数。变压器是利用（电磁感应）原理制成的静止电器，（铁芯）和（线圈）是变压器的两大部分。（铁芯）是变压器的磁路，（线圈）是变压器的电路。铁芯接地装置应可靠接地，试验应当用（2500摇表），绝对不允许（两点）以上接地。对于630千伏安及以下全斜变压器铁芯允许叠片最大离缝（1.5）毫米。对于800千伏安及以上全斜变压器铁芯允许叠片最大离缝（2）毫米。叠片或插铁气隙大，会使（空载电流）增加，（空载损耗）也会增加。拉螺杆结构的铁芯接地方式主要是（将任意一片硅钢片用接地铜片连接到夹件上）。变压器是由（铁芯，线圈，引线，油箱）和（调压装置及冷却装置）等部分组成。同一线圈不同点之间的绝缘为（纵绝缘）。限定变压器使用条件的主要技术参数有（额定容量，额定电压，额定频率，损耗，冷却方式，安装地点的环境温度）。引线对铁芯和油箱的绝缘为（主绝缘）。变压器铁芯是根据（电磁感应）的原理制造的，是变压器的（磁路）部分，由磁导率很高的（硅钢片）制成，绕组中通以很小的（励磁电流）在铁芯中产生很大的磁通感应。同一线圈引线之间的绝缘为（纵绝缘）。变压器的就（电路部分）是绕组，由电导率较高的（铜导线或铝导线）绕制而成，绕组应具有足够的（绝缘强度，机械强度）和（耐热能力）。不同线圈间的绝缘为（主绝缘）。变压器出厂试验中的绝缘试验有：（工频耐压）试验，（感应高压）测定，（绝缘电阻及吸收比）测定，（介质损耗）测定和（油的耐压和介损）的试验。线圈对铁芯接地部分和油箱的绝缘为（主绝缘）。变压器上用于绝缘和导线的组件有（套管）和（有载或无载分接开关）。用于散热的组件有（散热器，风冷却器）和（水冷却器）。变压器空载试验的目的是要在绝缘装配（插板）完工之后和成品出厂试验时确认其（磁路）是否存在缺陷。同时判别线圈内部是否存在有（短路故障）。按照国家标准GB104.2-85规定正常温升限值：油浸式电力变压器顶层油温升为（55K）,线圈平均温升（A级）为（65K）。空载试验时测得的损耗包括铁芯硅钢片中产生的（磁滞损耗）和（涡流损耗）。变压器的工作原理是基于（电磁感应定律）。电磁感应是一种（物理）现象，设有一个匝数为W的线圈放在磁场中，如果线圈本身的（移动）或是（转动）本身发生变化，如（磁场强度）造成了和线圈交链的（变压器磁通）随（时间）发生变化时，线圈内部都会感应出（点势）这种现象叫做（电磁感应）。铁芯是变压器的（磁路）部分，为了提高磁路的（导磁系数）和降低铁芯的（涡流损耗），铁芯通常用厚度为（0.27）或（0.30、0.35）毫米的（硅钢片）制成。互感器是一种（测量）用的设备，分（电压互感器）和（电流互感器）两种，他们的工作原理与（变压器）相同。普通变压器的原副线圈之间只有（磁的联系）而没有（电的联系）。自耦变压器的特点在于（原副绕组）之间不仅有（磁耦联系）而且还有电的直接联系。使用互感器有两个目的，一是为了工作人员安全，使测量回路与高压电网（隔离）、二是可以使用（小量程）的仪表测量高压或大电流。绝缘材料的含水量，严重影响着绝缘材料的（电气强度、介质损失、外形尺寸）和（使用寿命）。运行中的变压器线圈要经常受到（机械力）和（电场力）的作用。变压器运行短路时，所有线圈受到（轴）向力，在辐向内线圈受（压）力，外线圈受（张）力的作用。变压器电压等级在60千伏到500千伏级之间有（110千伏、220千伏）和（330千伏）级。为了加速纸纤维绝缘材料的干燥过程，必须对干燥罐中的绝缘材料（加热）进行，并提高罐内的（真空度），这样在（一定时间）内可以取得良好的干燥效果。在油浸电力变压器中，主绝缘以油隙和绝缘纸板组合绝缘最为常用。每一种绝缘结构，不论其形状如何复杂，都是由（纯油间隙、屏障）和（覆盖绝缘层）构成。干燥整理后，未浸油的器身，如果在大气中暴露时间（很短），可将器身盖罩密封后，直接抽真空到133Pa以下，电压220千伏级变压器保持抽真空（6小时），500千伏级变压器保持抽真空（24小时），然后再真空注油。油的介质损失，通常以介质损耗角（6的正切tg6）来表示，介质损耗是指（绝缘油）在（电场）作用下引起的（能量损耗）。气相干燥法，既吸取了传统干燥不降低绝缘内部水份（扩散系数）的优点，又吸取了喷油干燥法加热（温度高）又（均匀）的优点。变压器油中存有（浮游物、纤维杂质）等，可能造成导电路径，影响（绝缘强度），所以变压器油必须进行过滤处理。气相干燥过程的煤油蒸汽放热，是在被干燥物（表面）进行的，越是（冷的地方），放热越快，因此加热（均匀），才能保证干燥的彻底性。绝缘内含有水分，严重的影响着绝缘件的（电气强度、介质损耗）；也影响着绝缘结构的（尺寸）和（运行寿命）。现场在变压器油箱内抽真空加热干燥时，其加热方法有以下几种：油箱涡流加热法。短路电流加热法。零序电流加热法。62.三、选择题（每题4分，共8分）变压器绝缘受潮会使（①③）。绝缘电阻下降直流电阻下降介损明显增加总损耗明显增加如图所示，内线圈的一根110千伏出线靠近一个压钉引出，出线每边绝缘20毫米，出线到压钉最小处距离65毫米，工频耐压200千伏。试验结果（③）能通过；不能通过；没保证，装配时应加强绝缘。联结组Y1d11表示（②）高压Y接，低压d接、低压线电压落后高压线电压30°;高压Y接，低压d接、低压线电压落后高压线电压330°;高压Y接，低压d接、高低压相电压相位差330°高压Y接，低压d接、高低压线电压相位差11°某台变压器空载试验时，确定空载电流偏大，经吊芯检查发现如下几个问题，影响空载电流偏大的是（③）一相铁压板未接地；外线圈（高压）匝绝缘有二处擦伤；上轭铁芯片离缝大。三相三柱芯式变压器的原边接到具有对称三相交流电压的电网上时，铁芯中三相主磁- - -通之和即①A+^B+eC=（①）0；②如③1.线圈套进铁芯柱时不能过松，如果过松会造成线圈内表失去依靠，会使线圈承受（③）的强度下降。过电压；②过负荷；③短路电磁机械力。某发电厂一台变压器Y,d接，错接为Y,y后低压侧电压将如下出现哪种情况：（①）低压套管电压不变；低压线圈电压减少J3倍；低压套管电压减少J3倍；低压线圈电压不变。大型变压器在油箱内壁上装设屏蔽能起到作用（②）防止对油箱壁放电；减小附加铁损；减小附加铜损。运行中的变压器某一侧突然短路，在原、副绕组中将产生很大的（①）。电流；②电压；一变压器的额定电压是220/110伏，如果错将低压侧接到220伏电源上，其空载电流将会（④）减小；②降为零;③不变；④增大。A级绝缘的极限工作温度为（②。C。90:②105;③130；④155。绝缘件翘曲变形的主要原因是（①。含水率高；②吸潮；③压力不足；④含胶量小。大型油浸电力变压器的线圈间及线圈对铁芯之间多用（③）作主绝缘。酚醛布筒②酚醛纸筒③纸板筒④环氧玻璃布筒高电压变压器可采用电容式套管其好处是（②）电容量大②减小套管尺寸③提高套管质量④节省变压器油变压器的工作原理是基于（②）欧姆定律②电磁感应定律③克希荷夫定律④库仑定律。漏磁通是（①）损耗产生的基本原因。①附加②磁滞③涡流从磁路关系看，组合变压器三相的磁路是（③）①相互联系②彼此不同的③彼此完全无关的④彼此不对称的铜悍钳结构中与碳精所接触的材料采用（①）①紫铜②黄铜③钢材④石棉板。自耦变压器的优点是（①）①降低成本②减少铁耗③电气强度高。静电板的作用是（③）增加线圈轴向高度提高线圈端部机械强度改善端部电场提高绝缘强度导线匝绝缘属于范畴（②）。①主绝缘②纵绝缘下列为三相线圈的Y，dll联结组，图中有一正一误，请指出正确答案是（②）。图（1） 图（2）线圈所承受的短路力和（①）有关。①导线截面积②短路电流的大小③匝绝缘的厚度④夹件对线圈的幅向压力。真空泵油的作用是（①②③。①密封②冷却③润滑④绝缘⑤消弧线圈干燥的目的是（②③）。①提高线圈的表面温度②便于线圈的轴向压紧③除去绝缘材料中的水分④提高线圈的机械强度。用螺杆压紧线圈时，螺杆的受力情况是（②）。①受压力②受拉力③受剪力④受扭力影响绝缘材料电击穿的因素有（①③⑤）。①施加电压的高低②施加电流的大小③电压的作用时间④电源的频率⑤电压的作用次数影响变压器吸收比的因素有（①④⑤）。真空干燥的程度；线圈导线的材质；引线焊接的质量；零部件的清洁度；器身在空气中暴露时间。下列材料中属于绝缘材料（①②④）。①电工绝缘纸②变压器油③半导电纸④电工纸板变压器发生故障时，变压器油过热产生的主要气体是（②④）。乙炔（C2H2）②甲烷（C3H6）③丙烯（C3H8）④乙烯（C2H4）下列材料中，是大型变压器上常用的五大主要材料（②③④⑥⑦）。①电工皱纹纸②变压器油③电工纸板④电磁线⑤胶木纸板⑥钢板⑦硅钢片⑧木材变压器的吸收比，用以考核产品的（②④）。①空载损耗②绝缘干燥程度③阻抗电压④零部件的清洁程度真空罐里的真空度总上不去的主要原因是（①③⑤）。罐盖的密封胶条开裂或密封漏气；真空罐内的温度太低；罐体、阀门、管道漏气；冷却器冷却不良；真空泵运行在不良状态。下列产品中，是三绕组有载调压变压器（①④）。OSFPSZ-120000/220；SFPSL-120000/220;SFPZ-150000/220;SFPSZ-120000/220.35.四、判断题（每题2分，共12分）判断下面四题对错，对者在括号中画“J”，错者画“X”。1） 铁芯内的主磁通主要决定于磁路材料、性质和尺寸。（X）2） 磁路的材料、性质和尺寸决定产生主磁通所需的空载电流。（J）3） 当外加电压是正弦波时，计入铁损及磁路饱和，空载电流波形也是正弦波。（x）4） 如果电源电压和频率已给定，则变压器的主磁通大小就决定于原绕组的匝数（J）下面把色谱分析时常用的气体分成四组，指出哪些中气体全部是烃类气体。若是在括号中画“J”，不是画“X”。H2、CO、CO2（x）;CH4、C2H2、C2H4、C2H6（J）C2H2、C2H4、C2H6、C3H8、C3H6（J）CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6（x）一台双圈变压器试验接线如下图所示：试验从高压侧额定分接供给额定频率的额定电流，低压侧短路。通过试验能否测定如下参数？能测定的在括号中打“J”，不能的打“X”。1） 激磁电流（x）；2） 铁芯损耗（x）；3） 短路损耗（ J）;4） 阻抗电压（/）;5） 负载损耗（ J）。某台半绝缘变压器在进行外施耐压试验时，高压中性点击穿，要求分析检查故障。判断以下几种情况的可能性，可能击穿的在括号中画“J”，不可能的画“X”。高压线圈匝间或饼间短路（X）;中性点对高压线饼（X）;中性点引线对夹件（/）;中性点引线对钢压板（ J）;高压线圈中性点对低压线圈（J）。如图所示：一根35千伏引线，包3毫米绝缘，如果引线到夹件的最小距离为65毫米时，判断下面四种情况能否满足85千伏外施耐压要求？能满足的在括号中画“J”，不能满足的画“X”。支架为木支架（X）;支架为层压纸板（/）;支架为环氧玻璃布板（X）;如果引线绝缘加包到6毫米，以上情况能否改变（X）。有一台三相三线圈变压器，其联结组如下图，其联结组标号可写成Y,D11,dll（x）;YN,d11,d1（J）;7.五、名词解释（每题4分，共12分）吸收比：绝缘在电压的作用下，仍有微小电流泄漏，这个泄漏电流由大到小最后稳定的变化过程，称绝缘的吸收过程。泄漏电流的变化情况随绝缘状况（如干燥程度）不同而不同，它能反映绝缘性能好坏。15秒与60秒泄漏电流的比值，称吸收比，习惯上常用15秒与60秒的绝缘电阻比。温升：变压器工作或试验过程中，由于发热而引起各部件、部位的温度对于周围空间温度的相对升高。额定值：任何一种电器其有关参数都是在设计时根据使用条件选定的，这种选定的参数数值就称为额定值。如：额定电压，额定电流，额定功率，额定频率等。铁芯涡流损耗：由于铁芯片均为金属导体，所以感应电势将在铁芯片中产生环流，即为涡流。涡流在铁芯片电阻中的损耗就是涡流损耗。或答：当穿过铁芯的磁通变化时，在铁芯中产生涡流，使铁芯发热，这部分热量损失，称涡流损耗。或答：有交变磁通在铁磁材料中产生的感应涡流所致的损耗，称涡流损耗。主磁通：当变压器绕组中流过交流电流时，便在铁芯中感应出交变的磁通，磁通的绝大部分是以闭合的铁芯为路径的，既和原绕组相匝链，又和副绕组相匝链，称这部分磁通为主磁通。它是变压器传递能量的主要因素。绝缘老化：绝缘老化是指绝缘材料长时间在高温下，材料本身发生分子结构的变化，颜色变深，机械性能变脆，机械强度大大降低，在力的作用下，极易破碎而导致失去绝缘作用。同极性端（同名端）：把各绕组中同时具有高电位或低电位的端头，称为同极性端。漏磁通：变压器绕组中的交流电流感应出的磁通，其中一小部分不以铁芯为闭合回路，而是经其它介质形成回路，它仅与部分绕组相匝链。称这小部分磁通为漏磁通。梯度电压：作用在绕组单位长度上的电压，称为梯度电压。磁滞损耗：磁滞损耗是由于铁芯受交变磁化而产生的。铁芯在交变磁化过程中，由于硅钢片存在着剩磁现象，而使铁芯的磁化与去磁不能沿着同一条磁化曲线，去磁时是磁滞回线，磁感应强度达到前一过程中的同一数值时，始终要滞后一个时间，这种磁的滞后现象，称为磁滞现象。实质上铁磁物质在交变磁化过程而造成的损失，就称为磁滞损耗。或答：铁芯中的磁通是周期行变化的，铁磁材料磁偶极子的排列也随着做周期性变化，这叫磁滞现象。由磁滞现象所产生的损耗称之为磁滞损耗。介损：变压器绝缘在交变电压的作用下，也存在着一种损耗，这就是常说的介损。介损可分为电导损耗和极化损耗。介损在变压器各种损耗中是微不足道的，但它能反映绝缘性能的好坏，因此常用介损来表示绝缘状况。阻抗电压：当变压器一侧线圈短路，在另一侧线圈中产生额定电流时所施加的电压。一般以额定电压的百分数来表示。附加损耗：附加损耗主要是由漏磁通在引线、油箱、绕组、铁芯、夹件等构件中所造成的损耗。零序阻抗：零序阻抗就是三相没有相序的交流电流在三相绕组中流过所产生的阻抗。三比值法：用H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6特征气体的三对比值，来判断变压器的故障性质，称为三比值法。C2H2;CH4;C2H4C2H2 H2C2H6联结图：联结图是变压器同侧绕组各相之间的联结方式。联结组：联结组是变压器不同侧绕组同一相中相电压的相位关系。空载电流：当变压器原边接上电源而副边开路时，原边输入的电流，称空载电流。一般以额定电流的百分数来表示。空载损耗：当变压器不带负载时，主要在铁芯中产生的损耗，称之为空载损耗。局部过热：由于变压器内部有死油区或漏磁场在铁芯表面、油箱等处比较集中而产生的局部温度高于标准温度，称之为变压器的局部过热。相电压：相电压是三相输电线（火线）与中性线间的电压。电磁感应：当环链着某一导体的磁通发生变化时，导体内就会出现电动势，这种现象叫电磁感应。相电流：相电流是三相输电每相负载中流过的电流。线电压：线电压是三相输电线各线（火线）间的电压。线电流：线电流是三相输电线个线中流过的电流。磁通：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫磁通。绝缘电阻：加在绝缘体的两个电极之间的直流电压除以通过两个电极之间的电流所除的商。介质损耗：在交变电场中，绝缘材料从交变电场中吸收以热的形式耗散的功率。涡流：由于铁芯片均为金属导体，所以感应电势将在铁芯片中产生环流，即为涡流。电阻的温度系数：表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高1度时，电阻率的增加率与原来的电阻率的比值为电阻的温度系数。磁路：磁通形成闭合回路所经过的物体，综合起来，叫做磁路。纵绝缘：纵绝缘是指线圈自身的绝缘，如匝绝缘、层间绝缘、段间绝缘、饼间绝缘等。有载调压：有载调压就是变压器通过有载分接开关在保证不切断负载电流的情况下，由一个分接换接到另一个分接，从而实现带电调节电压。线圈左绕向：线圈导线缠绕的方向称绕向。左绕向就是从起绕头开始，线匝沿左螺旋前进，或是面对线圈起绕头的一端观察，线匝按逆时针方向前进。线圈右绕向：线圈导线缠绕的方向称绕向。右绕向就是从起绕头开始，线匝沿右螺旋前进，或是面对线圈起绕头的一端观察，线匝按顺时针方向前进。电抗器：具有一定电感值L的电器设备，统称为电抗器。如高压输电用的并联电抗器，限制短路电流用的限流（或水泥）电抗器，整流回路中用的滤波电抗器等。软角环：用0.5毫米绝缘纸板制成的有沿环形绝缘件，它的作用是改善线圈端部电场的分布并延长线圈之间的爬电距离。含水量：是指纸板在100〜105°C的温度下，烘干至恒量时的水分排除量。即纸板烘干前重量与烘干后重量之差与烘干前重量之比，用百分率表示。连续真空：对密闭容器进行连续不间断地抽真空的过程，工艺上称之为连续真空。恒压干燥：线圈在干燥过程中，始终承受一个恒定的压力，这样线圈就达到边干燥边压紧，从而使线圈不因绝缘收缩而使压力下降。介质损失：在交流电场的作用下，绝缘材料所发生的电能损耗称为介质损失。由于介质损失而引起的发热将导致绝缘材料的老化。绝缘材料：对于通过的直流电流有非常大的电阻，除有微小的泄漏电流外实际上是不导电的材料称绝缘材料。气相干燥：主要是采取以煤油溶剂蒸汽为供热方式的新型干燥方法来看，这种工艺方法是对纸纤维材料进行干燥的最佳方案。泄漏电流：在高电压作用下，绝缘材料中发生极小电流，叫做泄漏电流或称传导电流，这个电流的大小取决于绝缘材料的阻值。真空加热干燥：采用这种方法，首先是对线圈进行加热，一般靠真空罐的通蒸汽排管，以对流、辐射、传导方式，将热量传递给线圈。当温度达到工艺要求时，才启动真空机组，对真空罐进行边加热边抽真空，以加速线圈的干燥进程。六、问答题（每题8分，共24分）线圈采用多根导线并绕是为什么需要换位？当绕组的线匝不是由一根而是由数根导线并联时，则沿幅向并联导线之间将由于各自匝链的漏磁链不同，因各并联导线所处的漏磁场位置不同，而感应产生出不同的漏感电势，再加上各根并联导线的总长度不等，其电阻也不等，于是这种情况就等效于数个电势与内阻不等的含源支路并联的情况，在各支路之间将产生循环电流，从而产生环流损耗。进行换位的实质就是要不断地改变并联导线在漏磁场中的位置，使各导线由漏磁引起的感应电势相近似并使并联导线的总长度趋于相等，从而大大降低并联导线之间的环流以降低附加损耗。采用钢压板时，压钉与压板之间要可靠的绝缘，这是为什么？钢压板是套在铁芯柱上的，它将链过主磁通，因此需要把钢压板开一缺口，以防形成链过主磁通的短路匝。如果压钉与压板之间的绝缘不好，而使压钉与压板接触，因压钉都是拧在夹件上的，这就很可能出现通过压钉，经夹件将压板短接，不论由于压钉通过什么金属件，只要能将压板缺口接通，压板就形成为一个短路匝，这在变压器中是绝对不能允许的。下图是当一冲击波浸入变压器的起始电压分布曲线：通过曲线，分析一下这个冲击波对变压器线圈绝缘的影响？这一起始电压分布是很不均匀的，从曲线上可以看出，最大电压梯度在首端，也就是线圈的首端。几个线匝或线饼具有最大电压梯度，其值可达到平均梯度的几倍，纵绝缘将受到严格的考验，因其绝缘要承受比其它部分较高的电压而受到很大的威胁。双套管式试验变压器，为什么要用绝缘子将油箱支撑起来？这种试验变压器一般是将高压线圈分成匝数相等的两个线圈分别套在二个铁芯柱上，二个线圈串联使用。其铁芯及油箱并不接地，而是与串联接线相连通。这样一来，铁芯和油箱就带有高压线圈的一半电位。其好处，可以使高压对铁芯及油箱的绝缘水平降低，绝缘结构达到简化，只按高压的一半电压设计绝缘即可。由于铁芯和油箱是带有一半电位的，即对地是有电压的，因此必须将油箱用绝缘子支撑起来。下图一台单相变压器空载运行的几个物理量的向量图。（变量全部是向量）图中已画出①m、10、E1、E2和-E向量，在此图中补画U1的向量。几台变压器并联运行的条件是什么？变比相等，偏差不超过0.5~1%;联结组别完全相同；阻抗电压相等，允许有一定偏差，一般不超过±10%。一台变压器的线性调压接线如图所示，只画A。图中1分接处于工作位置，先需要换接到5分接，说明切换开关和上下选择开关的换接过程？总结换接规律？其换接过程是：上选择先行转动，预接至2分接，切换开关转动在带有负载电流情况下切至X2时，这电流经上选择2和切换开关X2导通。下选择开始从1换接到3,切换开关再切至X1,此时电流由下选择3和切换开关X1导通。选择开关继续转动，上选择由2换接到4,切换开关再切至X2,下选择由3换接到5,切换开关再切换到X1,换接结束。换接规律就是由选择开关上下选择交替动作，切换开关往返切换而实现换接的。感应高压试验为什么要施加二倍以上的工频电压？感应高压试验时，为了感应出对主、纵绝缘所要求的试验电压，则在低压侧必须施加两倍的额定电压。由于施加的电压增加了，铁芯中的磁通必将过饱和，由此导致励磁电流的急剧增加，这时不能允许的。所以施加电压频率也要达到二倍或二倍以上，根据公式：U=4.44fWBS只要f与U以同一倍数增加，B磁通密度就可以保持不变。下图是一台三相变压器Y,d11结线图，画出三相电压向量图？一般常说的变压器受到过电压的作用，是指哪些电压？大气过电压，称外部过电压。大气过电压主要是雷电现象，尽管变电站设有防雷击保护设施（如避雷器），但只能防雷直击，雷电仍能通过“线击”，逆闪络、静电感应等方式作用到变压器上，使变压器承受高于工作电压几倍的雷电电压。操作过电压，称为内部过电压。如变压器拉、合闸或故障时出现的过电压。工频电压过高，如电网不对称接地，系统突然失去重负荷等均可引起工频电压升高。铁芯不叠上铁轭工艺有什么好处，要注意哪些问题？铁芯不叠上铁轭是国内外正普遍采用的一种新工艺。不叠上铁轭省工时，改善了装配工人劳动强度，对变压器性能也有好处。应当注意的是：要有相应的工装保证芯柱垂直不偏斜，结构上应采用拉板结构。为什么用绝缘压板取代钢压板？在绝缘压板上钻小孔的目的是什么？采用钢压板时，为保证足够的端部距离，必须加大铁芯窗高，增大变压器的体积和重量，另外由于端部漏磁场会在压板内产生较大的结构损耗，应用绝缘压板消除了上面的缺点，所以采用绝缘压板。什么是绝缘材料的电击穿？主要影响因素有哪些？电场强度，超过电介质所能承受的允许值时，就失去了绝缘性能，这种现象叫做绝缘材料的电击穿。影响电击穿的因素有：电压太高；电压作用的时间长；电压作用的次数多。变压器油有什么作用？不同牌号的油为何不能混用？变压器油具有一定绝缘强度，在油浸式变压器中，即做绝缘介质又作为冷却介质。因为不同牌号变压器油的油基不同，它的老化速度不同，混用后老化速度要加快，所以不能混用。超高压变压器主绝缘为什么采用薄纸筒小油隙结构？因为超高压变压器的主绝缘，主要是用油-纸板结构，经试验证明，在同样绝缘距离时，适当增加插入的薄屏障数目，击穿电压提高，即电气强度提高，因此薄纸筒小油隙结构能使绝缘尺寸缩小，节约材料，采用较多的纸箱屏蔽后，电场在不同介质中的分布更均匀一些，所以超高压变压器的主绝缘多采用薄纸筒小油隙结构。什么是绝缘材料的热击穿？影响因素有哪些？绝缘介质受热和散热不平衡，增加的热量大于散发的热量时，温度就会继续升高，导致绝缘介质分子结构破坏，增加电导以致最后击穿，这种绝缘介质的破坏叫热击穿。造成热击穿的因素：①材料周围的温度过高②材料本身的介损过高。变压器为什么采用油-纸结构？因为油-绝缘的纸在油中起屏蔽作用，而油又填充了纸中的空隙，使纸的介质常数降低与油的介质常数差距减小，有利于电场分布，提高电气强度，也有利于散热所以采用油纸结构。什么是绝缘老化？绝缘材料的老化的因素是什么？有什么影响？绝缘材料在长期温度和电场作用下，会逐渐失去原有的电气和机械性能，这种渐变的不可逆的过程称为绝缘老化。促使老化的主要因素是热和局部放电。热会使绝缘材料裂解，如含水率偏高可加速这种裂解，局部放电会产生臭氧，氧化物和氮与水结合生产硝酸，对材料产生破坏作用，局部放电还会使材料的介质增加。绝缘老化影响变压器的使用寿命。变压器绝缘对绝缘材料有哪些要求？选择绝缘材料时要注意：①电气性能、电阻系数要大，有极小的介质损耗。②耐热性能好，有较高的导热系数。③机械强度好，受一定力时，不发生变形和破坏。④较小的收缩率。⑤化学性能温度，与变压器油有良好的的相容性。影响介质损失的因素有哪些？影响介质损失的因素有温度、湿度、电场强度和施加电压的频率。变压器主绝缘为什么采用油-纸屏蔽绝缘？采用油屏蔽结构使电场在不同介子中分布更均匀，相对增加纸板间隔的数量，可使电场强度提高，缩小绝缘尺寸，另外常用的液体介质在使用中，不可避免的会含有一些杂质，为减少杂质的影响提高油间隙的击穿电压，主绝缘常采用油-纸板屏障结构。器身绝缘为什么要进行真空干燥处理？因为器身中有大量的绝缘纸板，绝缘纸板在空气中容易吸潮，如将潮气带入变压器油中，会影响变压器油的绝缘强度。因此器身一定要经过干燥处理。抽真空是加速干燥过程。绝缘材料为什么要去掉尖角毛刺？绝缘件上尖角引起电场集中、场强增加，造成局部放电。毛刺在变压器的运行中将会脱落在器身内流动和其它件构成通电小桥，降低电气性能，为避免上述的危害，绝缘件要去掉尖角毛刺。说明局部放电试验中测得的放电量并非放电点的实际放电量的原因？因放电是在变压器内部，放电信号要通过电容耦合和线圈传递到变压器出线端子上才能取得信号进行测量记录，在传输过程中信号已被衰减，接收到的信号强度要小于放电点的强度。其衰减倍数并不是一个常量，而是随放电点距离测量端子的远近而变化，我们测得的放电量也就不是放电点的真实放电量，把测得的放电量称之为视在放电量以示区别。说明超声波定位方法确定局部放电点位置的基本原理。当变压器内部某处发生放电时，伴随着放电产生的声音信号通过固体绝缘和液体传输到油箱箱壁上，用三个或三个以上的声传感器贴在油箱箱壁的不同位置来接收信号，把声信号和放电电信号同时输入记录仪，测出声信号和电信号之间的时间差就可计算出放电点主声传感器之间的距离，根据各传感器测出的距离计算出放电点的空间位置。铁芯在变压器中起什么作用？作为变压器磁路，由电源向负载传送电能；作为变压器内部所有零部件的支撑和固定骨架用。如何选择变压器的纵绝缘？纵绝缘包括哪些部分的绝缘？纵绝缘的尺寸主要取决于电压分布梯度。纵绝缘的选择比主绝缘的选择要复杂些，通常是以幅值较低的冲击电压，施加于模型线圈上或实际变压器上进行冲击波分布的测量结果为依据，来进行计算电位分布梯度，按照波形幅值以及选用的材料，结构形式，同时考虑散热条件，最后才能把纵绝缘尺寸决定下来。纵绝缘是指线圈本身内部的绝缘，它包括匝间绝缘、层间绝缘、线段间绝缘。气相干燥法比传统干燥法有哪些优点？整个干燥过程完全在无氧的环境中进行，因此可以提高干燥温度，一般比传统真空干燥温度提高10〜15°C。其干燥效果明显。煤油蒸汽充当热量的传递媒介，经冷凝所产生的热量可以充分被利用。热变换可以在被干燥物体的所有表面上进行，特别有利的是在越冷的地方冷凝进行得越快。因此热交换累计比传统的干燥方法增加很多。使用煤油蒸汽压低于水蒸汽压的煤油载热体，以便实现从加热开始直至最后的高真空阶段可以连续脱水，大大缩短产品干燥的处理时间。当煤油蒸汽经冷凝下来的煤油可以起到清洗线圈和器身上积聚的尘土和赃物，这些尘土和赃物绝大部分是在加热阶段冷凝煤油带走的。线圈为什么要进行干燥处理？变压器线圈是由导线和绝缘材料组成的，线圈中大量使用了绝缘纸板、电缆纸、电话纸以及其它绝缘材料。在通常条件下，纸纤维材料中含有6〜8%的水分，在线圈的制造过程中，随着气候的变化吸收了空气中的水分，达到平衡状态，这些水分要影响绝缘材料的电气强度。同时绝缘材料受潮后，厚度尺寸也要膨胀，影响线圈的外形尺寸。为了增强绝缘性能和达到材料尺寸的收缩和稳定，因此对绕制好的线圈必须进行彻底地干燥处理。线圈进行恒压干燥有何优点？线圈在恒定压力下干燥后趋于稳定。这样就可以解决变压器运行后，由于绝缘收缩而产生线圈松动影响变压器的安全运行问题。所施加的压力在任何时间内，都可以选择保持压力，不会产生压力间断过程。可保证线圈在干燥过程中缓慢平移的收缩，达到缩短稳定过程。恒压干燥的方法对线圈的压缩和收缩性有明显的影响，恒压干燥与不带压力干燥其压缩率相差近1倍。因此，在线圈干燥过程中，采用这种新工艺就可使线圈高度稳定，产品质量得到提高。真空干燥较之热风干燥有何优点？真空干燥的加热方式与热风干燥相同，均采取排管通蒸汽，靠空气对流、辐射和热传导的方式传热。但真空干燥则在线圈（器身）热透符合工艺规定要求后，开始进入真空状态下的干燥过程。在逐级提高真空度的情况下，可以在绝缘件内外形成压差，促使绝缘件内层的水分向表面排出。这样，就可以显著缩短干燥处理时间，真空罐内的真空度越高，则绝缘件中的水份干燥越彻底。每个干燥处理过程可分为两个基本阶段：加热阶段。此时线圈或器身加热达到工艺要求的温度，为绝缘件大量排出水份创造有利条件。排水干燥过程，此时从线圈绝缘件中挥发出大量的水份，达到彻底干燥为止。绝缘件上有灰尘对产品的电气性能有什么影响？绝缘件上有灰尘，对产品电气性能有着极坏的影响。灰尘经过油的冲洗，会随着电流游动起来，在电场作用下，即排成串，形成带电体间的桥路，破坏或降低产品的绝缘强度，造成放电或击穿。所以在变压器加工或处理过程中应保持绝缘件的清洁无灰尘。器身出炉后重新紧固调整的意义是什么？器身真空干燥过程中，因为水份蒸发，有的零部件由于绝缘件干燥后的尺寸收缩而发生松动、位移、变形等，需出炉后重新调整。另外有的零部件之间需要有一定的绝缘距离和机械距离，为保证这些尺寸也需出炉后重新调整。而且变压器运行中，线圈要承受轴向力的作用，为了保证其机械强度和安全运行，也必须把所有的紧固件重新紧固牢靠。变压器油气相色谱分析的作用是什么？说明三种不同故障产生不同气体的情况。变压器油的气相色谱分析法，是用来监测变压器内部的潜伏性故障（如局部过热和放电）的好方法。对运行中的变压器进行取样，分析其所溶解的气体成分及含量。根据其气体成分和含水量来判断变压器是否存在潜伏性故障，是否危及变压器的安全运行等。从而，迅速采取措施。（1） 如：裸金属过热而使其周围的油受热分解时，产生的气体主要是氢（H2）和烃类（甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、丙烯C3H6、丙烷C3H3）气体，但不包含乙炔C2H2。变压器内部发生此类故障的原因，大部分是分接开关接触不良，引线和分接线联结处焊接不良，铁芯多点接地等而引起的。（2） 纸、纸板、木材等固体绝缘件受热分解时产生的气体，主要是一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO2)。由于变压器内部放电而引起变压器油分解时产生的气体，除氢和烃类气体外，还含有乙炔C2H2。产生故障的原因，多为分接开关接触不良，铁芯多点接地，以及套管表面与邻近的附件爬电等引起的。变压器吸收比不合格，主要是由哪些原因造成？器身出炉后在容器中暴露时间过长；变压器油不合格；真空干燥处理不彻底、不合格；器身表面不清洁；油箱内壁脏；套管瓷件不干净或有裂痕。试述加热---真空干燥的原理和用途？干燥处理是为了把存在于绝缘材料微毛细孔中的水分，变成水蒸汽分子，并扩散、迁移。从而使绝缘材料干燥。然而要想使绝缘内的水分子蒸发，就必须给绝缘材料加热，提高其温度。绝缘材料的温度越高，水分子蒸发扩散的也越快。可见提高绝缘材料的温度(加热)，对于干燥处理是非常必要的。另外，降低绝缘材料周围空间的压力，也即对真空罐抽真空，对绝缘材料干燥速度和效率同样是重要的。因为真空度越高、绝缘周围空间压力越小，水分也越容易蒸发、扩散和迁移。所以，同时采用所谓加热---真空的干燥方法，可以更加有效的促进水分的蒸发、迁移，提高干燥的效率。目前世界上就是根据这一原理进行变压器器身干燥的。37.七、计算题(每题8分，共16分)1、 一台SF-20000kVA,110±2x2.5%/10.5,YN,dll变压器，已知高压线圈总匝数为1042匝，计算W2(取整数)最大分接相电压：V=(110+110x2x2.5%)E3则：W2=(1042x10.5xJ3)/(110+110x2x2.5%)=164(匝)2、 某变电所有两台变压器，数据如下：a、 PN=3200千伏安，U1N/U2N=35/6.3千伏，UK%=6.9%b、 PN=5600千伏安，U1N/U2N=35/6.3千伏，UK%=7.5%两台变压器联结组均为Y,yno。试求：①这两台变压器能否并联运行？如果并联运行，输出的总功率为8000千伏安时，每台变压器应分担多少？当两台变压器并联运行时，在不允许任何一台变压器过载的情况下，总的输出最大功率是多少？①根据变压器并联运行条件，这两台变压器变比相同，联结组相同，阻抗电压相差不超过10%，是可以并联运行的。设：3200千伏安变压器输出功率为P1,则5600千伏安变压器的输出功率为：P2=8000-P1列方程：P1:8000-P1=1:13200 5600 6.9 7.5导方程：8000-P1: P15600x6.9 3200x7.5解：P1=(8000x3200x7.5)/(5600x6.9+3200x7.5)=3065(千伏安)P2=8000-3065=4935（千伏安）则输出总功率为8000千伏安时，3200千伏安变压器分担3065千伏安；5600千伏安变压器分担4935千伏安。②并联运行的变压器，阻抗电压小的分担的负载大，所以令3200千伏安变压器满载即输出3200千伏安，5600千伏安变压器输出为P2。列方程：3200:P2=1:13200 5600 6.9 7.5求解P2:P1=5600x6.9=5152（千伏安）7.5输出总功率为P=3200+5152=8352（千伏安）则任何一台不过载，输出最大功率为8352千伏安。3、电压为110±8x2%/kV,中性点正反调压，联结组YN1d11的有载调压变压器，确定级电压，最大、最小、额定分接电压？级电压：11000/J3x2%=1270.2（伏）最大分接电压：11000/^3+8x1270.2=73667.6（伏）额定分接电压：11000/^3=63510（伏）最小分接电压：11000/^3-8x1270.2=53348.6（伏）4、一台S-100,6.3/0.23变压器其cos^2=0.8，铁损P0=600瓦，额定负载时铜损Pk=2400瓦，求额定负载时变压器的效率？n=（1- 2400+600 ）x100%=96.4%100000x0.8+2400x6005、 三相双圈电力变压器，容量31500千伏安，电压为121±2x5%/11kV，高压首端中部进线，联结组YN,d11，求相线电流和绕组中电流？高压侧电流：相、线电流相等31500/（121x/3）=150.3（安培）绕组中电流：150.3/2=75.15（安培）低压侧：线电流31500/（11x^3）=1653（安培）相电流1653/^3=954.6（安培）绕组中电流等于相电流954.6安培。高压相、线电流为150.3安，绕组中电流为75.15安低压线电流为1653安培，相、绕组中电流为954.6安培。6、 一台型号为D-3000,35/6kV变压器工频为50赫兹，铁芯柱有效截面S=1120厘米2,铁芯柱最大磁密Bm=14500高斯，求高低压线圈匝数各是多少？（提示：磁密Bm用高斯作单位时，应乘10-8）W1=35000/（4.44x50x1120x1450x10-8）=971（匝）W2=6000/（4.44x50x1120x1450x10-8）=166（匝）7、一变压器电压为6300/400伏，额定容量为320千伏安，Y,yno联结，低压绕组25匝，求此变压器的磁势是多少？（注不计损耗）I2=320000/（400xJ3）=462（安培）因电压为Y接，故相线电流相等磁势F=462x25=11550（安匝）8、 一台变压器接用负载后付线圈电压U2=5700伏，它的电压变化率^U=48%，求付线圈的额定电压是多少伏？U2N=U/（1-AU）=5700/（1-4.8%）=6000（伏）9、一台电力变压器，型号是S-400,36/6千伏，Y,dll连接，线圈每匝的感应电势是5V,求原、副线圈的电流？匝数？11=400/（36xJ3）=6.4（安培）12=400/（6xJ3xJ3）=22.2（安培）W1=36000（5x^3）=4161（匝）W2=6000/5=1200（匝）10、 一台变压器型号是SJ-8000/35,2x2.5%，此变压器有几级分接电压？各是多少？额定电压是多少？此变压器有5级分接电压；35+35x2x2.5%=36.65（千伏）35+35x2.5%=35.875（千伏）35千伏；35-35x2.5%=34.125（千伏）35-35x2x2.5%=33.25（千伏）则有5级分接电压、额定电压为35千伏。11、 有一U形纸槽，如图所示，问各层纸板展开长度是多少？展开长：L1=2x（30-4） + （75-2 x 4）+nx（4+1）=134.7（毫米）L2=2x（30-4） + （75-2 x 4）+nx（ 4+3）=141（毫米）L3=2x（30-4） + （75-2 x 4）+nx（4+5）=147（毫米）12、 一台单相变压器，变比K=40。低压为250伏，高压额定电流为10安培，求该变压器额定容量和低压电流各为多少？（不计损耗）U1=U2xK=250x40=10000伏该变压器额定容量P=U1xI1=10000x10=100千伏安低压电流I2=P/U2=100000/250=400（安培）13、 铜焊机的电流密度如果选用4安培/毫米2,当焊接最大截面导线所用的电流为1500安培时，连接在铜焊钳的两根电缆截面积应为多少？如知道铜焊机最大输出功率为25kVA,它的二次工作电压为多少伏？电缆线截面积S=1500/4=375毫米2。二次工作电压=25000-1500=16.7伏。14、 一台额定容量600千伏安的单相变压器，变比是15,空载时原端电压是6000伏，求副边电压是多少？如果原线圈是480匝，副线圈是多少匝？U2=U1/K=6000/15=400（伏）W2=W1xU2：U1=480x400：600=32（匝）15、 一台立式真空罐的罐盖面积为50立方米，当真空罐抽到全真空时，如用250吨的天车吊起真空罐盖，问能否将罐盖吊起？（大气压强为1公斤/厘米2）。极限真空时罐盖上每平方米上受到的压力为：100x100=10（吨）/米2。50平方米受向内力为50x10=500（吨）所以250吨的天车吊不出此罐。16、有两台有效体积皆为15立方米的器身，同时在长12米宽5米高5米的真空罐内进行真空浸油，浸油高度2.5米正好等于器身高度。浸油后，用额定容量24米3/小时的油泵往回打油，问最少需要几个小时将油打完？浸油高度为2.5米时，油和器身所占真空罐的容积为：12x5x2.5=150（米3）。这时变压器油实际体积为：150-15x2=120（米3）。因此，回打油所需时间为：120:24=5（小时）17、 某变压器油箱内截面如下图，箱底至箱盖2.4米，器身排出油8.2吨。请计算：（图中尺寸单位：米）该油箱内装多少