发布时间 : 星期五 文章《电机学》复习资料（修改版）更新完毕开始阅读
5、下列哪种形式的变压器在电力系统中不宜采用 （D）
A、 Y,d接法的芯式变压器； B、 D,y接法的组式变压器 ； C、 Y,y接法的芯式变压器； D、 Y,y接法的组式变压器
6、一台三相变压器，SN=200kVA,U1N/U2N=1000/400V，Y/Δ接法，当此变压器额定运行时，二次绕组中流过的电流值为 （C）
A、 500A; B、 288.7A; C、 166.7A; D、 115.5A。
7、一台变压器设计的频率为50Hz，现在将它接到60Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁心中的磁通将 （C）
A、 增加；B、 不变；C、 减小；D、 为零不能运行。
8、一台变压器在高压侧做空载实验求得的参数与在低压侧做实验求得的参数相比 （A）
22
A、 大K倍；B、 大K倍；C、 相同；D、 小K倍；
9、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电阻负载时，则从原边输入的功率： ③
①只包含有功功率；②只包含无功功率； ③既有有功功率，又有无功功率；④为零。 10、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。 11、一台变压器在（ ）时效率最高。③
①β=1；②P0/PS=常数；③PCu=PFe；④S=SN
四、问答题
1、电流互感器二次绕组为什么不许开路？电压互感器二次绕组为什么不许短路？
答：电流互感器正常运行时，相当于变压器工作在短路状态，一、二侧磁动势处于平衡状态，磁场很弱。若二次侧开路，一次侧电流完全用于励磁，磁场变得很强，将在二次侧感应出很高的电压，将绝缘击穿，危及人身及设备安全。因此，电流互感器二次侧不得开路。
电压互感器正常运行时，负载接电压表，阻抗很大，接近于空载运行。若二次绕组短路，则变成短路运行，电流从空载电流变成短路电流，一、二次侧电流均变得很大，造成互感器绕组过热而烧坏。
2、为什么三相变压器组不能采用Yy联结？而三相心式变压器又可采用Yy联结？
答：Yy联结的三相变压器，一、二次绕组中都不能流通3次谐波电流，励磁电流基本接近正弦波。由于磁路饱和的原因，铁心中主磁通基本为平顶波，其中含较强的3次谐波磁通。对于三相变压器组，各相磁路彼此独立，3次谐波磁通沿铁心闭合。由于铁心磁阻很小，故3次谐波磁通较大，加上3次谐波磁通的频率为基波频率的3倍，所以，由它所感应的3次谐波相电动势相当大，在数值上可达基波幅值的45%-60%，甚至更大，结果使相电动势波形畸变，最大值升高很多，可能使绕组绝缘击穿，故不能采用Yy联结。
对于三相心式变压器，由于三相磁路彼此相关，三次谐波磁通又彼此同相位、同大小，不能沿铁心闭合，只能借油、油箱壁等形成闭合。由于这些磁路的磁阻很大，故3次谐波磁通很小，主磁通基本接近正弦波，因此可以采用Yy联结。但由于3次谐波磁通通过油箱壁闭合，引起附加涡流损耗，因此对容量较大、电压较高的三相心式变压器，也不宜采用Yy联结。
3、变压器并联运行的最理想情况有那些？怎样才能达到最理想的情况？ 答：变压器并联运行的最理想情况是
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（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。
为了达到上述并联运行的理想情况，各台变压器必须具备下列三个条件
（1）各台变压器的一次侧额定电压和二次侧额定电压应分别相等。此时，各台变压器的一次侧与二次侧线电压之比相等；（2）各台变压器的二次侧线电压对一次侧线电压的相位差相等，即各台变压器应属于相同的连接组；（3）各台变压器用标幺值表示的短路阻抗应相等，短路电抗和短路电阻之比也应相等。
4、为什么变压器一、二次绕组电流与匝数成反比，只有在满载或接近满载时才成立，空载时不成立？
答：因为空载时，二次绕组的电流I2等于零，因此不存在电流比的关系。因而满载和接近满载时，一、二次绕组的电流远大于空载电流，在磁动势平衡方程式中，忽略空载电流才能得到
I1N21??这一关系。 I2N1K不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？ 答： 因为存在感应电动势E1, 根据电动势方程：
5、 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空载电流I0
???E??E??I?r?I?(r?jx)?jI?x?I?r?I?Z?I?(r?jx)可知，尽管U111?010mm01010m011r1很小，但由于励磁阻抗Zm很大，所以I0不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕
组中不感应电动势，即E1?0，E1??0，因此电压全部降在电阻上，即有I?U1/r1，因为r1很小，所以电流很大。
6、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为铜损耗？ 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。而此时二次绕组中的电流为零，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。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗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，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。
7、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
答 据U1?4.44fN1?m可知，当f降低时，?m（Bm）增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗减小。
8、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？
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答 原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。副边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。
五、计算题
1、有一台630KVA、35/6.6KV、50Hz的单相变压器，空载实验与稳态短路实验数据如下所示：
实验名称 电压加于 电压 空载实验 低压侧 短路实验 高压侧 6.6KV 电流 5.1A 功率 3.8KW 2.27KV 17.2A 9.5KW 求(1)归算到高压侧的励磁阻抗及短路阻抗; (2)假定R1?R'2,X1??X'2?,绘出T型等效电路；
（3）当低压侧接负载ZL?57?j43.5时，利用T型等效电路求高压侧电流及其功率因数。
解：（1）励磁阻抗Zm?UO6600??1294? IO5.1励磁电阻Rm?励磁电抗Xm?变压比K?PO3800??146? I2O5.12Zm?Rm?12942?1462?1285?
22U1035??5.3 U206.6归算到高压侧
Zm'?K2?Zm?5.32?1294?36348?Xm'?K2?Xm?5.32?1285?36095? Rm'?K2?Rm?5.32?146?4100?利用稳态短路实验数据计算可得：
Zk?Rk?Uk2270??132?Ik17.2PkIk2?29500?32.2?17.222
Xk?Zk?Rk?1322?32.22?128?（2）
1?128?64?211R1?R2'?Rk??32.2?16.1?22X1??X2?'?《电机学》复习资料 第 15 页
T型等效电路如图所示：
（3）略。自己验算
2、一铁心线圈，加上12V直流电压时，电流为1A；加上110V交流电压时，电流为2A，消耗的功率为88W，求后一情况下线圈的铜损耗、铁损耗和功率因数。 解 本题目的是为了复习铁心线圈电路中的功率关系
由线圈加直流电压时的电压和电流值可求得线圈的电阻为
R?U12??12? I1由线圈加交流电压时的数据求得交流铁心线圈电路中的铜损耗、铁损耗和功率因数分别为
pcu?RI2?12?22?48W pFe?P?pcu?88?48?40W
??P88??0.4 UI110?23、一交流铁心线圈电路，线圈电压U?380V，电流I?1A，功率因数
??cos??0.6，频率f?50Hz，匝数N=8650。电阻R?0.4?，漏电抗X?0.6?。
求线圈的电动势和主磁通最大值。
解 本题目的是为了复习交流铁心线圈电路中的电磁关系。
选择电压为参考相量，即U?380?0?，电压与电流的相位差
???arccos??arc0.6?53.1?
由交流铁心线圈电路的电动势平衡方程求得
???E??U?(R?jX)I??380?0??(0.4?j0.6)?1??53.1??379?0.006?V
由此求得
??E379??0.0002Wb
4.44Nf4.44?8650?504、 一单相变压器，SN?50KVA，U1N/U2N?10000/230V，SN?50KVA，
R1?40?，X1?60?，R2?0.02?，X2?0.04?，Rm?2400?，
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