牛维扬版电机学课后习题解答第一章习题

1、1-1 变压器依据什么原理工作的？变压原理是什么？答：变压器是依据电磁感应原理工作的。变压器是运用“动电生磁”、“动磁生电”的电磁感应原理变压的。变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流， 产生励磁磁动势，在铁芯中产生交变主磁通, 其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势和，且有、显然，由于原副边匝数不等，即，原副边的感应电动势也就不等，即，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即、，故原副边电压不等，即。可见，两侧绕组的匝数不相等，两侧的电压就不相等，这就实现了变压的目的。1-2 电力变压器在电力系统中有哪些用途？为什么电力

2、系统中变压器的安装容量大于发电机安装容量？答：传输和分配电能（升压、降压、配电、联络、厂用等）通常电力变压器的安装容量是发电机安装容量的6至8倍。1-3 对照配电变压器实物，了解其结构及各部件作用。答：铁芯构成变压器的磁路部分绕组构成变压器的电路部分变压器油绝缘和散热（变压器的油箱内充满了变压器油，变压器油的作用一是绝缘，二是散热。变压器内的绝缘油可以增加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能够充满变压器内部的任何空隙，将空气排除，避免了部件因与空气接触受潮而引起的绝缘降低；其次，因为油的绝缘强度比空气大，从而增加了变压器内部各部件之间的绝缘强度，使绕组与绕组之间，绕组与铁芯之

3、间，绕组与油箱盖之间均保持良好的绝缘；第三，可以使变压器的绕组和铁芯得到冷却，因为变压器运行中，绕组与铁芯周围的油受热后，温度升高，体积膨胀，相对密度减小而上升，经冷却后，再流入油箱的底部，从而形成了油的循环，这样，油在不断循环的过程中，将热量传给冷却装置，从而使绕组和铁芯得到冷却；第四，能使木材、纸等绝缘物保持原有的化学和物理性能，使金属得到防腐作用，能熄灭电弧。）油箱起机械支撑、冷却散热和保护作用（是变压器的外壳，内装铁芯和线圈并充满变压器油，使铁芯和线圈浸在油内。）储油柜调节油量，保证变压器油箱内经常充满油；防止油的过速氧化（当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减少时，油枕起着调节油量，保

4、证变压器油箱内经常充满油的作用。若没有油枕，变压器油箱内的油面波动就会带来两个方面的不利因素：一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘；二是随着油面波动，空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样可以减少油和空气的接触面，防止油过速地氧化和受潮。另外油枕的油在平常几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温低得多，油的氧化过程也慢得多，因此有了油枕，可防止油的过速氧化。）安全气道发生严重故障时，动作排出高压气体和油，以减轻和解除油箱所承受的压力，保证油箱的安全（当变压器发生故障或穿越性的短路未及时切除，电弧或过流产生的热

5、量使变压器油发生分解，产生大量高压气体，使油箱承受巨大的压力，严重时可能使油箱变形甚至破裂，并将可燃性油喷洒满地。压力释放阀在这种情况下动作排出故障产生的高压气体和油，以减轻和解除油箱所承受的压力，保证油箱的安全。）绝缘套管将变压器内部的高、低压引线引到油箱的外部；固定引线气体继电器当变压器内部发生绝缘击穿、线匝短路及铁芯烧毁故障时，给运行人员发出信号或切断电源，以保护变压器分接开关改变变压器的变比（变压器在正常运行时为什么要调压？变压器正常运行时，由于负载变动或一次侧电源电压的变化，二次侧电压也是经常在变动的。电网各点的实际电压一般不能恰好与额定电压相等。这种实际电压与额定电压之差称为电压偏

6、移。电压偏移的存在是不可避免的，但要求这种偏移不能太大，否则就不能保证供电质量，就会对用户带来不利的影响。因此，对变压器进行调压，即改变变压器的变比，是变压器正常运行中一项必要的工作。）冷却器降低变压器温度油位计指示油枕中的油面温度计便于运行人员监视变压器油温情况防潮呼吸器提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道，解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力呼吸器内硅胶在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气（正常干燥时呼吸器硅胶为蓝色。当硅胶颜色变为粉红色时，表时硅胶已受潮而且失效。一般变色硅胶达2/3时，值班人员应通知检修人员更换。）1-4 铁心在变压器中起什么作用？为什么要用两面涂漆的硅钢条片叠

7、成？若叠片间存在气隙有何影响？答：构成交变磁通的闭合磁路。为了减少交变磁通在铁心中引起的磁滞和涡流损耗。增大了磁阻，在外施电压不变时，空载电流因磁阻的增大而增大。1-5 变压器油起什么作用？对它有什么要求？答：提高绕组绝缘强度；通过油受热后的自然对流，将铁心和绕组产生的热量带到油箱壁，再由油箱壁散放到空气中去。介质强度和着火点要高，黏度要小，水分和杂质要尽可能少。1-6 变压器额定值有哪些一台单相变压器额定电压为220/110，额定频率50Hz，表示什么意义？若此变压器的额定电流为4.55A/9.1A，问在什么称为处在额定运行状态？答：当二次电流达到额定值时，变压器就称为带额定负载运行，即时，

8、为处在额定运行状态。1-7 一台单相变压器，一次侧加额定电压，二次侧空载时测得二次侧电压为11kV，若接上负载后测得二次侧电压为10.5kV，则二次侧额定电压为多少？答：二次额定电压指当一次绕组加时，二次绕组开路（空载）时的二次电压，即。1-8 有一台单相变压器的铭牌数据=500kVA，=35/11kV，试求变压器的额定电流。解：1-9 有一台三相变压器，额定容量=5000 kVA，额定电压=66/10.5kV，一次侧三相星形连接，二次侧三角形连接，求一、二次侧的额定电流。解： 1-10一台三相变压器=3200 kVA，=35/10.5 kV，一次侧Y接法，二次侧接法。试求：（1）一、二次侧额定线电压、线电流及额定相电压、相电流；（2）若负载功率因数=0.85（滞后），则该变压器额定运行时带多少有功功率和无功功率？解：1-11 为什么降压变压器的低压绕组在里边，而高压绕组在外边？答：这主要是