《变压器与电动机》变压器的结构（二）（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）答案+原卷版

举一反三考点练 《变压器与电动机》变压器的结构（二）-课后自测 知识点一 同心式绕组 1. （简答题）简述同心式绕组的核心特点及国产变压器广泛采用的原因。 2.（简答题）说明圆筒式绕组与分段式绕组的优缺点及适用场景。 3.（分析题）为什么螺旋式绕组需要导线换位技术？不换位会导致什么问题。 4.（分析题）分析连续式绕组在高压大容量变压器中应用的优势。 5.（填空题）硅分段式绕组通过______将圆筒式绕组分成若干段，段间形成______以增强散热。 知识点二 变压器附件——油箱 1.（简答题）简述油箱在油浸式变压器中的主要功能。 2.（简答题）简述说明干式变压器的主要优势及典型应用场景。 3.（分析题）分析油箱结构与冷却方式如何随变压器容量变化而适配。 4.（分析题）比较油浸式变压器与干式变压器的适用场景差异及原因。 5.（填空题）当变压器质量超过______吨时，通常采用______式油箱设计。 知识点三 变压器附件——储油柜与安全气道 1.（简答题）简述储油柜是如何实现防潮与抗氧化功能的。 2.（简答题）简述安全气道的工作原理和核心功能。 3.（分析题）分析储油柜和安全气道在变压器安全运行中的协同作用。 4.（分析题）若储油柜的油位监测出现故障，可能会对变压器运行产生什么影响。 5.（填空题）储油柜是______形容器，安装于变压器油箱______部。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 《变压器与电动机》变压器的结构（二）-课后自测 知识点一 同心式绕组 1. （简答题）简述同心式绕组的核心特点及国产变压器广泛采用的原因。 【答案】 核心特点为结构简单、制造方便，高低压绕组同心套于铁心柱。 国产变压器采用原因：工艺成熟，降低制造难度；可根据容量 / 电压需求灵活选择圆筒式、连续式等形式；满足不同场景下的绝缘、散热及机械强度要求。 2.（简答题）说明圆筒式绕组与分段式绕组的优缺点及适用场景。 【答案】 圆筒式：优点为绕制简单、成本低，缺点是机械强度和散热弱，适用于每柱容量 200kV・A 及以下、10kV 以下低压绕组。 分段式：优点为机械强度和散热强（段间散热通道），缺点是结构复杂、需焊接连接线，适用于 350kV・A 及以下高压绕组。 3.（分析题）为什么螺旋式绕组需要导线换位技术？不换位会导致什么问题。 【答案】 螺旋式绕组多根扁线径向并联绕制，导线在漏磁场中位置不同会产生环流，导致附加涡流损耗。换位技术可均衡各导线电感，降低损耗。不换位会使部分导线电流集中，损耗增加，温升过高，影响绕组寿命和效率。 4.（分析题）分析连续式绕组在高压大容量变压器中应用的优势。 【答案】 优势包括：无焊接接头，机械强度高，避免接头断裂风险；饼间油道设计，增强油循环散热，适应高压下的绝缘和散热需求；连续绕制工艺减少接触电阻，提升可靠性，适合长期高负荷运行。 5.（填空题）硅分段式绕组通过______将圆筒式绕组分成若干段，段间形成______以增强散热。 【答案】绝缘衬垫；散热通道 知识点二 变压器附件——油箱 1.（简答题）简述油箱在油浸式变压器中的主要功能。 【答案】 油箱是油浸式变压器的外壳，主要功能包括： （1）容纳变压器油，为绕组和铁心提供绝缘介质，确保电气绝缘； （2）作为冷却系统的组成部分，通过变压器油的对流散热，将热量传递至箱壁及散热管，散发到空气中； （3）提供机械保护，防止铁心和绕组受外力冲击与潮湿侵蚀。 2.（简答题）简述说明干式变压器的主要优势及典型应用场景。 【答案】 优势：无需变压器油，具备防火、防潮、免维护特性，安全性高，环保性好。 典型场景：城市配电系统、高层建筑、地铁、机场、购物中心等对安全性和环境要求较高的场所，以及成套变电站（应用比例达 80%~90%）。 3.（分析题）分析油箱结构与冷却方式如何随变压器容量变化而适配。 【答案】 （1）小容量（20kVA）：平板油箱，表面积小，直接散热即可满足需求； （2）中等容量（30~200kVA）：排管式油箱，加装排管扩大散热面积，增强对流散热； （3）较大容量（2.5~6.3MVA）：散热器油箱，进一步提升散热效率； （4）大容量（8~40MVA）：风冷式，加电风扇强制空气对流，强化散热； （5）超大容量（50MVA+）：强迫油循环，油泵驱动油循环，配合外部冷却设备，应对大功率散热需求。整体遵循 "被动散热→主动强化→强制循环" 的梯度升级逻辑，体现技术与散热需求的匹配性。 4.（分析题）比较油浸式变压器与干式变压器的适用场景差异及原因。 【答案】 油浸式变压器：适用于户外、对防火要求不高、容量较大的场景（如发电厂、变电站）。 原因：依赖变压器油散热和绝缘，散热能力强，但存在油泄漏、火灾风险，维护需求较高。 干式变压器：适用于室内、高安全环保要求场景（如城市配电、高层建筑、地铁）。 原因：无油设计，防火防潮免维护，体积小，但散热能力相对较弱，适合中等及以下容量。 5.（填空题）当变压器质量超过______吨时，通常采用______式油箱设计。 【答案】15、钟罩 知识点三 变压器附件——储油柜与安全气道 1.（简答题）简述储油柜是如何实现防潮与抗氧化功能的。 【答案】 储油柜安装于变压器油箱上部，通过管道与油箱连通，其内部油量通常保持在容积的一半。这样的结构设计减少了变压器油与空气的直接接触面积，从而抑制了潮气侵入和油液氧化，延长了油的使用寿命。 2.（简答题）简述安全气道的工作原理和核心功能。 【答案】 工作原理：当变压器内部发生严重故障（如绕组短路）时，油液分解产生大量气体，导致油箱内压强急剧升高，当压强达到 50.66kPa（0.5 个大气压）时，安全气道上端管口覆盖的防爆膜首先破裂，快速释放内部高压气体和油液，降低油箱内压力。 核心功能：压力释放保护，避免油箱因内部压力过高而爆裂，防止故障扩大及设备严重损坏，属于变压器的安全保护装置。 3.（分析题）分析储油柜和安全气道在变压器安全运行中的协同作用。 【答案】 储油柜主要在正常运行时发挥作用，通过油液补偿确保变压器油始终充满油箱，适应油液的热胀冷缩，减少油与空气的接触，防止油箱因油液体积变化产生压力异常和油液变质，保证变压器在正常温度变化下的稳定运行。 安全气道则在变压器内部发生严重故障，导致油箱内压强急剧升高时起作用，及时释放高压气体和油液，避免油箱爆裂，防止故障进一步扩大。 两者相辅相成，储油柜预防日常运行中的潜在问题，安全气道在紧急情况下提供保护，共同保障变压器的安全运行。 4.（分析题）若储油柜的油位监测出现故障，可能会对变压器运行产生什么影响。 【答案】 如果储油柜的油位监测出现故障，无法实时准确显示油面高低，可能导致运行人员无法及时了解油箱内油液的实际情况。 当温度升高，油液膨胀时，若储油柜内油位过高，可能会造成油液溢出；而当温度降低，油液收缩时，若储油柜内油位过低，可能导致油箱内出现空隙，使变压器内部绝缘部件暴露在空气中，增加潮气侵入和油液氧化的风险，影响变压器的绝缘性能和使用寿命，甚至可能引发内部放电等故障。 5.（填空题）储油柜是______形容器，安装于变压器油箱______部。 【答案】圆筒；上 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$