煤矿机电设备维修电工高级技师学习资料.doc

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1、 煤矿机电设备高级技师学习资料 煤矿机电设备维修电工高级技师学习资料杨 杰淮北矿业集团公司朔里矿机电科煤矿机电设备维修电工高级技师学习资料一电路和磁路1. 什么是介质损耗？什么是泄漏电路？电介质处于电场中，由于介质的极化过程必须从电场中吸收能量，并转化为不可逆的热能散失掉，这种能量损耗，称为介质损耗。 介质的电阻率总有一定的极限，因而在电场作用下，介质中总会有微小的电流通过，这种电流就称为泄露电流。2. 何谓理想电流源和理想电压源？如果把一个电源抽象地认为，只具有一定的电压而内阻为零时，此电源则称理想电压源。反之若视为内阻无限大，并能输出恒定电流的电源，就称为理想电流源。3. 短路和断路是什么

2、意思？如果由于某种原因促使负载电阻等于零，即电源两端直接短接，从而导致电路中的电流剧增，这种现象叫做短路。所谓断路，就是在闭合回路中发生断线，使电流不能导通的现象。4.什么叫支路、回路、节点？所谓支路是把每一电路的分支称为支路，几条支路的汇集点称节点。电路中任何一个闭合路径称为回路。5.两电阻串联，各电阻上的电压怎样分配？如图所示， 图。两个电阻的串联图根据欧姆定律可以计算出流过串联电路的电流为 I=每个电阻上的电压降分别为：U1=IR1=U U2=IR2=U式中 U1R1两端的电压降 U2R2两端的电压降 U加到两电阻上的总电压上面的一组公式，就是电阻串联电路的分压公式。它表明总电压是按电阻

3、值成正比的关系分配在两个电阻上的，即电阻大，电压降大，电阻小，电压降小。6.两电阻并联，各支路的电源怎样分配？如图所示，根据欧姆定律I1= I2=式中的U=IR，而R=故U=I将上式的U代入I1和I2计算公式，则I1=I=I I2=I=I上式称为分流公式，它表示了总电流在两并联支路中的分配规律。利用这个公式，可以直接由总电流和各支路电阻来求出各支路的电流。由上可知，总电流是按电阻值成反比分配在两个电阻上的，即电阻小的支路分得的电流大，电阻大的支路分得的电流小。例：两电阻并联，总电流I=2安，R1=300欧，若R2=500欧，试求每个电阻中的电流和并联总电阻值？解：当R2=500欧时，总电阻R=

4、187.5欧各个电阻中的电流分别为：R1上的电流：I1=I=2=1.25安 R2上的电流：I2=I=2=0.75安并联总电阻R上的电流： I=I1+I2=1.25+0.75=2安由此可见，并联电路的总电流等于各支路的电流之和。7.什么叫用电设备的效率？为了衡量能量在转换和传递过程中损耗的程度，我们把用电设备输出功率与输入功率之比，定义为用电设备的效率。效率常用百分数表示，即100%式中效率； P2输出功率； P1输入功率。例：一台直流电动机，其输入功率为6千瓦，输出功率为5千瓦，问该电动机的效率是多少？解：根据公式100%得 =100%83%，显然它的功率损耗为 P0=P1-P2=6-5=1千

5、瓦8.何谓电阻的复联？其总电阻怎样计算？在电路中，电阻如既有并联又有串联，那么这个电路就叫做复联电路。计算复联电路总电阻的方法是，首先用串并联公式分别求出单纯的串联和并联部分的等值电阻，而后再计算总电阻。例：如下图所示，已知R1=500，R2=200，R3=300，R4=200，R5=100，求当开关K闭合及断开时，a，b两端的等值电阻？(a) (b) (c)解：（1）当开关K闭合时，R2与R4并联，R5与R3并联，它们并联后又进行串联，而后又与R1并联，如图（b）所示。我们可按并联、串联、并联的步骤将电路简化，最后求出等值电阻。R24=100R35=75R=R24+R35=100+75=17

6、5a、b端的等值电阻为Rab129.6（2）当开关K断开时，电路如图（c）所示。R25=R2+R5=200+100=300 R34=R3+R4=300+200=500 R=a、b两端的等值电阻为Rab=9.何谓节点电流定律？节点电流定律也称克希荷夫（又译作基尔霍夫）第一定律，它是计算复杂电路的基本定律之一。它表明连接在同一节点的各个支路电流之间的关系。在电路中流进节点的电流之和等于流出节点的电流之和。用公式表示，则出=入习惯上规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，那么克希荷夫第一定律也可写为=0，亦即在电路的任一节点处，电流的代数和等于零，这就是克希荷夫第一定律。例： 如下图所示电路，已

7、知I1=6A，I2=4A，求I3的值及其实际方向？解：对节点A应用克希荷夫第一定律=0列出方程式：I1+I3-I2=0； 6+I3-4=0 I3=-2AI3得负值，说明I3的实际方向与图示方向相反，是流出节点A的。10.何谓回路电压定律？回路电压定律也称为克希荷夫第二定律，它是说明闭合回路中电动势和电阻压降之间关系的一条基本定律。电路中的任一闭合回路，电动势的代数和等于各个电阻上电压降的代数和。这就是克希荷夫第二定律，用公式表示：。电动势和电压降的正负号规定如下：在回路中任取一电流的正方向和回路的环绕方向，若电动势与环绕方向一致时，取正号，反之则取负号。当电流方向与环绕方向一致时，电阻压降取正

8、号，反之取负号。例：如图所示电路，已知：R1=4.9，R2=20，R3=15，E1=45V，E2=48V，求I1、I2、I3各等于多少安？解：回路绕行方向和电流方向如图所示。对节点a，根据克希荷夫第一定律可得I1=I2+I3 （1）对回路I，根据克希荷夫第二定律可得：E1=I1R1+I2R2 代入数值45=4.9I1+20I2 （2） 对回路，根据克希荷夫第二定律可得：-E2=-I2 R2+ I3R3-48=-20 I2+15 I3 （3）则对（1）、（2）、（3）式所组成的联立方程组求解，即可求出各支路电流：将（1）代入（2）得：45=4.9（I2+ I3）+20 I2 45=24.9 I2

9、+4.9 I3 整理I2=1.81-0.2 I3 （4） 计算结果I1=1.31A，I2=1.93A，I3=-0.62A，I3为负值，说明I3的实际方向与图示方向相反。11. 什么是戴维南定理？戴维南定理又叫等值发电机定理。它是指对任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，可以用一条有源支路来等值替代，该有源支路的电动势E，等于含源一端口网络的开路电压UK，其电阻等于含源一端口网络化成无源一端口网络的入端电阻Rr。（c） （d）含源一端口网络的开路电压和入端电阻。为了说明什么是戴维南定理，以上图为例。其中图（a）表示了一个含源一端口网络及其外电路（方框中的A表示含源的意思）。所谓含源一端口网络

10、的开路电压，就是把外电路断开后，在引出端a、b之间的电压（见图（b）。如果把含源一端口网络内部所有的电压或电动势都变为零（即电压源短路），以及所有电流源的电流为零（即电流源开路），则原网络就化成一个无源一端口网络，如图（c）所示（其中P表示无源的意思）。所谓入端电阻，就是在这种情况下，从a、b看进去的总电阻Rr，也就是相应无源一端口网络的等值电阻。图(d)就是用戴维南定理把含源一端口网络等值替代后的情况。12.什么叫过渡过程？ 电路从一个稳定状态到另一个稳定状态时所经历的过程称为过渡过程。当条件改变时，电路从一个稳定状态变化到另一个稳定状态，一般需要一定的时间，这个变化过程称为电路的过渡过程。

11、13.何谓电容器的串联？怎样计算电容值？ 把几个电容器头尾依次连接起来，叫做电容器的串联。串联电容器两端的总电压，等于各个电容器上的电压之和。其总电容值可按下式计算： 式中C串联电容器的总电容，又称等效电容；C1、C2、C3Cn各电容器电容。 就是说，串联电容器总电容的倒数，等于各个电容的倒数之和。当两只电容器串联时，等效电容C。串联电容器的个数越多，其等效电容越小。电容器在串联使用时，电压的分配与电容成反比。这是因为电容器串联后，各电容器上所充的电荷量是相等的。即Q1=Q2=Q 而U1=， U2=， 故 例：有两只电容器C1为0.25微法，250V，C2为0.5微法，300V，试求两只电容器

12、串联以后的使用电压值？解：由于C1的电容量小于C2，所以C1分得的电压要大于C2。为使C1不被击穿，应使其电压不超过250V。为此，取U1=250V，由 可求得C2实际所分得的电压为U2=125V则这两只电容器串联后的使用电压为U=U1+U2=250+125=375V14.何谓电容器并联？其等效电容值怎样计算？ 把几个电容器的两端分别接于共同的两点上，并施以同一电压叫电容器的并联。 电容器并联后，各电容器极板上的电量为Q1=C1U，Q2=C2UQn=CnU 电源供给各极板上总电荷为 Q=Q1+Q2+Qn=C1U+C2U+CnU 总电容为C=C1+C2+Cn 上式说明，并联电容器的总电容等于各电

13、容器电容之和。例：如下图所示的电路图中，C1=0.2微法，C2=0.3微法，C3=0.8微法，C4=0.2微法。求当开关K断开和合上时，A、B两点间的等效电容。解：当开关K断开时，电路为C1与C2串联，C3与C4串联后再并联。 C= C12+ C34=微法当K合上时，电路为C1与C3并联，C2与C4并联后再串联。 C=微法15. 什么是磁铁？它有哪些性质？能够吸引铁、钴、镍等物质的物体称磁铁。磁铁的性质有以下两点：（1）具有南极和北极； （2）同性相斥，异性相吸。16.什么叫电磁感应？感应电动势是怎样产生的？ 由变化的磁场在导体中产生电动势的现象，称电磁感应。由此产生的电动势称感应电动势。感应

14、电动势可以用下列方法产生：（1） 使导体在磁场中做切割磁力线的运动，如直流发电机；（2） 移动导线周围的磁场，如交流发电机；（3） 交变磁场穿过线圈产生感应电动势，如变压器等静止设备。17.感应电动势的大小取决于哪些因素？ 感应电动势的大小取决于以下因素：e=BLvSin（1） 磁场的强弱：磁场强，感应电动势大，反之则小。（2） 磁场变化速度：磁场变化速度愈快，感应电动势愈大。（3） 线圈的匝数：线圈匝数愈多，产生的感应电动势愈大。（4） 导体或磁场移动的方向：只有导体和磁场相互切割时，才能产生感应电动势，垂直切割产生的感应电动势最大（与B和v夹角有关）。18.什么是自感电动势？它的大小与哪些

15、因素有关？ 当线圈中电流大小发生变化时，由这个变化的电流产生的磁通也将随着变化，这个变化的磁通将在线圈中产生感应电动势，由于这个感应电动势是由线圈本身的电流变化而产生的，所以叫自感电动势。 自感电动势的大小是由下列因素决定的：（1） 与电流变化的快慢有关，电流变化的快慢通常用电流变化率表示，所谓电流变化率是指在很短的时间内电流变化的数值与这段时间的比值。（2） 与线圈本身的结构（如几何形状、匝数）有关。（3） 与线圈周围介质有关。uL= eL= uL和eL方向相反，即uL=-eL所以uL=L公式说明，电感线圈两端电压和电流的变化率成正比，式中负号表明自感电动势反抗电流的变化。19.什么叫互感电

16、动势？ 两个互相靠近的线圈，当一个线圈接通电源时，由于本线圈电流的变化，将引起磁通的变化，这些变化的磁通除穿过本身线圈外，还有一部分穿过与它靠近的另一线圈，因此在另一线圈中也产生感应电动势，这个感应电动势所产生的电流是变化的，它必然又反过来在原来那个线圈中产生感应电动势。这种现象称为互感现象。由互感引起的电动势称互感电动势，互感电动势的方向也是由楞次定律决定的。互感现象应用极为广泛，变压器和互感器就是根据这一原理制成的。20.什么叫正弦交流电？为什么目前普遍应用正弦交流电？ 正弦交流电是指电路中电流、电压及电势的大小和方向都随着时间按正弦函数规律变化，这种随时间做周期性变化的电流称交变电流，简

17、称交流。交流电可以通过变压器交换电压，在远距离输电时，通过升高电压以减少线路损耗，获得最佳经济效果。而当使用时，又可以通过降压变压器把高压变为低压，这既有利于安全，又能降低对设备的绝缘要求。此外，交流电动机与直流电动机比较，则具有构造简单、造价低廉、维护简便等优点，所以交流电获得了广泛地应用。21. 什么是交流电的最大值、有效值和平均值？ 交流电在变化过程中所出现的最大瞬时值，称作交流电的最大值，常用“Im”、“Um”来表示电流、电压等正弦量的最大值。 交流电通过电阻性负载时，如果所产生的热量与直流电在相同的时间内通过同一负载所产生的热量相等时，这一直流电的大小就是交流电的有效值，常用I、U等

18、符号表示电流、电压的有效值，我们平时所说的电压、电流的数值以及电气仪表所测量的数值大都是有效值。有效值与最大值的关系如下：U=或 所谓交流电的平均值，是指交流电在半个周期内，在同一方向通过导体横截面的电量与半个周期时间的比值，常用IP和UP来表示电流、电压的平均值。 它与最大值和有效值的关系为：UP=0.637 Um=0.9U例：某正弦电流当t=0时，其瞬时值i0=0.8A，已知其初相角=30，求该正弦电流的最大值、有效值和平均值？解：根据题意，该正弦电流的瞬时值可写为i=ImSin（t+30）当t=0时 i0=ImSin30=0.8A 故最大值Im=1.6A有效值I=1.13A 平均值IP=

19、0.637Im=0.6371.6=1.02A 三相负载总有功功率等于各相有功功率之和，即P=PA+PB+PC 当负载对称时，各相功率相等，故P=3PP=3UPIPCOS 式中为相电压与相电流之间的相位差。当对称负载星接时，Ul= , Il=IP当对称负载三角接时 Ul=UP Il= IP P= Ul IlCOS 22.什么是涡流？它有何利弊？ 置于变化磁场中的导电物体内部将产生感应电流，以反抗磁通的变化。这种电流以磁通的轴线为中心呈涡旋形态，故称涡流。 在电机、变压器设备中，由于涡流的存在，将使铁芯产生热损耗。同时，使磁场减弱造成电气设备效率的降低，容量不能充分利用。所以，多数交流电气设备的铁

20、芯，都是用0.35或0.5mm厚的硅钢片迭成，以减少涡流损耗。 涡流的热效应也有有利的一面，如可以利用它制成感应炉冶炼金属。可制成磁电式、感应式电工仪表，还有电度表中的阻尼器，也是利用磁场对涡流的力效应制成的。23.什么是三相交流电源？和单相交流电源相比有何优点？由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120的交流电势组成的电源，称为三相交流电源，如下图所示。与单相交流电相比三相交流电的优点是：节省输电线；三相电机和三相变压器结构简单、性能好。（1） 便于获得旋转磁场，这种磁场是异步电动机和同步电动机工作的基础；（2） 对称三相电路功率的瞬时值恒定不变；（电动机产生的机械转矩是恒定的，因而可以避

21、免电动机的剧烈震动，能够平稳的运行）；（3） 在相同电压、长度、容量、损耗的条件下，可以节省导线材料。（4） 在同等条件下输送电能，三相输电比单相输电节约25%的材料；（5） 同功率三相发电机比单相发电机体积小，省材料；（6） 三相电动机结构简单，维护和使用方便，成本低廉。24.什么叫相电压、线电压、相电流、线电流？ 三相电路中，每相头尾之间的电压叫做相电压，如UAO、UBO、UCO（简单写为UA、UB、UC），相电压通常用字母表示。相与相之间的电压叫做线电压，如UAB、UBC、UAC。线电压通常用字母表示。 三相电路中，流过每相电源或每相负载的电流叫做相电流，通常用字母表示。流过各相端线的电

22、流叫做线电流，用字母表示。25.在星形连接中，相、线电流的关系如何？在星形连接中，由于流过每相绕组（或负载）的电流就是流过端线的电流，所以星形连接时，线电流等于相电流。 即= 或I线=I相例：有一对称三相电路，负载做星形连接时，线电压为380V，每相负载阻抗为：电阻10欧与感抗15欧串联。求电路中的线电流为多少？解：相电压=220V 负载阻抗Z=18欧负载相电流=12.2A因为在星形接线中线电流等于相电流，故电路中线电流等于12.2A。26.在星形连接中，相、线电压的关系如何？在星形连接中，相电压与线电压是不相同的，在图（a）中，（a） （b）相、线电压关系矢量图根据克希荷夫第二定律，相、线电

23、压之间的关系用瞬时值表示为：UAB=UA-UB UBC=UB-UC UCA=UC-UA相线电压之间的关系用复数表示为 如图（b）所示，从矢量图中可以得出以下两个结论：（1） 线电压超前于相电压30即比超前30比超前30 比超前30（2） 线电压的有效值是相电压有效值的倍。即= = =27.在三角形连接中，相、线电压关系如何？在三角形连接中，如下图所示。图 三角形连接中，相、线电压的关系每相绕组两端的电压就是线电压，所以说在三角形连接中，相电压等于线电压，即=28. 在三角形连接中，相、线电流的关系如何？（a）中，相、线电流的关系（b）中，相、线电流向量图在三角形连接中，相电流与线电流是不相同的

24、。在图（a）中，对于两相电流的A点来说，一相电流ICA是向它流来的，而另一相电流IAB是离它而去的，根据克希荷夫第一定律可得：相、线电流间的关系用瞬时值为：iA=iAB-iCA iB=iBC-iAB iC=iAC-iBC相、线电流之间的关系用复数表示为：=- =- =- 从图（b）中可得出以下两个结论：（1）线电流滞后于相电流30，即比滞后30 比滞后30 比滞后30（2）线电流的有效值是相电流有效值的倍。即IA=IAB IB=IBC IC=ICA29.什么叫做中性点、中性线和中性点位移现象？在星形连接中，把电源三相绕组的末端X、Y、Z连在一起，成为O点。同时把三相负载的末端x、y、z连在一起

25、，成为0点，那么O、O点即成为中性点。中性点O至O的连线叫做中性线，如下图所示：在三相电路中，在电源电压对称的情况下，如果三相负载对称，根据克希荷夫定律，不管有无中线，中性点的电压都等于零。如果三相负载不对称，而且没有中线或者中线阻抗较大，则负载中性点就会出现电压。即电源中性点O和负载中性点O之间的电压UOO不再为零，如下图所示，我们把这种现象叫做中性点位移。负载不对称时电压向量图从向量图中可以看出，由于中性点位移，引起负载各相电压分配不对称，以致会使某些相负载电压过高，而另一些相负载电压较正常时降低，由于达不到额定值，使设备不能正常工作。30.怎样计算三相电路中的功率？ 一个三相电源发出的总

26、有功功率等于每相电源发出的有功功率之和；一个三相负载消耗的总有功功率等于每相负载消耗的有功功率之和。不论是星形连接还是三角形连接，只要三相电路对称，则三相功率就等于三倍的单相功率，即P=PA+PB+PC=UAIACOSA+UBIBCOSB+UCICCOSC因三相对称，故P=3式中P三相有功功率（千瓦）；相电压（千伏）； 相电流（安）在对称三相电路中，如用线电压和线电流表示三相功率，当星形连接时，=，=，三角形连接时，=，=，所以，不论是星形连接还是三角形连接，其有功功率均为 P=COS同理，三相电源或三相负载的总无功功率等于各相无功功率之和，即如三相对称，则，在对称三相电路中，如以线电压和线电

27、流表示，则 = 三相有功功率和无功功率的向量和，称为三相视在功率，即 若有功功率的单位用千瓦，无功功率的单位用千乏，则视在功的单位为千伏安。三相视在功率还可用下式计算：S=UI如果三相负载不对称，则应分别计算各相功率，三相功率等于各相功率之和。例：对称三相感性负载，接于线电压为380V的三相电源上，通过负载的线电流为12.25A，有功功率为5.5千瓦，求负载的功率因数。解：负载的三相视在功率为S=UI=38012.25=8.053千伏安负载的功率因数 COS=二变压器1.变压器的额定技术数据包括哪些内容？它们各表示什么意思？变压器的额定技术数据，是保证变压器在运行时能够长期可靠地工作，并且有良

28、好的工作性能的技术限额。它也是厂家设计制造和试验变压器的依据，其内容包括以下几个方面：（1）额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力。对单相变压器是指额定电流和额定电压的乘积。对三相变压器是指三相容量之和。单位以千伏安表示。（2）额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，以V和kV表示。（3）额定电流：系根据额定容量和额定电压计算出来的线电流，以A表示。如额定容量100千伏安，电压为10/0.4kV的三相变压器，其额定电流等于： （4）空载损耗：也叫铁损，是变压器在空载时的功率损失，单位以瓦特或千瓦表示。（5）空载电流：变压器空载运行时的激磁电流占额定电流的百分数。（6）短路电压：也叫做阻抗电

29、压，系指将一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。（7）短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以额定电流时的损耗，单位以瓦或千瓦表示。（8）连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟法表示。2.变压器为什么不能使直流电变压？当变压器以直流电通入时，因电流大小和方向均不变，铁芯中无交变磁通，即磁通恒定，磁通变化率为零，故感应电势也为零。这时，全部直流电压加在具有很小电阻的绕组内，使电流非常之大，造成近似短路的现象。而交流电是交替变化的，当初级绕组通入交流电时，铁芯内产生的磁通也随着变化，于是次级绕组内感应出交流电势，其感应电势与绕组的匝数成正比，若

30、次级圈数大于初级时，就能升高电压；反之，次级圈数小于初级时就能降压。因直流电的大小和方向不随时间变化，所以如恒定直流电通入初级绕组，其铁芯内产生的磁通也是恒定不变的，就不能在次级绕组内感应出电势，所以不起变压作用。3.什么是变压器绕组的极性？有何意义？变压器铁芯中的主磁通，与一次绕组和二次绕组相互交链，一、二侧的首端或尾端，在同一瞬间有一定的方向，叫做极性。变压器绕组极性，是指原、副绕组相对极性，也就是当原绕组的某一端在某一个瞬时电位为正时，副绕组也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端，这时我们把这两个对应端，就叫做变压器绕组的同极性端。变压器绕组的极性主要取决于绕组的绕向，绕向改变，极性也

31、会改变。极性是变压器并联运行的主要条件之一，如果极性接反，在绕组中将会出现很大的短路电流，甚至把变压器烧毁。4.怎样测量变压器的组别？三相变压器中的一次线圈和二次线圈间的电压的相位关系，叫做变压器的组别。变压器一、二次绕组按一定接线方式连接时，一、二次电压之间的相位关系就叫做接线组别。测量变压器组别的方法有两种：图（a）用直流法测定变压器的极性图（b） 用交流法测定变压器的极性（1）直流法：测量单相变压器的接线如图（a）所示，用一个1.5或3V的干电池接入高压绕组，在低压接一毫伏表或微安表，当合上刀闸瞬间，表针向正方向摆（或拉开刀闸表针向负方向摆），则接电池正极的端子与接电表正极的端子是同极性

32、，即连接组为12 ，反之是异极性，连接组为6。 （2）交流法：将高压和低压侧的一对同名端子A、a用导线连通，在高压侧接入低压交流电，然后测量电源电压U1及另一对同名端子X、x间的电压U2，如图（b）所示。若U1U2则为减极性（A、a同极性）；若U1U2则为加极性（A、a异极性）。5.有三台10000/220V，容量为100千伏安的单相变压器，现欲接在10千伏网络供电，如果用户是380/220V的动力、照明混合负载，三台变压器应如何连接？为什么？三台单相变压器应接成三相变压器组进行供电，一次绕组接成“”，二次绕组接成“Y”，即接线方式为/YO，如下图所示：图 /Yo接线的三台单相变压器组因为单相

33、变压器的一次额定电压为10kV（相电压）而系统的额定电压也是10kV（线电压）。由于在“”中，相电压等于线电压，所以该三台单相变压器的高压绕组应接成“”。用电性质是380/220V的动力、照明混合负载，即要求低压采用三相四线制供电。由于在“Y”接线中，线电压是相电压的倍，所以，三台单相变压器的低压绕组只有接成“Y”，才能使二次电压由原来的220V（相电压）升高到380V（线电压）。同时，在中性点引出中性线，以满足照明负载接用相电压的要求。6.运行中的变压器有哪些损耗？与哪些因素有关？变压器的功率损耗分为两部分，即固定损耗与可变损耗。固定损耗就是空载损耗（即铁损和激磁功率损耗，简称铁损），它只与

34、变压器的容量以及电压的高低有关，而与负载的大小无关。 空载损耗可分为有功损耗和无功损耗两部分，有功部分基本上是铁芯的磁滞损耗和涡流损耗。无功部分是激磁电流产生的损耗，它近似的等于变压器的空载功率，可根据空载电流用下式进行计算： 式中空载损耗中的无功损耗（千乏）； 空载电流占额定电流的百分数； 额定容量（千伏安）。变压器的可变损耗就是短路损耗（即绕组中的损耗，简称铜损），它也分为两个部分，即有功部分和无功部分，有功部分是变压器原、副绕组的电阻通过电流时产生的损耗，它和电流的平方成正比。因此它的大小取决于变压器负载的大小和功率因数的高低。无功部分主要是漏磁通产生的损耗，它通过下式进行计算：式中短路

35、损耗中的无功部分（千乏）； 短路电压占额定电压的百分数； 额定容量（千伏安）。7.什么叫分接开关？它是怎样调整电压的？ 连接及切换分接抽头位置的装置叫做分接开关，它是通过改变变压器绕组的匝数来调整变化的。在变压器一次侧的三相绕组中，根据不同的匝数引出几个抽头，这几个抽头按照一定的接线方式，接在分接开关上，开关的中心有一个能转动的触头，当变压器需要调整电压时，改变分接开关的位置，实际上是通过转动触头改变了绕组匝数，这样就改变了变压器的变比，因为变压器的匝数比等于电压比，即 所以，改变一次绕组匝数，二次电压也相应改变，从而达到了调节电压的目的。例：SJL320千伏安配电变压器，其分接开关的变化是1

36、0.5/0.4千伏，是10/0.4千伏，是9.5/0.4千伏。已知其二次绕组匝数为36匝，问其分接开关在.位置时的一次绕组匝数和匝数比各是多少？图 三相变压器的分接头和分接开关的联接解：先求匝数比 =26.25=25=23.75分接开关在的位置（即10.5/0.4千伏）时： =26.2536=945匝分接开关在的位置（即10/0.4千伏）时： =2536=900匝分接开关在的位置（即9.5/0.4千伏）时：=23.7536=855匝例：某单位有100千伏安，10/0.4千伏配电变压器一台，分接开关在的位置上，低压配电盘上的电压U2=360伏，车间电动机起动困难，应如何处理？解：已知变比K=10

37、/0.4=25,则系统电压 所以应将变压器分接开关调到的位置，这时 可见分接开关在的位置电压比在的位置上提高了19V。8.怎样正确选择配电变压器容量？ 正确选择配电变压器容量的原则，是使变压器的容量能够得到充分的利用。一般负载应为变压器额定容量的75-90%左右。9.变压器绕组绝缘的损坏原因有哪些？（1）线路的短路故障和负荷的急剧多变，使变压器的电流超过额定电流的几倍或十几倍以上，这时绕组受到很大的电磁力矩而发生位移或变形。另外由于电流的急剧增大，将使绕组温度迅速增高，而导致绝缘损坏。（2）变压器长时间的过负荷运行，绕组产生高温，将绝缘烧焦，可能变成损片而脱落，造成匝间或层间短路。（3）绕组绝

38、缘受潮。（4）绕组接头和分接开关接触不良。（5）变压器的停送电和雷电波使绕组绝缘因过电压而烧坏。10.运行中的变压器副边突然短路有何危险？当变压器副边短路时，将产生一个高于其额定电流20-30倍的短路电流。根据磁势平衡式可知，副边电流是与原边电流相反的，副边电流对原边电流主磁通起去磁作用，由于电磁的惯性原理，一次侧要保持主磁通不变，必然也将产生一个很大的电流来抵消副边短路电流的去磁作用，这样两种因素的大电流汇集在一起，作用在变压器的铁芯和绕组上，在变压器中将产生一个很大的电磁力，这个电磁力作用在绕组上，可以使变压器绕组发生严重的畸变或崩裂。另外也会产生高出其允许温升几倍的温度，致使变压器很短的

39、时间内烧毁。11.运行中的变压器应做哪些巡视检查？（1）声音是否正常。（2）检查变压器有无渗油，漏油现象，油的颜色和油位是否正常。（3）变压器的电流和温度是否超过允许值。（4）变压器套管是否清洁，有无破损裂纹和放电痕迹。（5）变压器接地是否良好。一、二次引线及各接触点是否紧固，各部的电气距离是否符合要求。12.变压器发生绕组层间和匝间短路会出现哪些现象？如何处理？（1）一次电流增大；（2）变压器有时发生“咕嘟”声，油面增高；（3）高压保险丝熔断；（4）二次电压不稳，忽高忽低；（5）油枕冒烟；（6）停电后，用电桥测得三相直流电阻不平衡。造成层间或匝间短路的原因，多是由于变压器内进水，使绕组受潮，

40、散热不良，变压器长期过负载运行使匝间绝缘老化，或由于制造检修工艺不良等原因造成。如发现变压器绕组层间或匝间短路，应立即停电进行检修。13.运行电压升高对变压器有何影响？ 当变压器运行电压高于额定电压时，铁芯的饱和程度将随着电压的增高而相应的增加，致使电压和磁通的波形发生严重的畸变，空载电流也相应增大。铁芯饱和后，电压波形中的高次谐波值也大大增加。出现高次谐波有什么害处呢？（1）引起用户电流波形的畸变，增加电机和线路上的附加损耗。（2）可能在系统中造成谐波共振现象，并导致过电压使绝缘损坏。（3）线路中的高次谐波对电讯线路将产生干扰而影响电讯的正常工作。由此可见，运行电压增高对变压器和用户均是不利

41、的。因此不论电压分接头在何位置，变压器外加一次电压一般不应超过额定电压的105%（规程规定）14.为什么变压器空载试验可以测出铁损？而短路试验可以测出铜损？变压器在空载运行时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的。因此，当在变压器原边加以额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率耗损（铁损），也达到了变压器额定工作状态下的数值，因此变压器空载时，原边的输入功率可以认为全部是变压器的铁损。 在做短路试验时，一般将低压绕组短路，在高压绕组施以试验电压，使在额定分接档，原边电流达到额定值而副边电流也达到了额定值。这时变压器的铜损相当于额定负载时的铜损。因为变压器副边短

42、路，因此铁芯中的工作磁通比额工作状态小的多，铁损可以忽略不计，这时变压器没有输出，所以短路试验的全部输入功率，基本上都消耗在变压器原、副绕的电阻上，这就是变压器的铜损。15.什么是变压器的绝缘吸收比？在检修维护变压器时，需要测定变压器的绝缘吸收比。它等于60秒所测的绝缘电阻值与15秒所测的绝缘电阻值之比，即R60/R15。用吸收比可以进一步判断绝缘是否潮湿，污秽或有无局部缺陷。规程规定在1030时，3560千伏绕组不低于1.2；110330千伏绕组不低于1.3。16.变压比的测定有几种方法？测定时应注意什么？变压比测定的常用方法有两种，即高压测量法和低压测量法。低压测量法：是在高压绕组接入三相

43、低压电源，分别测量高、低压各对应相的电压，如下图所示。图 低压测量法测量变压器变压比接线图高压测量法：是在低压绕组接入三相电源，分别测量高、低压各对应相的电压，其中高压绕组的电压通过标准电压互感器测量，如下图所示：图 高压测量法测量变压器变压比接线图测定变压比时应注意：（1）测量仪表的准确度应不低于0.5级，量程选择应尽可能使读数在表盘的1/23/4处。（2）试验电源应该稳定且三相平衡，高低压侧两块电压表应同时读数，并反复进行数次，然后取其几次的平均值。（3）测量时应在高、低压对应相上进行。换相时应先停电再换接。在直接搭取电压时，应按带电作业规定做好安全措施，尤其使用高压测量法时更要特别注意。

44、标准电压互感器高压引线对地的绝缘距离必须足够，其二次绕组和外壳均应良好接地。17怎样计算变压器的相、线电流和相、线电压？以一台10/0.4千伏，Y/YO12接线，额定容量为180千伏安的变压器为计算实例：或 式中 变压器额定容量（千伏安）； 线电压（千伏）； 线电流（安）； 相电压（千伏）； 相电流（安）。根据上面公式，可算出：一次线电流 =10.4A由于是Y形接线，相、线电流相等，即 ，一次相电流=10.4A。 一次线电压=10KV， 一次相电压： =5.8KV。二次线电流A二次相电流=260A 二次线电压V二次相电压=231V18.怎样设计小型变压器？在设计小型变压器时，首先要搞清变压器的用途及变压器的各种技术要求。变压器的一般技术要求有：总功率：P（