电力变压器知识考试题库及答案2025年

电力变压器知识考试题库及答案2025年一、单项选择题（每题2分，共30分）1.电力变压器的额定容量单位是（）。A.kWB.kVC.kVAD.kvar答案：C2.变压器铁芯采用硅钢片叠装的主要目的是（）。A.减少铜损B.减少涡流损耗C.提高导磁率D.降低成本答案：B3.油浸式变压器的冷却方式“ONAN”表示（）。A.自然油循环风冷B.强迫油循环风冷C.自然油循环自冷D.强迫油循环水冷答案：C4.变压器差动保护的主要作用是（）。A.反应绕组相间短路B.反应外部短路C.反应过负荷D.反应铁芯过热答案：A5.变压器分接开关的作用是（）。A.调节输出电压B.调节输出电流C.调节有功功率D.调节无功功率答案：A6.变压器的空载损耗主要由（）组成。A.绕组电阻损耗B.铁芯涡流和磁滞损耗C.漏磁损耗D.介质损耗答案：B7.110kV变压器的绕组通常采用（）连接方式。A.Yyn0B.Dyn11C.YNd11D.Yy0答案：C8.变压器气体继电器（瓦斯继电器）安装在（）。A.油箱与油枕的连接管道上B.高压绕组侧C.低压绕组侧D.铁芯上方答案：A9.变压器的短路阻抗百分比越大，其（）。A.输出电压越稳定B.短路电流越小C.效率越高D.空载损耗越小答案：B10.变压器绕组的主绝缘是指（）。A.同一绕组匝间绝缘B.不同绕组之间及绕组与铁芯的绝缘C.引出线绝缘D.分接开关绝缘答案：B11.变压器并列运行的条件中，最严格的是（）。A.变比相同B.连接组别相同C.短路阻抗相同D.额定容量相同答案：B12.变压器油的主要作用是（）。A.冷却和绝缘B.润滑和防腐C.灭弧和散热D.防潮和密封答案：A13.测量变压器绕组的直流电阻时，若三相电阻不平衡率超过2%，可能的原因是（）。A.绕组匝间短路B.铁芯多点接地C.油温不均匀D.分接开关接触不良答案：D14.变压器过负荷运行时，其（）将增加。A.空载损耗B.短路损耗C.铁损D.励磁损耗答案：B15.500kV变压器通常采用（）结构以降低绝缘难度。A.同心式绕组B.纠结式绕组C.连续式绕组D.螺旋式绕组答案：B二、判断题（每题1分，共15分）1.变压器的变比等于一次侧与二次侧绕组的匝数比。（）答案：√2.变压器的效率随负载率的增加而单调升高。（）答案：×（效率先升高后降低，存在最高效率点）3.油浸式变压器的顶层油温一般不超过85℃。（）答案：√4.变压器的空载试验主要测量短路损耗和阻抗电压。（）答案：×（空载试验测空载损耗和励磁电流）5.有载分接开关可以在变压器带负荷时调节分接头。（）答案：√6.变压器的零序保护主要用于反应单相接地故障。（）答案：√7.变压器绕组的变形可以通过频率响应分析法（FRA）检测。（）答案：√8.变压器的冷却器全停时，允许短时间运行但需降低负荷。（）答案：√9.变压器的吸湿器内硅胶颜色由蓝变红说明已失效，需更换。（）答案：√10.变压器的短路试验应在低压侧短路、高压侧加压进行。（）答案：√11.变压器的中性点直接接地运行时，其零序阻抗较小。（）答案：√12.变压器油的击穿电压越低，绝缘性能越好。（）答案：×（击穿电压越低，绝缘性能越差）13.变压器的局部放电会导致绝缘材料老化，但不会立即引起击穿。（）答案：√14.变压器的温升是指顶层油温与环境温度的差值。（）答案：√15.变压器的并列运行中，若连接组别不同，会在绕组内产生很大的环流。（）答案：√三、简答题（每题5分，共50分）1.简述变压器的工作原理。答案：变压器基于电磁感应原理工作。一次绕组通入交变电流时，铁芯中产生交变磁通，该磁通同时穿过一次、二次绕组，在二次绕组中感应出电动势。通过改变一、二次绕组的匝数比，实现电压的变换，功率近似保持不变（忽略损耗）。2.油枕（储油柜）对变压器的主要作用有哪些？答案：①补偿变压器油因温度变化引起的体积膨胀或收缩，避免油箱变形；②减少油与空气的接触面积，降低油的氧化和受潮速度；③为气体继电器提供油流通道，便于监测内部故障。3.变压器绕组直流电阻测试的目的是什么？答案：检测绕组内部是否存在匝间短路、断股，分接开关接触是否良好，引线与绕组焊接是否牢固等缺陷。若三相电阻不平衡率超过标准（一般2%），说明存在接触不良或绕组故障。4.变压器温升试验的意义是什么？如何判断温升是否合格？答案：意义是验证变压器在额定负载下的发热情况，确保绝缘材料在允许温度内运行，避免过热老化。合格标准：顶层油温升≤55K（自然循环）或60K（强迫循环），绕组温升≤65K（A级绝缘）。5.简述变压器差动保护的动作原理及范围。答案：原理：比较变压器各侧电流的大小和相位，正常运行或区外故障时，差流为零（或小于整定值）；区内故障时，差流超过整定值，保护动作跳闸。范围：包括变压器绕组、引出线及套管的相间短路、匝间短路、接地短路等。6.变压器运行中出现哪些异常需立即停运？答案：①内部有明显放电声或异响；②油枕或防爆管喷油；③严重漏油导致油位低于下限；④套管严重破损或放电；⑤上层油温超过允许值且无法降低；⑥差动、瓦斯保护同时动作。7.变压器的有载分接开关与无励磁分接开关的主要区别是什么？答案：有载分接开关可在变压器带负荷时切换分接头，通过过渡电阻限制切换过程中的电弧；无励磁分接开关需在变压器停电后切换，结构简单，成本低。8.变压器油色谱分析的主要检测气体有哪些？各对应何种故障？答案：主要检测H₂（氢气，局部放电或过热）、CH₄（甲烷，低温过热）、C₂H₄（乙烯，中温过热）、C₂H₂（乙炔，高能量放电或电弧）、CO（一氧化碳，固体绝缘过热）、CO₂（二氧化碳，固体绝缘老化）。9.变压器中性点接地方式对系统的影响有哪些？答案：①直接接地：降低零序阻抗，故障时零序电流大，易启动保护，但过电压水平低；②不接地或经消弧线圈接地：故障时零序电流小，可带故障运行1-2小时，但过电压水平高，需限制弧光过电压。10.简述变压器铁芯多点接地的危害及检测方法。答案：危害：接地环流导致铁芯局部过热，绝缘油分解，严重时烧损铁芯。检测方法：①测量铁芯对地绝缘电阻（正常应≥100MΩ）；②监测铁芯接地电流（正常≤100mA，超标则可能多点接地）；③油色谱分析（CO、CO₂含量异常升高）。四、计算题（每题6分，共30分）1.一台SFSZ11-240000/220变压器，额定电压220kV/110kV/35kV，求高压侧额定电流。解：高压侧额定容量S=240000kVA，额定电压U=220kV额定电流I=S/(√3U)=240000/(1.732×220)≈629.8A答案：约630A2.某变压器一次绕组匝数N1=2200匝，二次绕组匝数N2=110匝，一次侧电压U1=10kV，求二次侧电压U2。解：变比k=N1/N2=2200/110=20U2=U1/k=10/20=0.5kV=500V答案：500V3.变压器空载试验数据：一次侧电压U0=10kV，空载电流I0=0.5A，空载损耗P0=15kW，求空载电流百分比I0%。解：一次侧额定电流I1N=S/(√3U1)（假设S=1000kVA，则I1N≈57.7A）但题目未给容量，直接用I0%=(I0/I1N)×100%。若假设I1N=57.7A，则I0%=(0.5/57.7)×100%≈0.87%（注：实际中I0%=I0/I1N×100%，需根据额定电流计算）4.变压器短路试验数据：短路电压Uk%=10%，额定容量S=5000kVA，高压侧额定电压U1=10kV，求短路阻抗标幺值Zk。解：Zk=Uk%/100=10%/100=0.1答案：0.15.变压器额定容量S=1000kVA，空载损耗P0=2kW，短路损耗Pk=15kW，当负载系数β=0.8时，求效率η。解：输出功率P2=βS×cosφ（假设cosφ=1）=0.8×1000×1=800kW输入功率P1=P2+P0+β²Pk=800+2+0.64×15=800+2+9.6=811.6kW效率η=(P2/P1)×100%=(800/811.6)×100%≈98.57%答案：约98.6%五、案例分析题（每题10分，共30分）1.某110kV变压器运行中差动保护动作跳闸，试分析可能原因及处理步骤。答案：可能原因：①变压器内部绕组相间短路、匝间短路或接地短路；②差动保护二次回路故障（如CT断线、接线错误）；③外部短路引起的差动保护误动（如穿越性短路时CT饱和）。处理步骤：①检查变压器本体（油位、油温、有无喷油、异响）；②测试绕组直流电阻、绝缘电阻；③检查差动保护二次回路（CT极性、回路接线、有无开路）；④取油样做色谱分析（若有C₂H₂等特征气体，确认内部故障）；⑤若确认内部故障，停运检修；若为二次回路问题，修复后试投。2.某主变顶层油温持续升高至95℃（环境温度30℃），试分析可能原因及排查方法。答案：可能原因：①过负荷运行（负载电流超过额定值）；②冷却系统故障（风扇停转、油泵故障、散热器堵塞）；③内部故障（绕组短路、铁芯多点接地、分接开关接触不良）；④油温表计误差（传感器故障）。排查方法：①检查负载电流是否超过额定值，若过负荷则减载；②检查冷却器运行状态（风扇、油泵是否正常，散热器表面温度是否均匀）；③测试绕组直流电阻（判断分接开关或绕组是否接触不良）；④测量铁芯接地电流（判断是否多点接地）；⑤校验油温表计