专题四 变压器的外特性和电压调整率（专项练习）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

专题四 变压器的外特性和电压调整率 一、填空题 1.变压器外特性曲线的横坐标是______，纵坐标是______。 2.变压器空载时，外特性曲线的起点对应的副边电压称为______，用符号______表示。 3.电压调整率的定义式为______，其中分母必须是______。 4.已知某变压器则其额定电压调整率为______（保留 1 位小数）。 5.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为______（填 “正值”“负值” 或 “零”）。 6.某电力变压器，额定电压调整率为 3%，则其额定负载电压______kV。 7.变压器外特性曲线越平缓，说明其副边电压的______越好，对应的电压调整率越______。 8.某变压器带半载容性负载时，则该负载下的电压调整率为______（保留 2 位小数，注意符号）。 9.工厂中，通过在感性负载端并联______的方式，可提高负载功率因数，从而______（填 “增大” 或 “减小”）变压器电压调整率。 10.变压器短路阻抗由______和______组成，两者增大都会导致漏阻抗压降增大，从而使电压调整率增大。 二、判断题 1.变压器空载时，外特性曲线的起点电压等于副边空载电压。（ ） 2.变压器电压调整率的定义式中，分母是副边额定电压。（ ） 3.额定电压调整率是指变压器带额定负载时的电压调整率。（ ） 4.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为负值。（ ） 5.变压器短路阻抗增大，会导致其电压调整率增大。（ ） 6.电力变压器的额定电压调整率通常允许超过 10%。（ ） 7.变压器带纯电阻负载时，外特性曲线一定呈下降趋势。（ ） 8.计算电压调整率时，若\(U_2 = U_{20}\)，则调整率为零。（ ） 9.增大变压器绕组导线截面积，可减小短路阻抗，从而降低电压调整率。（ ） 10.变压器的电压调整率与负载电流大小无关。（ ） 三、选择题 1.电压调整率的数值（ ） A. 一定为正值 B. 一定为负值 C. 可能为正值或零 D. 可能为正值、负值或零 2.下列因素中，会使变压器电压调整率增大的是（ ） A. 负载电流减小 B. 负载功率因数（感性）提高 C. 变压器短路阻抗增大 D. 负载变为容性 3.当变压器带感性负载时，负载功率因数从 0.8 滞后降至 0.6 滞后，电压调整率会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 4.为降低变压器的电压调整率，可采取的措施是（ ） A. 增大绕组导线截面积（减小电阻） B. 增大绕组漏磁（增大电抗） C. 减小负载功率因数 D. 增大负载电流 5.变压器短路阻抗增大，对电压调整率的影响是（ ） A. 调整率增大 B. 调整率减小 C. 无影响 D. 仅感性负载下有影响 6.某工厂变压器因负载电流增大导致电压调整率超标，可采取的解决措施是（ ） A. 减小负载功率 B. 增大负载功率因数 C. 更换短路阻抗更大的变压器 D. 降低原边电压 7.下列负载类型中，会使变压器电压调整率最小的是（ ） A. 纯电阻负载 B. 感性负载 C. 容性负载 D. 感性负载 8.变压器的电压调整率与下列哪个参数无直接关联？（ ） A. 副边负载电流 B. 负载功率因数 C. 变压器变比 D. 短路阻抗 9.当变压器带额定负载时，若负载性质从纯电阻变为感性，副边端电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 10.某居民小区变压器，夏季用电高峰期（负载电流增大）时，用户家中电压降低，主要原因是（ ） A. 原边电压降低 B. 电压调整率增大 C. 变压器损耗增大 D. 变比减小 11.下列措施中，不能降低变压器电压调整率的是（ ） A. 负载端并联补偿电容 B. 选用短路阻抗更小的变压器 C. 减小负载电流 D. 增大绕组漏磁 12.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为（ ） A. 正值 B. 负值 C. 零 D. 无法确定 13.某变压器短路阻抗减小，其他条件不变，其外特性曲线会（ ） A. 更平缓 B. 更陡峭 C. 上翘更明显 D. 起点电压降低 14.下列关于变压器外特性与电压调整率关系的说法，正确的是（ ） A. 曲线越陡峭，调整率越小 B. 曲线越平缓，调整率越小 C. 曲线形状与调整率无关 D. 仅容性负载下两者有关联 15.某变压器带半载容性负载时，调整率为 - 1.2%，说明此时（ ） A. 副边电压低于空载电压 B. 副边电压高于空载电压 C. 副边电压等于空载电压 D. 原边电压不稳定 16.已知某变压器外特性曲线参数：空载时其半载电压调整率为（ ） A. 1.74% B. 2.17% C. 4.35% D. 5.0% 17.某变压器带感性负载时，外特性曲线从若负载变为纯电阻，其他条件不变，此时最可能为（ ） A. 360V B. 368V C. 372V D. 375V 18.下列场景中，变压器电压调整率最大的是（ ） A. 带纯电阻满载负载 B. 带感性满载负载 C. 带容性满载负载 D. 带感性半载负载 19.已知某变压器，短路阻抗较小，带满载容性负载时，其电压调整率为（ ） A. -0.83% B. 0.83% C. -1.25% D. 1.25% 20.当变压器负载电流不变，负载功率因数从 0.7 感性变为 0.7 容性，其外特性曲线的变化是（ ） A. 下降幅度增大 B. 下降幅度减小，甚至上翘 C. 起点电压降低 D. 终点电压不变 21.已知某电力变压器则其额定负载电压为（ ） A. 9.65kV B. 9.75kV C. 10.35kV D. 10.45kV 22.下列关于变压器外特性曲线的说法，正确的是（ ） A. 所有负载下曲线均呈下降趋势 B. 曲线起点电压随负载变化而变化 C. 短路阻抗越大，曲线越陡峭 D. 变比越大，曲线越平缓 23.某变压器带满载感性负载时，调整率为 5.2%，若要将其降至 4.5%，可采取的措施是（ ） A. 减小负载功率因数 B. 增大绕组电阻 C. 并联补偿电容提高功率因数 D. 增大负载电流 24.已知某变压器半载时\约为（ ） A. 226V B. 228V C. 230V D. 232V 25.某变压器副边空载电压，带半载感性负载时；若保持负载电流不变，将功率因数提高至 0.95 滞后，此时副边电压\(U_2\)最可能为（ ） A. 208V B. 215V C. 218V D. 222V 四、简答题 1.变压器短路阻抗增大，为什么会导致电压调整率增大？ 2.简述变压器外特性曲线与电压调整率的内在联系。 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 $ 专题四 变压器的外特性和电压调整率 一、填空题 1.变压器外特性曲线的横坐标是______，纵坐标是______。 答案：副边负载电流 解析：外特性定义为 “的变化规律”，横纵坐标需明确 “副边” 参数，避免混淆原副边，故填上述答案。 2.变压器空载时，外特性曲线的起点对应的副边电压称为______，用符号______表示。 答案：副边空载电压； 解析：空载时特性曲线的关键点位参数，故填上述答案。 3.电压调整率的定义式为______，其中分母必须是______。 答案：；副边空载电压 解析：调整率定义为 “空载与负载电压差值占空载电压的百分比”，公式需准确，分母是核心易错点，故填上述答案。 4.已知某变压器则其额定电压调整率为______（保留 1 位小数）。 答案：3.5% 解析：代入公式保留小数位数，故填 “3.5%”。 5.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为______（填 “正值”“负值” 或 “零”）。 答案：负值 解析：调整率公式中，为负，整体结果为负，故填 “负值”。 6.某电力变压器，额定电压调整率为 3%，则其额定负载电压______kV。 答案：9.7 解析：由，解得，计算时需注意单位和公式应用，故填 “9.7”。 7.变压器外特性曲线越平缓，说明其副边电压的______越好，对应的电压调整率越______。 答案：稳定性；小 解析：曲线平缓→电压波动小→稳定性好，而调整率量化电压变化，波动小则调整率小，两者呈同步关系，故填上述答案。 8.某变压器带半载容性负载时，则该负载下的电压调整率为______（保留 2 位小数，注意符号）。 答案：-0.87% 解析：代入公式调整率为负，保留小数位数，故填 “-0.87%”。 9.工厂中，通过在感性负载端并联______的方式，可提高负载功率因数，从而______（填 “增大” 或 “减小”）变压器电压调整率。 答案：补偿电容；减小 解析：补偿电容可补偿感性无功，提高功率因数，减小漏抗压降，进而减小调整率，符合工厂实际应用措施，故填上述答案。 10.变压器短路阻抗由______和______组成，两者增大都会导致漏阻抗压降增大，从而使电压调整率增大。 答案：短路电阻；短路电抗 解析：短路阻抗的构成是\，两者均为漏阻抗压降的来源，需准确填写其名称（或符号），避免参数混淆，故填上述答案。 二、判断题 1.变压器空载时，外特性曲线的起点电压等于副边空载电压。（ ） 答案：√ 解析：空载时，副边电压为，是曲线起点，符合外特性定义，故正确。 2.变压器电压调整率的定义式中，分母是副边额定电压。（ ） 答案：× 解析：分母应为 “副边空载电压，错改公式分母，故错误。 3.额定电压调整率是指变压器带额定负载时的电压调整率。（ ） 答案：√ 解析：额定调整率的 “额定” 即对应 “额定负载”，符合定义，故正确。 4.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为负值。（ ） 答案：√ 解析：调整率公式中，时，分子为负，故调整率为负，正确。 5.变压器短路阻抗增大，会导致其电压调整率增大。（ ） 答案：√ 解析：短路阻抗大→漏阻抗压降大→副边电压下降明显→调整率增大，符合影响规律，故正确。 6.电力变压器的额定电压调整率通常允许超过 10%。（ ） 答案：× 解析：为保证供电稳定，电力变压器调整率通常需≤5%，超过 10% 会导致电压波动过大，故错误。 7.变压器带纯电阻负载时，外特性曲线一定呈下降趋势。（ ） 答案：√ 解析：纯电阻负载下，漏阻抗压降随电流增大而增大，电压轻微下降，曲线平缓下降，故正确。 8.计算电压调整率时，若\(U_2 = U_{20}\)，则调整率为零。（ ） 答案：√ 解析：代入公式，符合公式逻辑，故正确。 9.增大变压器绕组导线截面积，可减小短路阻抗，从而降低电压调整率。（ ） 答案：√ 解析：增大导线截面积→减小绕组电阻→减小短路阻抗→漏抗压降减小→调整率降低，故正确。 10.变压器的电压调整率与负载电流大小无关。（ ） 答案：× 解析：负载电流越大，漏阻抗压降越大，调整率越大，两者直接相关，故错误。 三、选择题 1.电压调整率的数值（ ） A. 一定为正值 B. 一定为负值 C. 可能为正值或零 D. 可能为正值、负值或零 答案：D 解析：感性 / 纯电阻负载下，调整率为正；容性负载若调整率为负；若调整率为零，故 D 正确。 2.下列因素中，会使变压器电压调整率增大的是（ ） A. 负载电流减小 B. 负载功率因数（感性）提高 C. 变压器短路阻抗增大 D. 负载变为容性 答案：C 解析：短路阻抗增大，漏阻抗压降增大，副边电压下降更明显，调整率增大；A（电流减小→调整率减小）、B（功率因数提高→调整率减小）、D（容性→调整率减小）均错误，故 C 正确。 3.当变压器带感性负载时，负载功率因数从 0.8 滞后降至 0.6 滞后，电压调整率会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 答案：A 解析：感性负载功率因数越低，漏抗压降的无功分量越大，电压损失越大，调整率增大，B、C、D 不符合功率因数影响规律，故 A 正确。 4.为降低变压器的电压调整率，可采取的措施是（ ） A. 增大绕组导线截面积（减小电阻） B. 增大绕组漏磁（增大电抗） C. 减小负载功率因数 D. 增大负载电流 答案：A 解析：减小绕组电阻（增大导线截面积）会降低漏阻抗压降，从而减小调整率；B（增大电抗→调整率增大）、C（减小功率因数→调整率增大）、D（增大电流→调整率增大）均错误，故 A 正确。 5.变压器短路阻抗增大，对电压调整率的影响是（ ） A. 调整率增大 B. 调整率减小 C. 无影响 D. 仅感性负载下有影响 答案：A 解析：增大，无论负载性质，漏阻抗压降均增大，电压损失增大，调整率增大；B、C、D 不符合短路阻抗影响规律，故 A 正确。 6.某工厂变压器因负载电流增大导致电压调整率超标，可采取的解决措施是（ ） A. 减小负载功率 B. 增大负载功率因数 C. 更换短路阻抗更大的变压器 D. 降低原边电压 答案：B 解析：增大负载功率因数（如并联电容）可减小漏抗压降，降低调整率；A（减小负载不现实）、C（增大\(Z_k\)→调整率增大）、D（降低原边电压→副边电压更低）均错误，故 B 正确。 7.下列负载类型中，会使变压器电压调整率最小的是（ ） A. 纯电阻负载 B. 感性负载 C. 容性负载 D. 感性负载 答案：C 解析：容性负载（超前）会抵消漏抗压降，调整率最小；A、B、D 均为感性或纯电阻，调整率大于容性负载，故 C 正确。 8.变压器的电压调整率与下列哪个参数无直接关联？（ ） A. 副边负载电流 B. 负载功率因数 C. 变压器变比 D. 短路阻抗 答案：C 解析：变比主要影响原副边电压比值，与负载变化时的电压调整率无直接关联；A、B、D 均是调整率的核心影响因素，故 C 正确。 9.当变压器带额定负载时，若负载性质从纯电阻变为感性，副边端电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 答案：B 解析：感性负载比纯电阻负载的漏抗压降更大（多了无功分量叠加），导致副边端电压降低，A、C、D 不符合负载性质对电压的影响规律，故 B 正确。 10.某居民小区变压器，夏季用电高峰期（负载电流增大）时，用户家中电压降低，主要原因是（ ） A. 原边电压降低 B. 电压调整率增大 C. 变压器损耗增大 D. 变比减小 答案：B 解析：用电高峰期负载电流增大，漏阻抗压降增大，电压调整率升高，副边电压随之降低；A（原边电压通常由电网稳定供给）、C（损耗增大不直接导致电压下降）、D（变比是变压器固有参数，固定不变）均错误，故 B 正确。 11.下列措施中，不能降低变压器电压调整率的是（ ） A. 负载端并联补偿电容 B. 选用短路阻抗更小的变压器 C. 减小负载电流 D. 增大绕组漏磁 答案：D 解析：增大绕组漏磁会使短路电抗增大，短路阻抗随之增大，漏阻抗压降增大，电压调整率升高；A（提高功率因数→降低调整率）、B（减小\(Z_k\)→降低调整率）、C（减小电流→降低调整率）均能降低调整率，故 D 正确。 12.当变压器带容性负载且时，其电压调整率为（ ） A. 正值 B. 负值 C. 零 D. 无法确定 答案：B 解析：根据调整率定义式分子为负，整体结果为负，A、C、D 不符合公式逻辑，故 B 正确。 13.某变压器短路阻抗减小，其他条件不变，其外特性曲线会（ ） A. 更平缓 B. 更陡峭 C. 上翘更明显 D. 起点电压降低 答案：A 解析：减小，漏阻抗压降减小，负载电流变化时副边电压波动减小，外特性曲线更平缓，故 A 正确。 14.下列关于变压器外特性与电压调整率关系的说法，正确的是（ ） A. 曲线越陡峭，调整率越小 B. 曲线越平缓，调整率越小 C. 曲线形状与调整率无关 D. 仅容性负载下两者有关联 答案：B 解析：曲线平缓→电压波动小→调整率小，两者呈同步关联；A（陡峭→调整率大）、C（有关联）、D（所有负载下均有关联）均错误，故 B 正确。 15.某变压器带半载容性负载时，调整率为 - 1.2%，说明此时（ ） A. 副边电压低于空载电压 B. 副边电压高于空载电压 C. 副边电压等于空载电压 D. 原边电压不稳定 答案：B 解析：调整率为负，根据公式可知副边电压高于空载电压；A（调整率正）、C（调整率零）、D（与原边电压无关）均错误，故 B 正确。 16.已知某变压器外特性曲线参数：空载时其半载电压调整率为（ ） A. 1.74% B. 2.17% C. 4.35% D. 5.0% 答案：A 解析：半载调整率需用半载时的，故 A 正确。 17.某变压器带感性负载时，外特性曲线从若负载变为纯电阻，其他条件不变，此时最可能为（ ） A. 360V B. 368V C. 372V D. 375V 答案：C 解析：纯电阻负载的漏抗压降无无功分量叠加，电压下降幅度比感性负载小，因此\(U_2\)应介于 365V（感性负载电压）与 380V（空载电压）之间，且更接近 380V；A（比感性负载电压还低，不符合规律）、B（下降幅度接近感性负载，不合理）、D（接近空载电压，下降幅度过小）均不符合，故 C 正确。 18.下列场景中，变压器电压调整率最大的是（ ） A. 带纯电阻满载负载 B. 带感性满载负载 C. 带容性满载负载 D. 带感性半载负载 答案：B 解析：调整率受 “负载电流大小” 和 “负载性质” 影响：满载比半载电流大，调整率更大；感性负载比容性、纯电阻负载调整率大，且功率因数越低（感性）调整率越大。B 选项 “满载 + 低功率因数感性负载” 满足调整率最大的条件，A、C、D 调整率均更小，故 B 正确。 19.已知某变压器，短路阻抗较小，带满载容性负载时，其电压调整率为（ ） A. -0.83% B. 0.83% C. -1.25% D. 1.25% 答案：A 解析：容性负载下，故 A 正确。 20.当变压器负载电流不变，负载功率因数从 0.7 感性变为 0.7 容性，其外特性曲线的变化是（ ） A. 下降幅度增大 B. 下降幅度减小，甚至上翘 C. 起点电压降低 D. 终点电压不变 答案：B 解析：负载电流不变时，功率因数从感性变容性，漏抗压降的无功分量从 “与电压反向” 变为 “与电压同向”，抵消部分电压损失，使副边电压下降幅度减小，若容性程度足够，曲线甚至会 “上翘”电压上升；A感性→下降幅度大，容性相反、C起点电压由空载决定，与负载功率因数无关、D终点电压随功率因数变化而变化均错误，故 B 正确。 21.已知某电力变压器则其额定负载电压为（ ） A. 9.65kV B. 9.75kV C. 10.35kV D. 10.45kV 答案：A 解析：根据额定调整率公式变形，故 A 正确。 22.下列关于变压器外特性曲线的说法，正确的是（ ） A. 所有负载下曲线均呈下降趋势 B. 曲线起点电压随负载变化而变化 C. 短路阻抗越大，曲线越陡峭 D. 变比越大，曲线越平缓 答案：C 解析：短路阻抗越大，漏阻抗压降越大，电压随电流变化越明显，曲线越陡峭；A（容性负载下曲线可能上升，并非均下降）、B（起点电压为\(U_{20}\)，由空载决定，与负载无关）、D（变比与曲线平缓程度无关）均错误，故 C 正确。 23.某变压器带满载感性负载时，调整率为 5.2%，若要将其降至 4.5%，可采取的措施是（ ） A. 减小负载功率因数 B. 增大绕组电阻 C. 并联补偿电容提高功率因数 D. 增大负载电流 答案：C 解析：并联补偿电容可提高感性负载的功率因数，减小漏抗压降的无功分量，降低电压损失，从而减小调整率；A（减小功率因数→调整率增大）、B（增大绕组电阻→短路阻抗增大→调整率增大）、D（增大负载电流→调整率增大）均错误，故 C 正确。 24.已知某变压器半载时\约为（ ） A. 226V B. 228V C. 230V D. 232V 答案：C 解析：根据调整率公式变形；A、B会导致调整率为负或零，与题干矛盾）、D（计算错误）均错误，故 C 正确。 25.某变压器副边空载电压，带半载感性负载时；若保持负载电流不变，将功率因数提高至 0.95 滞后，此时副边电压\(U_2\)最可能为（ ） A. 208V B. 215V C. 218V D. 222V 答案：B 解析：负载电流不变时，感性负载功率因数提高，漏抗压降的无功分量减小，电压损失减小，副边电压会比功率因数 0.8 时升高（212V），但因仍为感性负载，电压不会超过空载电压 220V；A（电压降低，不符合功率因数提高的规律）、C（接近空载电压，下降幅度过小，不符合半载负载特性）、D（超过空载电压，仅容性负载可能出现）均不符合，故 B 正确。 四、简答题 1.变压器短路阻抗增大，为什么会导致电压调整率增大？ 答案：变压器短路阻抗为短路电阻，为短路电抗），其大小直接决定漏阻抗压降的大小；当增大时，无论负载性质如何，带负载时的漏阻抗压降都会增大，导致副边端电压相关压降）下降更显著；根据电压调整率定义式下降幅度增大，变，因此调整率增大。 2.简述变压器外特性曲线与电压调整率的内在联系。 答案：外特性曲线与电压调整率均反映 “负载变化对副边电压的影响”，内在联系如下：① 电压调整率是外特性曲线的 “量化指标”：外特性曲线的斜率反映电压随电流的变化趋势，而调整率通过数值（百分比）量化了 “空载到某负载” 的电压变化程度；② 曲线形状决定调整率大小：曲线越陡峭，说明相同电流变化下电压下降越明显，调整率越大；曲线越平缓，电压下降越轻微，调整率越小；③ 负载性质对两者的影响一致：感性负载使曲线陡峭、调整率增大，容性负载使曲线平缓（或上翘）、调整率减小（或为负），两者受负载性质的影响规律完全同步。 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 $