专题七 变压器的铭牌（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题七 变压器的铭牌（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.要求学生准确记忆损耗类型、效率定义等基础概念，理解两类损耗的产生机理与效率公式的推导逻辑。

2.要求学生熟练运用损耗与效率的相关公式，结合给定参数（额定值、试验数据）完成定量计算，体现对公式的掌握与数据处理能力。

3.要求学生整合损耗与效率的知识，分析特性规律并解决实际问题，体现工程应用与逻辑分析能力。。

4.考查学生对概念的区分与记忆，占比约 30%。例如：判断 “涡流损耗属于铜损耗” 的正误、选择与负载无关的损耗类型，核心是检验学生对基础概念的精准记忆。

二、知识点梳理

一、三相电力变压器铭牌

为使用户对变压器的性能有所了解,制造厂对每一台变压器都安装了一块铭牌,上面标明了变压器型号及各种额定数据。必须理解铭牌上各种数据的意义,才能正确使用变压器,以便在运行、维护时减少失误。

下面介绍三相变压器的铭牌、型号、数据及其意义。

三相电力变压器铭牌如图1-26 所示。

二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义

1.型号及系列

2.额定容量 SN

额定容量表示在额定工作条件下变压器输出功率的保证值,是变压器的视在功率。如单相变压器二次绕组的额定电压U2N与额定电流 I2N的乘积是其容量,一次绕组的额定电压U1N与额定电流 I1N的乘积也是其容量。

即SN=U1N I1N=U2N I2N,也是变压器输出最大电功率的能力,不能将变压器的实际输出功率与容量相混淆。

3.额定电压 U1N、U2N

变压器在额定运行情况下,根据变压器绝缘等级和允许温升所规定的一次绕组的线电压值,称为一次绕组的额定电压U1N。在一次绕组加上额定电压后,二次绕组空载时的线电压值,称为二次绕组的額定电压U2N,通常高于线路额定电压 5%,如线路电压为 380 V时,变压器U2N=0.4 kV(400 V)。

4.额定电流 I1N、I2N

变压器在额定运行情况下,一次、二次绕组长时间工作允许的线电流值,单位为安(A)。

5.额定频率fN

我国规定标准:工业用交流电频率为 50 Hz。

6.短路电压UK

短路电压表示二次绕组在额定负载和功率因数下所出现的漏阻抗电压降。国标中对此有规定,标在铭牌中。

7.温升

温升指变压器内绕组或上层油温与变压器周围大气温度之差的允许值。变压器温升分为绕组温升和油面温升。根据国家标准,当环境温度规定为 40 ℃时,绕组和油面可以升高的最高温度,如绕组的额定温升为 65 ℃,油面温升为 55 ℃。变压器A 级绝缘即绕组表面温度不超过 105 ℃,油面温度不超过95 ℃。温升取决于变压器绝缘等级和散热条件。

三、真题练讲

1.（2021年河北省统一考试）变压器负载电流从额定电流的 50% 增至 100%，其铜损耗会变为原来的（  ）

A. 0.5 倍

B. 1 倍

C. 2 倍

D. 4 倍

答案：D

解析：铜损耗与电流平方成正比，电流从 0.5IN 增至 IN，铜损耗从 (0.5IN)²R 增至，变为原来的 4 倍。

2.（2023年广东省统一考试）某变压器一次侧电压从 220V 升至 242V（频率不变），其铁损耗会变为原来的（  ）

A. 1.1 倍

B. 1.21 倍

C. 2.2 倍

D. 2.42 倍

答案：B

解析：铁损耗与电压平方成正比，电压为原来的 1.1 倍（242/220=1.1），铁损耗为原来的 1.1²=1.21 倍。

3.（2024年河北省统一考试）变压器的涡流损耗是由于（  ）产生的

A. 绕组电流的热效应

B. 铁芯中感应的闭合电流

C. 磁畴的反复翻转

D. 绝缘材料的介质损耗

答案：B

解析：涡流损耗是交变磁场在铁芯中感应出涡流（闭合电流），涡流通过铁芯电阻发热产生的损耗；C 是磁滞损耗原因。

4.（2023年河南省统一考试）下列措施中，不能减小变压器铜损耗的是（  ）

A. 增大绕组导线截面积

B. 采用电阻率更小的铜导线

C. 减小负载电流

D. 选用低损耗硅钢片

答案：D

解析：D 是减小铁损耗的措施；A、B 通过减小绕组电阻降铜损，C 通过减小电流降铜损。

5.（2025年河北省统一考试）变压器短路运行时，一次侧加的电压很低，此时（  ）

A. 铁损耗很大，铜损耗很小

B. 铁损耗很小，铜损耗很大

C. 铁损耗和铜损耗都很大

D. 铁损耗和铜损耗都很小

答案：B

解析：短路时电压低，铁芯磁密小，铁损耗可忽略；但绕组通过额定电流，铜损耗很大。

四、限时练讲

1.当变压器负载功率因数从 0.8 滞后变为 0.8 超前时，若负载电流不变，其铜损耗（  ）

A. 增大

B. 减小