1、1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率?答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律 可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，dtNe所以当原、副绕组匝数 时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为21原、副绕组电动势的频率与主磁通的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。1.2 变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么?答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不
2、会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。1.3 变压器铁心的作用是什么?为什么要用 0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成?答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比） 。1.4 变压器有哪些主要部件，其功能是什么?答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管
3、、变压器油、油箱及各种保护装置等。1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的?答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计?答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达 95%以上） ，二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。1.7 变压器油的作用是什么？答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。1.8 变压器分接开关的作用是什么？答：为了提高变压器输出电能的质量，应控制输出电压波动在一定的范围内，所以要适时对变压器的输出调压进行调整。对变压
4、器进行调压是通过改变高压绕组的匝数实现的，所以高压绕组引出若干分接头，它们接到分接开关上，当分接开关切换到不同的分接头时，变压器便有不同的匝数比，从而可以调节变压器输出电压的大小。1.9 一台单相变压器， 500kVA， 35/11kV，试求一、二次侧额定电流。NSNU21/解：因为是单相变压器，所以 A29.1403531NUSI 5.321.10 一台三相变压器， 5000kVA ， =10/6.3kV，Y ，d 联结，试求：NSNU21/一、二次侧额定电流及相电流。解：因为是三相变压器，所以AUSIN68.21035311 I .45.6322因为原边 形联结，所以，AINp68.21因
5、为副边 形联结，所以，dp 5.434522.1 试述变压器空载和负载运行时的电磁过程。答：空载时，原边接交流电源，原绕组中流过交流电流 ，建立磁动势 ，由其产0I0F生主磁通 和少量的漏磁通 ，主磁通在原绕组中产生电动势 、在副绕组中产生电01 1E动势 ，漏磁通只在原绕组中产生漏感电动势 ，同时，电流 在原绕组电阻 上产2E1E0I1R生电压降 。10RI负载时，原绕组流过电流 ，产生磁动势 ；副绕组流过电流 ，产生磁动势 ，1I1F2I2F由原、副绕组的合成磁动势 产生主磁通 ，并分别在原、副绕组中产生电021F0动势 和 ； 还产生只交链原绕组的漏磁通 ，它在原绕组中产生漏感电动势 ，
6、1E21F 1 1E还产生只交链副绕组的漏磁通 ，它在副绕组中产生漏感电动势 ；同时，电流2 2 2在原绕组电阻 上产生电压降 ，电流 在副绕组电阻 上产生电压降 。1I1R1RI2I2R2RI2.2 在变压器中，主磁通和一、二次绕组漏磁通的作用有什么不同？它们各是由什么磁动势产生的？在等效电路中如何反映它们的作用？答:主磁通同时交链原、副绕组，并分别在原、副绕组中产生电动势 和 ，起传递1E2能量的作用；漏磁通只交链自身绕组，只在自身绕组中产生漏感电动势，仅起电抗压降的作用。在等效电路中，主磁通的作用由励磁参数反映，漏磁通的作用由漏抗参数反映。2.3 试述变压器空载电流的大小和性质。答：由于
7、变压器铁心采用薄硅钢片叠成，磁导率高，导磁性能好，因此空载电流很小，一般为额定电流的 2%10%。在空载电流 中，用来建立主磁通的无功分量 远大于对0I rI0应铁心损耗的有功分量 ，所以空载电流基本属于无功性质，空载电流也因此常被称为aI0励磁电流。2.4 当变压器空载运行时，一次绕组加额定电压，虽然一次绕组电阻很小，但流过的空载电流却不大，这是为什么？答：变压器空载运行时，虽然一次绕组的电阻很小，但是由于铁心硅钢片的磁导率大，导磁性能好，主磁通大，所以励磁电抗大，因此空载电流不大。简单说，空载电流是受到大电抗限制的。2.5 变压器外施电压不变的情况下，若铁心截面增大或一次绕组匝数减少或铁心
8、接缝处气隙增大，则对变压器的空载电流大小有何影响？答：铁心截面增大时，磁路饱和程度降低，磁导率增大，励磁电抗增大，空载电流减小。一次绕组匝数减少时，由 =常数，可知，主磁通增大，磁路饱114.fNEU和程度增加，磁导率下降，励磁电抗减小，空载电流增大。铁心接缝处气隙增大，磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。2.6 保持其它条件不变，当只改变下列参数之一时，对变压器的铁心饱和程度、空载电流、励磁阻抗、铁心损耗各有何影响？（1）减少一次绕组的匝数；（2）降低一次侧电压；（3）降低电源频率。答：由 可知：114.fNEU（1）减少一次绕组匝数时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻
9、抗减小，空载电流增大，铁心损耗增加。（2）降低一次电压时，主磁通减小，磁路饱和程度降低，磁导率增大，励磁阻抗增大，空载电流减小，铁心损耗减小。（3）降低电源频率时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻抗减小，空载电流增大，此时， ，根据 可知，铁心损耗随常 数Bf 7.03.13.12)(BffpFe的增加而增加。B2.7 一台 220V/110V 的单相变压器，变比 ，能否一次绕组用 2 匝，2/1Nk二次绕组用 1 匝，为什么？答：不能。由 可知，如果一次绕组用 2 匝，在原边电压作用下，114.fNEU由于匝数太少，主磁通将很大，磁路高度饱和，励磁电流会很大，要求导线线径很大
10、，在实践上根本无法饶制。反之，如果导线截面不够大，那么线圈流过大电流将会烧毁。2.8 在分析变压器时，为什么要对二次绕组进行折算？折算的物理意义是什么？折算前后二次侧的电压、电流、功率和参数是怎样变化的？答：折算的目的是将一次、二次两个分离的电路画在一起，获得变压器的等效电路。折算的物理意义是用匝数为 的绕组来等效实际匝数为 的二次绕组，将变比为12N 2N的变压器等效成变比为 1 的变压器。折算后，二次电压为折算前的 倍，二次电流为折k k算前的 ，二次功率不变，二次电阻和漏抗、负载阻抗均为折算前的 倍。/1 22.9 为什么变压器的空载磁动势与负载时的一、二次绕组合成磁动势相等？答：因为变
11、压器的漏阻抗很小，无论空载还是负载，漏阻抗压降都很小，在电源电压不变时，主电动势变化很小，因此主磁通几乎不变，所以用以产生主磁通的空载磁动势与负载时的合成磁动势相等。2.10 变压器负载运行时，一、二次绕组中各有哪些电动势或电压降？它们是怎样产生的？试写出电动势平衡方程式。答：一次绕组外加电源电压 时，一次绕组中有主电动势 ，漏电动势 （漏抗1U 1E1压降 ） ，电阻 上的电压降 ，方程式为1XIj1RI；二次绕组中有主电动势 ，漏电动势)(111 jXREIEU 2（漏抗压降 ） ，电阻 上电压降 ，负载端电压为 ，方程式为22j22I2U。)(jII2.11 试说明变压器等效电路中各参数
12、的物理意义，这些参数是否为常数？答： 和 分别为原边一相绕组的电阻和漏电抗， 和 分别为副边一相绕组的1RX2RX电阻和漏电抗的折算值，上述四个参数为常数,其中 、 的大小分别反映了原、副绕1组漏磁通的大小。 是反映铁心损耗的等效电阻，称为励磁电阻， 是反映主磁通大小m m的电抗，称为励磁电抗，这两个参数也是一相参数，当电源电压不变时， 和 近似为RX常数。2.12 利用 T 形等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流、损耗、功率是否均为实际值，为什么？答: 一次各物理量数值均为实际值,二次电压、电流是折算值，二次损耗、功率是实际值。因为对二次绕组进行折算时，是以等效为原则，其
13、中，折算前、后的二次侧损耗、功率是保持不变的。2.13 变压器空载实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的空载电流、空载电流百分值、空载功率、励磁阻抗是否相等？答：空载实验一般在低压侧进行。空载电流不等，高压侧空载电流是低压侧的 ；k/1空载电流百分值相等；空载功率相等；励磁阻抗不等，高压侧励磁阻抗是低压侧的 倍。22.14 变压器短路实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的短路电压、短路电压百分值、短路功率、短路阻抗是否相等？答：短路实验一般在高压侧进行。短路电压不等，高压侧短路电压是低压侧的 倍；k短路电压百分值相等；短路功率相等；短路阻抗不等，高压侧短路阻抗是低压
14、侧的 倍。22.15 为什么可以把变压器的空载损耗看作铁耗？短路损耗看作额定负载时的铜耗？答：空载试验时外加额定电压，空载损耗包括额定铁损耗和空载铜损耗，由于空载电流很小，空载铜损耗远远小于额定铁损耗，可忽略，所以空载损耗可看作铁损耗。短路试验时电流为额定电流，短路损耗包括额定铜损耗和短路时的铁损耗，由于短路电压很低，磁通很小，短路时的铁损耗远远小于额定铜损耗，可忽略，所以短路损耗可看作额定负载时的铜损耗。2.16 一台单相变压器, =10kVA， =380/220V， , , NSNU21 14.0R2.01X, ， , 。在高压侧加 380V 电压，在低035.2R05.2X80mR37m
15、X压侧接一感性负载： ， 。分别用 T 形等效电路、近似等效电路和简化3L4L等效电路计算 、 、 、 ，并比较三次计算的结果。1I02IU解:（1）用 T 形等效电路计算根据已知参数可得: 723.10821Nk 4.35.7.22Rk161X 9.8.22Lk347L 098.125.9.15.16.04.2 jjjZL 167.5482.03.1689. 3780)()/(2j jjjZLm AZUI 41 AjIILm 9.784.0167.54.2098.35.891)(120 jIZILm 25.37.416.5.2098.35.8971)(122 VZIUL 12.05.3681
16、29.58.429.537.42 AkI 6.12 kU4.7.2（2）用近似等效电路计算 AjjZUIL 26.53.4098.125.92.014.3821 AIm .7.75.39800 AI 2.5463.81.2634)(201 VZUL 10729542 AIk7.2.473.12 kU5.23.12（3）用简化等效电路计算 AjjZUIL 26.537.4098.125.92.014.382121 Ak773.2V5.21.6822.17 一台额定容量为 的单相变压器， 220110V，在低压kNSNU21/侧加额定电压做空载试验，测得 ；在高压侧加电压做短路试验，测W0,A6.
17、0pI得 ， ， 。试求：折算到高压侧的励磁参数和短路参数及V20sU5.4sI25s其标么值。解： 3.186.02IZNm 2102NUk720IpR 12.78.2mR213.82mmRZX 5742k.810221NNSUI96.4.81mZR7.1.5271NmX396.4.0sIUZ 098.436.1NssZ28.15.2sIpR 251ssR7.4ssZX 0873.4.1NssZX2.18 一台额定容量为 的三相变压器， 100.4kV，Y,d 联kVA50NSNU2/结。在低压侧做空载试验时测得： ；在高压侧做短路kW.,65,400pIU试验时测得： ,试验温度为 。试求
18、：(1)折算到.,3.,38sss pIUC1高压侧的励磁参数和短路参数；(2)短路电压及其两个分量的百分值。解：(1) 因为是 Y,d 联结43.10.31321NUkASI .7531169.05430IZm97.0)365(1.4)(2320IpRm615.122mZX 0974.2mRk 3.265.320748ssIUZ81.3.622sIpR5.0752sZX14.8123)75( sCsR 02.22)75()( sCss X(2) %83.11.534%01)( NssUZIu 76.00.331)75(CssrRI 5.15.4301 NssxXIu3.1 三相组式变压器和三
19、相心式变压器的磁路结构各有何特点？在测取三相心式变压器的空载电流时，为什么中间一相的电流小于其它两相的电流？答：三相组式变压器的三相磁路彼此独立，互不关联，且各相磁路几何尺寸完全相同；三相心式变压器的三相磁路彼此不独立，互相关联，各相磁路长度不等，三相磁阻不对称。在外加对称电压时，由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度，磁阻小，因此，中间一相的空载电流小于其它两相的电流。4.1 变压器的电压变化率是如何定义的？它的大小与哪些因素有关？答：电压变化率是指：当变压器一次侧加额定电压，负载功率因数一定时，从空载到负载时二次电压变化的百分值，即 。由公式%1020NU可知，电压变化率与负载大小、负载
20、性质、短路参数有)sinco(22sXRU关。4.2 变压器二次侧分别加电阻、电感或电容负载时，二次侧电压随负载增大将怎样变化？二次侧带什么性质负载时有可能使电压变化率为零？答：带电阻和电感负载时，端电压将随负载增大而下降，但带电感负载比电阻负载时的端电压下降的较多；带电容负载时，端电压随负载增大可能下降（当时） ，也可能升高（当 时） ，带电容负载时，|sin|cos2XR |sin|cos2XR电压变化率可能为零（当 时） 。|in|cos2sXR4.3 在设计电力变压器时，为什么将铁心损耗设计得比额定铜损耗小？电力变压器额定运行时的效率是它的最大效率吗？答：由于电力变压器长年接在电网上运
21、行，铁心损耗总是存在的，而且是不变的，而铜损耗却随负载而变化（负载随时间季节在变化） ，因此变压器不可能总是满载运行。为了减少电能损失，使变压器获得较高的的运行效率，将铁心损耗设计得比额定铜耗小，一般设计成 ，这样，当运行在(0.50.7)倍额定负载时，变压器效率最大，这恰410sNp2好适应了电力变压器一般在 50%70%额定负载下长期运行的实际情况，从而提高了运行经济性。可见，电力变压器额定运行时的效率并不是的最大效率。4.4 变压器取得最大运行效率的条件是什么？若使电力变压器运行在最大效率附近，其负载系数应在多大范围内？答：变压器取得最大效率的条件是不变损耗（铁损耗）等于可变损耗（铜损耗
22、） 。其负载系数 应在 0.50.7 范围内。m4.5 变压器并联运行的理想情况是什么？并联运行的理想条件有哪些？当并联的理想条件不满足时，将会产生怎样的不良后果？答：并联运行理想情况是：（1）空载时并联的各变压器之间没有环流；（2）负载时各变压器所分担的负载按其容量大小成正比例分配；（3）负载时各变压器输出电流相位相同。并联运行理想条件是：（1）各变压器的额定电压相等，即变比相等；（2）各变压器的联结组别相同；（3）各变压器的短路阻抗（短路电压）标么值相等，短路阻抗角也相等。当变比不同时，变压器内部会产生环流，既占用变压器的容量，又增加了变压器的损耗；当联结组别不同时，将产生很大的环流，其值
23、将达到额定电流的几倍，会烧毁变压器；当短路阻抗标么值不等时，变压器负载分配不合理，容量不能得到充分利用。4.6 容量不同、短路阻抗标么值不等的两台变压器并联运行时，对容量大的变压器来说，希望它的短路阻抗标么值大一些还是小一些？为什么？答：对容量大的变压器，希望它的短路阻抗标么值小一些。因为它的短路阻抗标么值小，并联运行时，它的负载系数大，先达到满载，从而尽可能利用了变压器的容量。4.7 变压器的空载电流很小，而空载合闸电流却可能很大，这是为什么？答：因为空载合闸时，主磁通的瞬时值将达到稳态值的 2 倍，使变压器铁心处于深度饱和，空载合闸电流急剧增加，即出现励磁涌流，其值可达空载电流的几十倍到百
24、余倍。4.8 变压器的稳态短路电流大小和突然短路电流与哪些因素有关？它们大约是额定电流的多少倍？答：稳态短路电流与短路阻抗大小有关( )，其值可达额定电流的 SZUI/S10倍。突然短路电流既与短路阻抗大小有关，还与突然短路瞬间电压瞬时值有关，当电压20瞬时值为零时发生突然短路，则突然短路电流最大，其值可达额定电流的 倍。234.9 一台三相变压器， kVA， ，Y,d 联结，在低560NSkV.6/10/N21压侧加额定电压 做空载试验，测得 ；在高压侧做短路试验，短路电流N2UkW7.p， ， ，试求：1NsIk9.7spVs（1）短路电阻和短路电抗的标么值；（2）带额定负载运行，负载功率
25、因数 =0.8（滞后）时的电压变化率和二次端电2cos压；（3）带额定负载运行，负载功率因数 =0.9（滞后）时的效率和最大效率。2s解：（1） 05.131NssUuZ032.15692.73NssSPR549.22sssZX（2） 035.)6.0803()inco(22 ssUVN .671.5.01()12 (3) %513.902.17.69051%cos202 sNNPS6237.9.170sNm %57.91072.69.0561.0237%co02ax PSm4.10 一台三相变压器， kVA， ，Y,d 联结，从短路56NkV./3/N21U试验得 =1%， =5.25%，当
26、 时，在低压侧加额定负载 ，测得端电*sR*sX1 2NI压恰好等于额定值 ，试求此时负载的功率因数角 及负载性质。2NU2解：根据 ，可知20则 )sinco(2sXR 0sinco22sXR78.105.()112 tgtgs负载为容性。4.11 某变电所有两台变压器并联运行，数据如下：第 I 台： 3200kVA， ， 6.9；NSkV3.6/5/N21Usu第 II 台： 5600kVA， ， 7.5。s试求：（1）当输出总负载为 8000kVA 时，每台变压器分担的负载为多少？（2）在没有任何一台变压器过载的情况下，输出的最大总负载为多少？解：（1） 由 80563209.7sZ解得
27、： 7. 12.kVA 96.349.NISkVA7508II(2) 此时， kVA1 32N9.0%5.76sZkVA1522NSkVA8330max4.12 某变电所有 7 台完全相同的变压器，每台的额定容量 1000kVA ，铁心损耗NS=5400W，满载时的铜损耗 =15000W，变电所的总负载是 3000 kVA，如果希望变FepCup电所的效率为最高，试问应投入几台变压器并联运行？解：每台变压器运行在最高效率时的负载系数为6.01540CumP若使变电所的效率最高，则：即 kVAmNS506.3mNS故应投入 5 台变压器并联运行。3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验，如题 3.
28、2 图所示，在U1、U2 端加电压，将 U2、u2 相连，用电压表测 U1、u1 间电压。设变压器额定电压为 220/110V，如 U1、u1 为同名端，电压表读数为多少？题 3.2 图 极性试验图如不是同名端，则读数为多少？答:110V，330V3.3 单相变压器的联结组别有哪两种？说明其意义。答：有 I，I0；I，I6 两种。I，I0 说明高、低压绕组电动势同相位；I，I6 说明高、低压绕组电动势反相位。3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。答：把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针，并固定指向“0”点，把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针，它所指向的时钟数字便是该变压器
29、的联结组别号。3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用 Y,y 联结，而小容量三相心式变压器可以采用 Y,y 联结？答：因为三相组式变压器三相磁路彼此独立，采用 Y，y 联结时，主磁路中三次谐波磁通较大，其频率又是基波频率的三倍，所以，三次谐波电动势较大，它与基波电动势叠加，使变压器相电动势畸变为尖顶波，其最大值升高很多，可能危及到绕组绝缘的安全，因此三相组式变压器不能采用 Y，y 联结。对于三相心式变压器，因为三相磁路彼此相关，所以，三次谐波磁通不能在主磁路（铁心）中流通，只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大，使三次谐波磁通大为削弱，主磁通波形接近于正弦波，相电动势波形也接近正弦
30、波。但三次谐波磁通频率较高，流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗，引起局部过热，降低变压器运行效率，因此，只有容量小于 1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y，y 联结。3.6 在三相组式变压器中，三次谐波磁通是主磁通；而在三相心式变压器中，三次谐波磁通是漏磁通，这一说法对吗？为什么？答：对。因为在组式变压器中，三次谐波磁通流经主磁路，数值较大，起到了主磁通的作用；而在心式变压器中，三次谐波磁通流经漏磁路，数值较小，可看作漏磁通。3.7 为什么三相变压器中总希望有一侧作三角形联结？ 答：三相变压器，无论是组式还是心式结构，只要有一侧作三角形联结，就为三次谐波电流提供了通路，从而使主磁通基
31、本为正弦波，相电动势波形接近正弦波而不发生畸变。3.8 把三台相同的单相变压器组成 Y,d 联结的三相变压器，当二次侧三角形开口未闭合时，将一次侧接入电源，发现开口处有较高电压，但开口闭合后，其电流又非常小，检查接线并无错误，这是为什么？答：一次侧 Y 联结，励磁电流为正弦波，主磁通为平顶波，可分解成基波和三次谐波磁通，由于三相磁路独立，二次侧三角形开口未闭合时，三次谐波磁通在各相主磁路中流通，其值较大，在每相绕组中产生的三次谐波电动势也较大，此时三角形开口处电压是每相三次谐波电动势的三倍，所以开口电压较高；当三角形开口闭合后，三角形绕组自身构成回路，三次谐波电动势在三角形内形成三次谐波电流，
32、起到励磁电流的作用，此时主磁通接近于正弦波，每相绕组感应电动势接近正弦波，三角形内的三次谐波电流几乎为零，所以闭合后电流非常小。3.9 三相变压器的绕组连接方式如题 3.9 图所示，画出它们的电动势相量图，并判定其联结组别。(a) (b) (c) (d) 题 3.9 图（ a）组别号为 Y，y4 （b）组别 号为 Y，y2(c) 组别号为 Y，d5 (d) 组别号为 Y，d73.10 设三相变压器一次侧绕组联结如题 3.9 图中所示，试分别画出Y,y8、Y,y10、Y,d3 、Y,d9 联结组的电动势相量图和它们的二次绕组连接图。Y，y8 联结 Y，y10 联结Y，d3 联结 Y，d9 联结4
33、.1 变压器的电压变化率是如何定义的？它的大小与哪些因素有关？答：电压变化率是指：当变压器一次侧加额定电压，负载功率因数一定时，从空载到负载时二次电压变化的百分值，即 。由公式%1020NU可知，电压变化率与负载大小、负载性质、短路参数有)sinco(22sXRU关。4.2 变压器二次侧分别加电阻、电感或电容负载时，二次侧电压随负载增大将怎样变化？二次侧带什么性质负载时有可能使电压变化率为零？答：带电阻和电感负载时，端电压将随负载增大而下降，但带电感负载比电阻负载时的端电压下降的较多；带电容负载时，端电压随负载增大可能下降（当时） ，也可能升高（当 时） ，带电容负载时，|sin|cos2XR
34、 |sin|cos2XR电压变化率可能为零（当 时） 。|in|cos2sXR4.3 在设计电力变压器时，为什么将铁心损耗设计得比额定铜损耗小？电力变压器额定运行时的效率是它的最大效率吗？答：由于电力变压器长年接在电网上运行，铁心损耗总是存在的，而且是不变的，而铜损耗却随负载而变化（负载随时间季节在变化） ，因此变压器不可能总是满载运行。为了减少电能损失，使变压器获得较高的的运行效率，将铁心损耗设计得比额定铜耗小，一般设计成 ，这样，当运行在(0.50.7)倍额定负载时，变压器效率最大，这恰410sNp2好适应了电力变压器一般在 50%70%额定负载下长期运行的实际情况，从而提高了运行经济性。
35、可见，电力变压器额定运行时的效率并不是的最大效率。4.4 变压器取得最大运行效率的条件是什么？若使电力变压器运行在最大效率附近，其负载系数应在多大范围内？答：变压器取得最大效率的条件是不变损耗（铁损耗）等于可变损耗（铜损耗） 。其负载系数 应在 0.50.7 范围内。m4.5 变压器并联运行的理想情况是什么？并联运行的理想条件有哪些？当并联的理想条件不满足时，将会产生怎样的不良后果？答：并联运行理想情况是：（1）空载时并联的各变压器之间没有环流；（2）负载时各变压器所分担的负载按其容量大小成正比例分配；（3）负载时各变压器输出电流相位相同。并联运行理想条件是：（1）各变压器的额定电压相等，即变
36、比相等；（2）各变压器的联结组别相同；（3）各变压器的短路阻抗（短路电压）标么值相等，短路阻抗角也相等。当变比不同时，变压器内部会产生环流，既占用变压器的容量，又增加了变压器的损耗；当联结组别不同时，将产生很大的环流，其值将达到额定电流的几倍，会烧毁变压器；当短路阻抗标么值不等时，变压器负载分配不合理，容量不能得到充分利用。4.6 容量不同、短路阻抗标么值不等的两台变压器并联运行时，对容量大的变压器来说，希望它的短路阻抗标么值大一些还是小一些？为什么？答：对容量大的变压器，希望它的短路阻抗标么值小一些。因为它的短路阻抗标么值小，并联运行时，它的负载系数大，先达到满载，从而尽可能利用了变压器的容
37、量。4.7 变压器的空载电流很小，而空载合闸电流却可能很大，这是为什么？答：因为空载合闸时，主磁通的瞬时值将达到稳态值的 2 倍，使变压器铁心处于深度饱和，空载合闸电流急剧增加，即出现励磁涌流，其值可达空载电流的几十倍到百余倍。4.8 变压器的稳态短路电流大小和突然短路电流与哪些因素有关？它们大约是额定电流的多少倍？答：稳态短路电流与短路阻抗大小有关( )，其值可达额定电流的 SZUI/S10倍。突然短路电流既与短路阻抗大小有关，还与突然短路瞬间电压瞬时值有关，当电压20瞬时值为零时发生突然短路，则突然短路电流最大，其值可达额定电流的 倍。234.9 一台三相变压器， kVA， ，Y,d 联结
38、，在低560NSkV.6/10/N21压侧加额定电压 做空载试验，测得 ；在高压侧做短路试验，短路电流N2UkW72.60p， ， ，试求：1NsIk9.7spV5s（1）短路电阻和短路电抗的标么值；（2）带额定负载运行，负载功率因数 =0.8（滞后）时的电压变化率和二次端电2cos压；（3）带额定负载运行，负载功率因数 =0.9（滞后）时的效率和最大效率。2s解：（1） 05.131NssUuZ2.5692.73ssSPR05490.22 sssZX（2） 035.)6.83(1)inco(22 ssUVN .67.5.()12(3) %513.902.17.69051%0cos202 sN
39、NPS6237.9.170sNm %57.91072.69.0561.0237%co02ax PSm4.10 一台三相变压器， kVA， ，Y,d 联结，从短路56NkV./3/N21U试验得 =1%， =5.25%，当 时，在低压侧加额定负载 ，测得端电*sR*sX1 2NI压恰好等于额定值 ，试求此时负载的功率因数角 及负载性质。2NU2解：根据 ，可知20则 0)sinco(22sXRU 0sinco22sXR78.15.()112 tgtgs负载为容性。4.11 某变电所有两台变压器并联运行，数据如下：第 I 台： 3200kVA， ， 6.9；NSkV3.6/5/N21Usu第 II
40、 台： 5600kVA， ， 7.5。s试求：（1）当输出总负载为 8000kVA 时，每台变压器分担的负载为多少？（2）在没有任何一台变压器过载的情况下，输出的最大总负载为多少？解：（1） 由 80563209.7sZ解得： 7. 12.kVA 96.349.NISkVA7508II(2) 此时， kVA1 32N9.0%5.76sZkVA1522NSkVA8330max4.12 某变电所有 7 台完全相同的变压器，每台的额定容量 1000kVA ，铁心损耗NS=5400W，满载时的铜损耗 =15000W，变电所的总负载是 3000 kVA，如果希望变FepCup电所的效率为最高，试问应投入几台变压器并联运行？解：每台变压器运行在最高效率时的负载系数为6.01540CumP若使变电所的效率最高，则：即 kVAmNS506.3mNS故应投入 5 台变压器并联运行。
