专题七 三相变压器的磁路结构（专项练习） -河南省对口招生《电压与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题七 三相变压器的磁路结构 一、填空题 1.三相变压器组是由三台相同的______按对称式三相连接组成的。 2.三相心式变压器的铁心由三台单相变压器铁心合并演变而成，其______可以省去，因对称时三相磁通总和为零。 3.三相心式变压器中，两边相磁路的______比中间相大，导致空载电流不平衡。 4.三相五柱式铁心的中央三个铁心柱上套有______，两侧为旁轭。 5.三相五柱式铁心的铁轭截面及高度与心式变压器相比，可减为原来的______。 6.三相变压器组的各相磁路______，彼此独立。 7.三相心式变压器将三相铁心柱中心线布置在同一平面，目的是______和节省材料。 8.三相五柱式铁心的旁轭作用是作为______，改善磁通路径。 9.三相变压器组适用于______或运输条件受限的场景。 10.三相心式变压器在小容量设备中，两边相空载电流通常是中间相的______倍。 二、判断题 1.三相变压器组的三相磁通在对称电压下是对称的。（ ） 2.三相心式变压器的中间铁心柱必须保留，否则会破坏磁通对称性。（ ） 3.三相五柱式铁心的旁轭上套有辅助绕组，用于调节磁通。（ ） 4.三相心式变压器的空载电流不平衡现象在大型设备中比小容量更显著。（ ） 5.三相变压器组的磁路关联性强，故适用于中小型变压器。（ ） 6.三相五柱式铁心的铁轭高度降低，有利于适应安装空间限制。（ ） 7.三相心式变压器的磁通对称性依赖于中间铁心柱的存在。（ ） 8.三相变压器组的空载电流不对称，因各相磁路长度不同。（ ） 9.三相五柱式铁心的旁轭可使铁轭中的磁感应强度降低。（ ） 10.三相心式变压器比变压器组更经济，因材料消耗更少。（ ） 三、选择题 1.三相变压器组的磁路最显著的特点是（ ） A.磁路关联 B.各相独立 C.空载电流不平衡 D.适用于小容量 2.三相心式变压器省去中间铁心柱的根本原因是（ ） A.节省成本 B.三相磁通总和为零 C.简化工艺 D.降低磁阻 3.下列关于三相心式变压器空载电流的说法，正确的是（ ） A.三相完全对称 B.中间相最大 C.两边相比中间相大1.2～1.5倍 D.与容量无关 4.三相五柱式铁心的旁轭主要作用是（ ） A.支撑绕组 B.导磁通路 C.散热 D.固定铁心 5.三相五柱式铁心的铁轭高度与心式变压器相比，其比例为（ ） A.1/2 B.1/√3 C.√3 D.2/3 6.下列场景中，最适合采用三相变压器组的是（ ） A.小型配电变压器 B.大型变电站 C.特大容量且运输受限 D.安装空间狭窄 7.三相心式变压器与变压器组相比，其主要优势在于（ ） A.磁路独立 B.运输方便 C.材料更节省 D.空载电流对称 8.三相心式变压器的铁心柱中心线布置在同一平面，主要目的是（ ） A.增强机械强度 B.简化制造 C.提高效率 D.增大磁通 9.三相变压器组在对称电压下，其三相主磁通的关系是（ ） A.不对称 B.对称 C.中间相最大 D.两边相为零 10.三相心式变压器的磁通总和在对称电压下为（ ） A.某一相磁通的3倍 B.零 C.最大相磁通 D.随负载变化 11.三相五柱式铁心适用于大容量变压器的主要原因是（ ） A.成本低 B.高度低 C.效率高 D.维护方便 12.三相心式变压器的空载电流不平衡现象，在下列哪种设备中最明显（ ） A.特大容量变压器 B.大型变压器 C.中容量变压器 D.小容量变压器 13.三相五柱式铁心的中央铁心柱上套有（ ） A.仅U相绕组 B.U、V、W三相绕组 C.旁轭绕组 D.无绕组 14.三相变压器组的各相磁路独立，意味着（ ） A.一相故障不影响其他相 B.磁通无法耦合 C.空载电流不对称 D.效率低 15.三相心式变压器省去中间铁心柱后，对其性能的影响是（ ） A.磁通不对称 B.空载电流增大 C.结构更经济 D.效率降低 16.三相五柱式铁心与心式相比，其铁轭截面的变化是（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 17.下列关于三相磁路结构应用的说法，正确的是（ ） A.心式仅用于小容量 B.五柱式多用于大型 C.变压器组应用最广 D.渐开线式最普遍 18.三相心式变压器的磁路关联是指（ ） A.各相磁通相互影响 B.磁通仅在一相流通 C.磁阻完全相同 D.空载电流对称 19.三相变压器组的空载电流对称，是因为（ ） A.磁路关联 B.各相磁路参数一致 C.容量小 D.绕组对称 20.三相五柱式铁心能够降低高度的关键在于（ ） A.增加铁心柱数量 B.旁轭分担磁通 C.减小绕组匝数 D.提高磁感应强度 21.三相心式变压器的中间相空载电流较小，原因是（ ） A.磁通小 B.磁阻小 C.绕组匝数少 D.电压低 22.下列哪种结构的变压器空载电流一定对称（ ） A.三相心式 B.三相五柱式 C.三相变压器组 D.所有结构 23.三相五柱式铁心的旁轭是否有绕组（ ） A.有，辅助绕组 B.无 C.仅U相有 D.与中央柱共用 24.三相心式变压器的体积与同容量变压器组相比（ ） A.更大 B.更小 C.相同 D.不确定 25.三相五柱式铁心的设计主要解决了大容量变压器的（ ）问题 A.效率 B.散热 C.安装高度 D.成本 四、简答题 1.简述三相心式变压器与三相五柱式铁心结构的主要区别。 2.为什么三相变压器组适用于特大容量且运输受限的场景？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题七 三相变压器的磁路结构 一、填空题 1.三相变压器组是由三台相同的______按对称式三相连接组成的。 答案：单相变压器 解析：三相变压器组的构成基础是三台参数一致的单相变压器，通过绕组的三相连接实现三相供电功能。 2.三相心式变压器的铁心由三台单相变压器铁心合并演变而成，其______可以省去，因对称时三相磁通总和为零。 答案：中间铁心柱 解析：对称三相电源下，U、V、W三相磁通相量和为零，中间铁心柱无磁通通过，故可省去以简化结构。 3.三相心式变压器中，两边相磁路的______比中间相大，导致空载电流不平衡。 答案：磁阻 解析：心式变压器两边相磁路路径较长，磁阻较大，产生同等磁通需更大励磁电流，故空载电流比中间相大。 4.三相五柱式铁心的中央三个铁心柱上套有______，两侧为旁轭。 答案：U、V、W三相绕组 解析：五柱式结构中，中央铁心柱用于安装三相绕组，两侧旁轭仅作为导磁通路，无绕组。 5.三相五柱式铁心的铁轭截面及高度与心式变压器相比，可减为原来的______。 答案：1/√3 解析：在保持铁轭磁感应强度不变的情况下，五柱式铁心通过旁轭优化磁路，使铁轭尺寸大幅减小。 6.三相变压器组的各相磁路______，彼此独立。 答案：相互无关 解析：变压器组由独立的单相变压器组成，各相磁路无耦合，磁通和空载电流在对称电压下保持对称。 7.三相心式变压器将三相铁心柱中心线布置在同一平面，目的是______和节省材料。 答案：简化结构 解析：这种布置方式便于制造，减小体积，同时保证磁路的合理性，提升经济性。 8.三相五柱式铁心的旁轭作用是作为______，改善磁通路径。 答案：导磁通路 解析：旁轭无绕组，专门引导磁通，降低铁心高度，适应大容量变压器的安装和运输需求。 9.三相变压器组适用于______或运输条件受限的场景。 答案：特大容量 解析：其可拆分运输的特点，使其在特大容量且运输不便时成为优选，同时便于减少备用容量。 10.三相心式变压器在小容量设备中，两边相空载电流通常是中间相的______倍。 答案：1.2～1.5 解析：小容量心式变压器磁阻差异明显，两边相空载电流较大，为中间相的1.2～1.5倍，大型设备中差异较小。 二、判断题 1.三相变压器组的三相磁通在对称电压下是对称的。（ ） 答案：正确 解析：各相磁路独立，对称电压下励磁条件一致，故三相磁通保持对称。 2.三相心式变压器的中间铁心柱必须保留，否则会破坏磁通对称性。（ ） 答案：错误 解析：对称时三相磁通总和为零，中间柱无磁通，省去后不影响对称性，反而简化结构。 3.三相五柱式铁心的旁轭上套有辅助绕组，用于调节磁通。（ ） 答案：错误 解析：旁轭仅作为导磁通路，无绕组，绕组仅套在中央三个铁心柱上。 4.三相心式变压器的空载电流不平衡现象在大型设备中比小容量更显著。（ ） 答案：错误 解析：大型变压器磁阻差异影响小，空载电流不平衡性弱，小容量设备中表现更明显。 5.三相变压器组的磁路关联性强，故适用于中小型变压器。（ ） 答案：错误 解析：变压器组各相磁路独立，而非关联，且主要用于特大容量场景，中小型多用心式。 6.三相五柱式铁心的铁轭高度降低，有利于适应安装空间限制。（ ） 答案：正确 解析：其铁轭高度为心式的1/√3，降低了整体高度，适合安装空间和运输条件受限的大容量设备。 7.三相心式变压器的磁通对称性依赖于中间铁心柱的存在。（ ） 答案：错误 解析：磁通对称性由对称三相电源保证，与中间柱无关，中间柱省去后磁通仍对称。 8.三相变压器组的空载电流不对称，因各相磁路长度不同。（ ） 答案：错误 解析：变压器组各相磁路独立且参数一致，对称电压下空载电流对称，无明显差异。 9.三相五柱式铁心的旁轭可使铁轭中的磁感应强度降低。（ ） 答案：错误 解析：旁轭的作用是优化导磁路径，而非降低磁感应强度，其强度保持与心式一致时，尺寸可减小。 10.三相心式变压器比变压器组更经济，因材料消耗更少。（ ） 答案：正确 解析：心式结构紧凑，省去中间柱，减少铁心材料，体积更小，故比由三台单相变压器组成的组更经济。 三、选择题 1.三相变压器组的磁路最显著的特点是（ ） A.磁路关联 B.各相独立 C.空载电流不平衡 D.适用于小容量 答案：B 解析：三相变压器组由三台独立的单相变压器组成，各相磁路无耦合，彼此独立，这是其核心特征。 2.三相心式变压器省去中间铁心柱的根本原因是（ ） A.节省成本 B.三相磁通总和为零 C.简化工艺 D.降低磁阻 答案：B 解析：对称三相电源下，U、V、W三相磁通相量和为零，中间柱无磁通通过，省去后不影响正常工作。 3.下列关于三相心式变压器空载电流的说法，正确的是（ ） A.三相完全对称 B.中间相最大 C.两边相比中间相大1.2～1.5倍 D.与容量无关 答案：C 解析：心式变压器两边相磁阻大，产生同等磁通需更大励磁电流，小容量设备中两边相空载电流为中间相的1.2～1.5倍。 4.三相五柱式铁心的旁轭主要作用是（ ） A.支撑绕组 B.导磁通路 C.散热 D.固定铁心 答案：B 解析：旁轭无绕组，专门用于引导磁通，优化磁路路径，从而降低铁心整体高度。 5.三相五柱式铁心的铁轭高度与心式变压器相比，其比例为（ ） A.1/2 B.1/√3 C.√3 D.2/3 答案：B 解析：在保持铁轭磁感应强度不变时，五柱式铁轭高度仅为心式的1/√3，显著降低安装高度。 6.下列场景中，最适合采用三相变压器组的是（ ） A.小型配电变压器 B.大型变电站 C.特大容量且运输受限 D.安装空间狭窄 答案：C 解析：变压器组可拆分运输，适合特大容量设备或运输条件受限的场景，便于运输和备用容量管理。 7.三相心式变压器与变压器组相比，其主要优势在于（ ） A.磁路独立 B.运输方便 C.材料更节省 D.空载电流对称 答案：C 解析：心式结构紧凑，省去中间铁心柱，减少材料消耗，体积更小，经济性更优。 8.三相心式变压器的铁心柱中心线布置在同一平面，主要目的是（ ） A.增强机械强度 B.简化制造 C.提高效率 D.增大磁通 答案：B 解析：这种布置方式便于加工制造，减小体积，同时节省材料，是心式结构普遍采用的设计。 9.三相变压器组在对称电压下，其三相主磁通的关系是（ ） A.不对称 B.对称 C.中间相最大 D.两边相为零 答案：B 解析：变压器组各相磁路独立且参数一致，对称电压下三相主磁通大小相等、相位差120°，保持对称。 10.三相心式变压器的磁通总和在对称电压下为（ ） A.某一相磁通的3倍 B.零 C.最大相磁通 D.随负载变化 答案：B 解析：对称三相电源产生的磁通相量和为零，这是心式变压器能够省去中间铁心柱的理论基础。 11.三相五柱式铁心适用于大容量变压器的主要原因是（ ） A.成本低 B.高度低 C.效率高 D.维护方便 答案：B 解析：其铁轭高度大幅降低，适应安装空间和运输限制，故成为大容量变压器的优选结构。 12.三相心式变压器的空载电流不平衡现象，在下列哪种设备中最明显（ ） A.特大容量变压器 B.大型变压器 C.中容量变压器 D.小容量变压器 答案：D 解析：小容量心式变压器磁阻差异影响更显著，空载电流不平衡现象比大型设备更明显。 13.三相五柱式铁心的中央铁心柱上套有（ ） A.仅U相绕组 B.U、V、W三相绕组 C.旁轭绕组 D.无绕组 答案：B 解析：中央三个铁心柱分别套有U、V、W三相绕组，是电流变换的核心部分，旁轭无绕组。 14.三相变压器组的各相磁路独立，意味着（ ） A.一相故障不影响其他相 B.磁通无法耦合 C.空载电流不对称 D.效率低 答案：A 解析：各相磁路独立，一相出现故障时，其他相可正常工作，便于维护和故障隔离。 15.三相心式变压器省去中间铁心柱后，对其性能的影响是（ ） A.磁通不对称 B.空载电流增大 C.结构更经济 D.效率降低 答案：C 解析：省去中间柱不影响磁通对称性，反而简化结构，节省材料，提高经济性。 16.三相五柱式铁心与心式相比，其铁轭截面的变化是（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 答案：B 解析：五柱式铁轭截面为心式的1/√3，在相同磁感应强度下，尺寸更小，材料更节省。 17.下列关于三相磁路结构应用的说法，正确的是（ ） A.心式仅用于小容量 B.五柱式多用于大型 C.变压器组应用最广 D.渐开线式最普遍 答案：B 解析：五柱式因高度低、适合大容量的特点，在大型变压器中应用广泛；心式应用最普遍，变压器组仅用于特大容量。 18.三相心式变压器的磁路关联是指（ ） A.各相磁通相互影响 B.磁通仅在一相流通 C.磁阻完全相同 D.空载电流对称 答案：A 解析：心式变压器磁路相互耦合，一相磁通变化会影响其他相，导致空载电流不平衡。 19.三相变压器组的空载电流对称，是因为（ ） A.磁路关联 B.各相磁路参数一致 C.容量小 D.绕组对称 答案：B 解析：变压器组各相磁路独立且参数相同，对称电压下励磁条件一致，故空载电流对称。 20.三相五柱式铁心能够降低高度的关键在于（ ） A.增加铁心柱数量 B.旁轭分担磁通 C.减小绕组匝数 D.提高磁感应强度 答案：B 解析：旁轭作为额外导磁路径，分担了部分磁通，使铁轭无需过高即可满足导磁需求，从而降低高度。 21.三相心式变压器的中间相空载电流较小，原因是（ ） A.磁通小 B.磁阻小 C.绕组匝数少 D.电压低 答案：B 解析：中间相磁路路径短，磁阻小，产生同等磁通所需励磁电流小，故空载电流较小。 22.下列哪种结构的变压器空载电流一定对称（ ） A.三相心式 B.三相五柱式 C.三相变压器组 D.所有结构 答案：C 解析：变压器组各相磁路独立且参数一致，对称电压下空载电流必然对称，不受磁路耦合影响。 23.三相五柱式铁心的旁轭是否有绕组（ ） A.有，辅助绕组 B.无 C.仅U相有 D.与中央柱共用 答案：B 解析：旁轭的作用是导磁，无任何绕组，绕组仅安装在中央三个铁心柱上。 24.三相心式变压器的体积与同容量变压器组相比（ ） A.更大 B.更小 C.相同 D.不确定 答案：B 解析：心式结构紧凑，材料更节省，体积比由三台单相变压器组成的组更小。 25.三相五柱式铁心的设计主要解决了大容量变压器的（ ）问题 A.效率 B.散热 C.安装高度 D.成本 答案：C 解析：通过旁轭优化磁路，五柱式铁心高度显著降低，适应大容量设备的安装空间和运输限制。 四、简答题 1.简述三相心式变压器与三相五柱式铁心结构的主要区别。 答案：心式由三台单相铁心合并，无中间柱，磁路关联，空载电流略不平衡，适用于中小容量；五柱式含中央三柱和两侧旁轭，铁轭高度低，旁轭导磁，适用于大容量，安装高度更优，材料更省。 2.为什么三相变压器组适用于特大容量且运输受限的场景？ 答案：变压器组由三台单相变压器组成，可拆分运输，解决特大容量设备整体运输困难的问题；同时便于单独更换故障相，减少备用容量，故适合此类场景。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$