牛维扬版电机学课后习题解答第一章习题

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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

2、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

3、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

4、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。

5、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

6、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移。电压偏移的存在是不可避免的，但要求

7、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

8、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：①提高绕组绝缘强度；②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