2025年变压器知识培训试题库及答案

2025年变压器知识培训试题库及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.变压器的基本工作原理基于（）。A.电流的热效应B.电磁感应定律C.楞次定律D.基尔霍夫定律2.油浸式变压器的铁芯通常采用（）叠制而成。A.硅钢片B.普通钢板C.铝合金D.铜箔3.变压器的额定容量是指（）。A.一次侧输入的视在功率B.二次侧输出的视在功率最大值C.铁芯的最大导磁能力D.绕组的最大允许电流4.变压器的变比K定义为（）。A.一次侧电压与二次侧电压的比值（空载时）B.二次侧电压与一次侧电压的比值（空载时）C.一次侧电流与二次侧电流的比值（满载时）D.二次侧电流与一次侧电流的比值（满载时）5.变压器的空载损耗主要由（）组成。A.绕组铜损B.铁芯涡流损耗和磁滞损耗C.漏磁通损耗D.冷却系统功耗6.变压器的分接开关用于调整（）。A.额定容量B.变比C.短路阻抗D.空载电流7.油浸式变压器的瓦斯保护属于（）。A.主保护B.后备保护C.过负荷保护D.温度保护8.变压器的连接组别“Dyn11”中，“11”表示（）。A.高压绕组为三角形连接，低压绕组为星形连接，低压侧线电压滞后高压侧线电压330°B.高压绕组为星形连接，低压绕组为三角形连接，低压侧线电压超前高压侧线电压30°C.高压绕组为三角形连接，低压绕组为星形连接，低压侧线电压超前高压侧线电压30°D.高压绕组为星形连接，低压绕组为三角形连接，低压侧线电压滞后高压侧线电压30°9.变压器的短路阻抗百分比（Uk%）反映了（）。A.变压器的空载损耗大小B.变压器的抗短路能力C.变压器的效率D.变压器的温升特性10.干式变压器的绝缘等级“F级”表示其允许最高温度为（）。A.105℃B.120℃C.155℃D.180℃11.变压器并列运行的最基本条件是（）。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12.变压器的冷却方式“OFAF”表示（）。A.油浸自冷B.油浸风冷C.强迫油循环风冷D.强迫油循环水冷13.变压器绕组的直流电阻测量主要用于检测（）。A.铁芯接地故障B.绕组匝间短路或断线C.绝缘油劣化D.套管放电14.变压器的零序阻抗与（）有关。A.绕组连接方式和铁芯结构B.额定容量C.短路阻抗D.空载电流15.变压器在运行中，顶层油温一般不超过（）（环境温度40℃时）。A.75℃B.85℃C.95℃D.105℃二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分）1.变压器的主要部件包括（）。A.铁芯B.绕组C.油箱D.分接开关2.变压器的损耗包括（）。A.空载损耗（铁损）B.负载损耗（铜损）C.介质损耗D.杂散损耗3.变压器的保护装置通常有（）。A.瓦斯保护B.差动保护C.过电流保护D.温度保护4.影响变压器绝缘性能的因素有（）。A.运行温度B.绝缘油含水量C.绕组机械应力D.负载电流大小5.干式变压器的常见类型包括（）。A.浸渍式（环氧树脂）B.非包封绕组型C.油浸式D.充气式（SF6）6.变压器的试验项目中，属于绝缘试验的有（）。A.绕组直流电阻测量B.绕组绝缘电阻测量（兆欧表法）C.介质损耗因数（tanδ）测量D.耐压试验（工频/雷电冲击）7.变压器并列运行的条件包括（）。A.变比相等（允许误差±0.5%）B.连接组别相同C.短路阻抗百分比相等（允许误差±10%）D.额定容量比不超过3:18.油浸式变压器油的作用包括（）。A.绝缘B.冷却C.灭弧（仅用于有载分接开关）D.润滑9.变压器的异常运行状态可能表现为（）。A.油温异常升高B.油位下降C.运行声音异常（如嗡嗡声增大或出现放电声）D.套管表面爬电10.变压器的铁芯接地方式正确的有（）。A.铁芯必须一点接地B.铁芯可多点接地C.铁芯接地电流应小于100mAD.铁芯接地通过套管引出接地三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.变压器的铁芯采用叠片式结构，主要目的是减少______损耗。2.变压器的绕组按结构可分为______绕组和______绕组（如圆筒式、螺旋式等）。3.变压器的空载电流主要用于建立______，其值一般为额定电流的______%。4.油浸式变压器的油枕（储油柜）作用是补偿油的______变化，保持油箱内始终充满油。5.变压器的短路试验通常在______侧加压，______侧短路，测量负载损耗和短路阻抗。6.变压器的温升是指______与______的差值，油浸式变压器顶层油温升一般不超过______K（环境温度40℃）。7.变压器的连接组别“Yyn0”表示高压绕组为______连接，低压绕组为______连接，且高低压侧线电压相位差为______度。8.干式变压器的防护等级通常用“IPXX”表示，其中“IP20”表示可防止直径大于______mm的固体异物进入。9.变压器的有载分接开关（OLTC）可在______状态下切换分接头，调节输出电压。10.变压器的绝缘老化遵循“______”规律，即温度每升高______℃，绝缘寿命约减半。四、简答题（共8题，第15题每题5分，第68题每题7分，共44分）1.简述变压器的工作原理（需结合电磁感应定律）。2.油浸式变压器的冷却系统由哪些部件组成？各起什么作用？3.变压器的分接开关分为哪几类？各自的适用场景是什么？4.为什么变压器的铁芯需要接地？多点接地会导致什么问题？5.简述变压器空载试验的目的和试验方法。6.分析变压器运行中油温异常升高的可能原因（至少列出5点）。7.某10kV/0.4kV配电变压器（Dyn11连接），低压侧发生单相接地故障时，高压侧零序电流是否存在？为什么？8.比较油浸式变压器与干式变压器的优缺点（从绝缘、冷却、维护、适用场景等方面）。五、应用题（共5题，第12题每题8分，第35题每题10分，共46分）1.一台单相变压器，额定容量S_N=50kVA，额定电压U1_N/U2_N=10kV/0.4kV，求：（1）一次侧、二次侧额定电流I1_N、I2_N；（2）变比K（空载时）。2.某三相变压器的空载损耗P0=1.2kW，短路损耗Pk=4.5kW（额定电流下），求该变压器在负载系数β=0.8时的总损耗P总。3.某110kV变压器进行绕组直流电阻测量，测得A相高压绕组电阻R_A=0.12Ω，B相R_B=0.118Ω，C相R_C=0.122Ω（温度25℃），标准要求三相电阻不平衡率≤2%（相间）。判断是否合格，并计算不平衡率。4.某油浸式变压器运行中瓦斯保护动作，轻瓦斯信号发出，油枕油位正常，油色略变深。试分析可能的故障原因及处理措施。5.某企业计划将两台S9800kVA/10kV/0.4kV变压器（Uk%=4.5%，Yyn0连接）并列运行，检查发现其中一台变比为10.5kV/0.4kV，另一台为10kV/0.4kV。分析是否满足并列运行条件？若不满足，可能导致什么后果？答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.A5.B6.B7.A8.C9.B10.C11.B12.C13.B14.A15.C二、多项选择题1.ABCD2.ABD3.ABCD4.AB5.ABD6.BCD7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ACD三、填空题1.涡流2.同心式；交叠式（或其他具体结构如圆筒式、螺旋式等）3.主磁通；0.2~10（注：具体数值因变压器容量而异，小容量变压器空载电流占比更高）4.体积（热胀冷缩）5.低压；高压（或“一侧；另一侧”，但标准试验通常在低压侧加压，高压侧短路）6.被测部位温度；环境温度；55（注：顶层油温升限值为55K，最高温度95℃）7.星形（Y）；星形（yn）；08.12.59.带负载10.8度；8（注：“8度法则”或“10度法则”，通常油浸式变压器为8度，干式为10度，此处以常见表述为准）四、简答题1.变压器的工作原理基于电磁感应定律：当一次绕组通入交流电流时，铁芯中产生交变磁通，该磁通同时穿过一次、二次绕组。根据法拉第电磁感应定律，交变磁通在一、二次绕组中感应出电动势（E1=N1dΦ/dt，E2=N2dΦ/dt）。若二次绕组接负载，则二次侧输出电压U2≈E2，一次侧输入电压U1≈E1，因此变比K=U1/U2≈N1/N2（N为匝数）。2.油浸式变压器冷却系统部件及作用：油箱：容纳绝缘油和器身，参与散热；油枕（储油柜）：补偿油的热胀冷缩，减少油与空气接触；冷却器（散热器/冷却管）：通过油循环将热量传递给空气；油泵（强迫油循环时）：加速油流动，提高冷却效率；风扇（油浸风冷时）：增强冷却器表面空气流动，提高散热效果。3.分接开关分类及适用场景：无励磁分接开关：只能在变压器停电时切换分接头，用于对电压调整频率要求低的场景（如电网电压波动小的配电变压器）；有载分接开关（OLTC）：可在带负载状态下切换分接头，用于需要频繁调整电压的场景（如变电站主变、电力系统联络变压器）。4.铁芯接地原因：铁芯是导磁体，运行中会感应悬浮电位，可能引发放电；接地后可将铁芯电位固定为地电位，避免放电。多点接地后果：铁芯与大地形成闭合回路，产生环流，导致铁芯局部过热，绝缘油分解，甚至烧损铁芯。5.空载试验目的：测量空载电流I0和空载损耗P0，计算励磁阻抗，评估铁芯性能及绕组绝缘状态。试验方法：将变压器低压侧开路，高压侧施加额定电压（或低压侧加压，高压侧开路），测量输入功率、电流和电压。6.油温异常升高的可能原因：负载过大（过负荷）；冷却系统故障（如风扇停转、油泵故障、散热器堵塞）；绕组或铁芯存在局部过热（如绕组匝间短路、铁芯多点接地）；绝缘油劣化（含水量增加，导热性能下降）；有载分接开关接触不良（电阻增大，损耗增加）。7.高压侧零序电流不存在。原因：Dyn11连接中，高压绕组为三角形（D）连接，零序电流在三角形绕组内形成环流，无法流入高压电网；低压侧为星形（yn）连接且中性点接地，单相接地故障会产生零序电流，但高压侧无零序电流输出。8.油浸式与干式变压器比较：绝缘：油浸式依赖绝缘油和纸绝缘，绝缘强度高；干式依赖环氧树脂或浸渍漆，耐潮性较差。冷却：油浸式通过油循环散热，冷却效率高；干式通过空气对流散热，容量受限（一般≤2500kVA）。维护：油浸式需定期检测油质、滤油；干式需定期清洁绕组表面，维护量较小。适用场景：油浸式用于户外、大容量场合（如变电站主变）；干式用于室内、对防火要求高的场合（如医院、商场）。五、应用题1.（1）I1_N=S_N/U1_N=50×10³/10×10³=5A；I2_N=S_N/U2_N=50×10³/0.4×10³=125A；（2）变比K=U1_N/U2_N=10/0.4=25。2.总损耗P总=P0+β²Pk=1.2+0.8²×4.5=1.2+2.88=4.08kW。3.三相电阻平均值R_avg=(0.12+0.118+0.122)/3=0.12Ω；不平衡率=（最大相最小相）/R_avg×100%=(0.1220.118)/0.12×100%≈3.33%＞2%，不合格。4.可能原因：变压器内部轻微放电（如绕组匝间轻微短路）；铁芯局部过热（如夹件松动导致涡流增大）；绝缘油中溶解气体析出（如油中含有水分，受热分解产生气