专题一 变压器的结构及其分类（一）（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

专题一 变压器的结构及其分类（一） 一、填空题 1.变压器是一种能变换______电压，而______不变的静止电气设备。 2.变压器的种类很多，按相数分，可分为______和______变压器;按冷却方式分，可分为_______、风冷式、自冷式和______变压器。 3.电力系统中使用的电力变压器，可分为______变压器、______变压器、______变压器和______变压器。 4.变压器铁心是______的通道，也是安放______的骨架，常用______叠装而成。因绕组放置位置不同，可分为______和______两大类。小型千式变庄器的铁心采用______类型。 5.铁心柱与铁轭的装配工艺有______式和______式两种。 6.气体继电器装在______与______之间的管道中，当变压器发生故障时器身就会过热而使油分解产生气体。 7.绝缘套管穿过______，将油箱中变压器绕组的______从箱内引到箱外与______相接。 8.绝缘套管由外部的______和中间的______组成。对它的要求主要是______和______要好。 9.变压器是根据______原理，把某一等级的______电压变换成相同的______另一等级的交流电压，以满足不同负载的需要。 10.变压器铁心的主要材料是______，其具有高磁导率和低铁损的特点。 二、判断题 1.变压器的铁芯采用相互绝缘的薄硅钢片叠装而成，是为了减小铁芯损耗。（ ） 2.芯式铁芯是指线圈包着铁芯，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压的电力变压器。（ ） 3.储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。（ ） 4.芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。（ ） 5.变压器铁心只能用硅钢片制作。（ ） 6.心式铁心的结构比壳式铁心复杂。（ ） 7.铁心叠片交错叠装是为了美观。（ ） 8.变压器的铁心截面形状对其性能没有影响。（ ） 9.同心式绕组中，高低压绕组的位置可以随意调换。（ ） 10.交叠式绕组的机械强度比同心式高。（ ） 三、选择题 1.下列哪种材料不适合做变压器铁心（ ） A. 冷轧硅钢片 B. 热轧硅钢片 C. 普通低碳钢 D. 以上都适合 2.铁心叠片若不进行交错叠装，会导致（ ） A. 安装困难 B. 涡流损耗增大 C. 铁损减小 D. 磁场减弱 3.变压器铁心截面的形状主要取决于（ ） A. 铁心材料 B. 绕组的形状 C. 变压器的容量 D. 安装位置 4.同心式绕组在（ ）中应用广泛 A. 电力变压器 B. 电炉变压器 C. 焊接变压器 D. 小型仪器变压器 5.交叠式绕组的绝缘处理比同心式（ ） A. 更容易 B. 更困难 C. 一样 D. 不确定 6.热轧硅钢片与冷轧硅钢片相比，（ ） A. 磁导率更高 B. 铁损更小 C. 价格更低 D. 更适合高频变压器 7.心式铁心的缺点是（ ） A. 结构复杂 B. 机械强度较低 C. 不适用于大型变压器 D. 磁路长 8.铁心叠片的绝缘漆若损坏，会导致（ ） A. 铁损增大 B. 铜损增大 C. 磁场增强 D. 温度降低 9.中小型变压器的铁心截面常采用（ ） A. 阶梯形 B. 矩形 C. 圆形 D. 椭圆形 10.下列关于同心式绕组的说法错误的是（ ） A. 高低压绕组同心排列 B. 高压绕组通常在外侧 C. 适用于低压大电流变压器 D. 结构简单 11.交叠式绕组的主要缺点是（ ） A. 结构复杂 B. 机械强度低 C. 散热性能差 D. 不适用于低压变压器 12.变压器的铁心和绕组是（ ） A. 都是导电部件 B. 都是导磁部件 C. 铁心导磁，绕组导电 D. 铁心导电，绕组导磁 13.硅钢片中加入硅的目的是（ ） A. 提高导电性 B. 提高磁导率，降低铁损 C. 提高强度 D. 降低成本 14.壳式铁心的磁路比心式铁心（ ） A. 更长 B. 更短 C. 一样长 D. 不确定 15.铁心叠片的数量越多，铁心的整体厚度（ ） A. 越厚 B. 越薄 C. 不变 D. 不确定 16.变压器铁心截面面积越大，其（ ） A. 磁阻越大 B. 磁场越强 C. 能传输的功率越大 D. 损耗越大 17.同心式绕组的高低压绕组之间需要（ ） A. 紧密接触 B. 保持一定的绝缘距离 C. 串联连接 D. 并联连接 18.交叠式绕组常用于（ ） A. 配电变压器 B. 电力变压器 C. 整流变压器 D. 小型电源变压器 19.下列不属于铁心结构参数的是（ ） A. 截面形式 B. 叠片厚度 C. 绕组材料 D. 铁心柱数量 20.高压变压器的铁心通常采用（ ） A. 心式结构 B. 壳式结构 C. 两种结构均可 D. 以上都不是 21.阶梯形截面的铁心由不同宽度的硅钢片叠成，目的是（ ） A. 便于加工 B. 形成圆形轮廓，适应绕组 C. 增强强度 D. 减少磁阻 22.同心式绕组的绕组层数（ ） A. 只有一层 B. 至少两层（高低压） C. 不确定 D. 没有层数 23.交叠式绕组的端部形状（ ） A. 较平坦 B. 较突出 C. 与同心式相同 D. 不规则 24.变压器运行时，铁心会产生（ ） A. 铜损 B. 铁损 C. 机械损耗 D. 附加损耗 25.铁心叠片的厚度一般为（ ） A. 几厘米 B. 几毫米 C. 几微米 D. 几分米 四、简答题 1.简述心式铁心和壳式铁心的结构区别及各自的适用场景。 2.同心式绕组和交叠式绕组的排列方式有何不同？分别适用于什么情况？ 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 $ 专题一 变压器的结构及其分类（一） 一、填空题 1.变压器是一种能变换______电压，而______不变的静止电气设备。 答案：交流；频率 解析：变压器基于电磁感应原理工作，只能变换交流电压 。在变换电压过程中，根据电磁感应定律，频率由电源决定，变压器自身不会改变输入电压的频率，以此实现不同电压等级的交流电能传输。 2.变压器的种类很多，按相数分，可分为______和______变压器;按冷却方式分，可分为_______、风冷式、自冷式和______变压器。 答案：单相；三相；油冷式；水冷式 解析：按相数分，变压器有单相（处理单相交流电路）和三相（用于三相电力系统）之分 。按冷却方式，油冷式借助变压器油散热，水冷式通过水进行冷却，还有风冷、自冷等方式，不同冷却方式适配不同功率、使用环境的变压器。 3.电力系统中使用的电力变压器，可分为______变压器、______变压器、______变压器和______变压器。 答案：升压；降压；配电；联络 解析：电力系统里，升压变压器用于把发电机输出的低电压升高，便于远距离输电；降压变压器则是把输电线路的高电压降低，满足用户使用需求 。配电变压器用于分配电能到用户侧，联络变压器用于连接电力系统的不同部分，实现电能的灵活调配。 4.变压器铁心是______的通道，也是安放______的骨架，常用______叠装而成。因绕组放置位置不同，可分为______和______两大类。小型千式变庄器的铁心采用______类型。 答案：磁路；绕组；硅钢片；心式；壳式；心式 解析：铁心是变压器磁路的关键，让磁场能在铁心中集中流通，同时作为绕组的安装骨架 。硅钢片因高磁导率、低铁损，成为铁心常用材料。心式铁心是绕组包裹铁心柱，壳式是铁心包裹绕组，小型干式变压器受结构简单、成本等因素，多用心式铁心。 5.铁心柱与铁轭的装配工艺有______式和______式两种。 答案：对接；插片 解析：对接式是铁心柱和铁轭对接装配，插片式是将硅钢片插入装配，不同工艺影响铁心的磁性能、机械强度，适配不同设计需求。 6.气体继电器装在______与______之间的管道中，当变压器发生故障时器身就会过热而使油分解产生气体。 答案：油箱；储油柜 解析：气体继电器安装在油箱（容纳变压器油和器身）与储油柜（补偿油体积变化）的连接管道，变压器内部故障产生气体时，气体继电器可检测并触发保护，防止故障扩大。 7.绝缘套管穿过______，将油箱中变压器绕组的______从箱内引到箱外与______相接。 答案：高低压套管；引出线；外电路 解析：绝缘套管起绝缘和支撑作用，把绕组的引出线（连接绕组与外电路的导线）从油箱内引出，让引出线能安全连接外电路，同时隔绝油箱内的油与外界。 8.绝缘套管由外部的______和中间的______组成。对它的要求主要是______和______要好。 答案：瓷套（或绝缘外套）；导杆（或导电部分）；绝缘性能；密封性能 解析：绝缘套管外部的瓷套（或类似绝缘结构）保证绝缘，中间导杆用于导电 。变压器运行中，套管要承受电压、防止漏电，所以绝缘性能要好；还要密封好，防止变压器油泄漏和外界水分、湿气进入。 9.变压器是根据______原理，把某一等级的______电压变换成相同的______另一等级的交流电压，以满足不同负载的需要。 答案：电磁感应；交流；频率 解析：变压器核心原理是电磁感应，原绕组通交流电流产生交变磁场，副绕组切割磁感线产生感应电动势，实现交流电压变换 。整个过程频率由电源决定，保持不变，这是变压器能稳定工作、适配交流电力系统的基础。 10.变压器铁心的主要材料是______，其具有高磁导率和低铁损的特点。 答案：硅钢片 解析：硅钢片是变压器铁心最常用的材料，核心特性是高磁导率和低铁损，这是其作为铁心材料的关键。 二、判断题 1.变压器的铁芯采用相互绝缘的薄硅钢片叠装而成，是为了减小铁芯损耗。（ ） 答案：√ 解析：变压器铁心用相互绝缘的薄硅钢片叠装，能把涡流限制在狭小的硅钢片截面内 。根据涡流原理，导体电阻与厚度成反比（薄硅钢片厚度小，电阻大 ），可减小涡流大小，进而减小因涡流产生的铁心损耗（涡流损耗 ），同时也能降低磁滞损耗的影响，提升变压器效率。2.芯式铁芯是指线圈包着铁芯，其结构简单、2.装配容易、省导线，适用于大容量、高电压的电力变压器。（ ） 答案：√ 解析：芯式铁心（也叫心式铁心 ）结构特点是线圈（绕组 ）包着铁心 。其结构简单，绕组装配相对容易，能有效利用导线，在大容量、高电压的电力变压器中应用广泛 。因为大容量高电压变压器对绝缘、散热等有要求，芯式铁心的结构适配性较好，可通过合理设计满足性能需求。 3.储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。（ ） 答案：× 解析：储油柜（油枕 ）的主要作用是补偿变压器油因温度变化产生的体积膨胀或收缩 ，使变压器油始终充满油箱与储油柜的连接空间，同时减少油与空气的接触面积，减缓油的氧化和受潮 。它没有 “保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用” 这些主要功能，铁心和绕组的绝缘靠绝缘材料（如绝缘纸、绝缘油 ），散热靠油箱、冷却装置等。 4.芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。（ ） 答案：√ 解析：芯式铁心（心式铁心 ）是线圈围着铁心的结构，具备结构简单、装配容易、节省导线的特点 。在大容量、高电压的电力变压器中，这种结构能较好地适配绝缘、散热等设计需求，所以适用于大容量、高电压的场景，说法正确。 5.变压器铁心只能用硅钢片制作。（ ） 答案：× 解析：虽然硅钢片是最常用的材料，但在某些特殊场合，也可使用其他高磁导率材料，如坡莫合金（用于精密仪器），只是硅钢片应用最广泛。 6.心式铁心的结构比壳式铁心复杂。（ ） 答案：× 解析：心式铁心绕组包裹铁心柱，结构相对简单；壳式铁心包裹绕组，结构更复杂。 7.铁心叠片交错叠装是为了美观。（ ） 答案：× 解析：交错叠装的主要目的是减少叠片间的缝隙，降低磁阻，同时减少涡流损耗，而非美观。 8.变压器的铁心截面形状对其性能没有影响。（ ） 答案：× 解析：截面形状影响材料利用率和磁场分布，如阶梯形截面能提高材料利用率，对性能有重要影响。 9.同心式绕组中，高低压绕组的位置可以随意调换。（ ） 答案：× 解析：通常低压绕组在内，高压绕组在外，若调换会增加绝缘难度和成本，不能随意调换。 10.交叠式绕组的机械强度比同心式高。（ ） 答案：√ 解析：交叠式绕组高低压交替排列，相互支撑，机械强度和抗短路能力更强。 三、选择题 1.下列哪种材料不适合做变压器铁心（ ） A. 冷轧硅钢片 B. 热轧硅钢片 C. 普通低碳钢 D. 以上都适合 答案：C 解析：普通低碳钢的磁导率低、铁损大，不能满足变压器高效运行的要求。 2.铁心叠片若不进行交错叠装，会导致（ ） A. 安装困难 B. 涡流损耗增大 C. 铁损减小 D. 磁场减弱 答案：B 解析：不交错叠装会使叠片间的缝隙对齐，形成较长的涡流路径，导致涡流损耗增大。 3.变压器铁心截面的形状主要取决于（ ） A. 铁心材料 B. 绕组的形状 C. 变压器的容量 D. 安装位置 答案：B 解析：截面形状需与绕组的圆形或环形相适配，以提高空间利用率。 4.同心式绕组在（ ）中应用广泛 A. 电力变压器 B. 电炉变压器 C. 焊接变压器 D. 小型仪器变压器 答案：A 解析：电力变压器多为高压大容量，同心式绕组的结构和绝缘特点适合其需求。 5.交叠式绕组的绝缘处理比同心式（ ） A. 更容易 B. 更困难 C. 一样 D. 不确定 答案：B 解析：交叠式绕组高低压交替排列，绝缘结构复杂，处理难度更大。 6.热轧硅钢片与冷轧硅钢片相比，（ ） A. 磁导率更高 B. 铁损更小 C. 价格更低 D. 更适合高频变压器 答案：C 解析：冷轧硅钢片性能更优，但成本高；热轧硅钢片价格较低，性能稍差。 7.心式铁心的缺点是（ ） A. 结构复杂 B. 机械强度较低 C. 不适用于大型变压器 D. 磁路长 答案：B 解析：心式铁心对绕组的支撑较弱，机械强度相对壳式较低。 8.铁心叠片的绝缘漆若损坏，会导致（ ） A. 铁损增大 B. 铜损增大 C. 磁场增强 D. 温度降低 答案：A 解析：绝缘漆损坏会使叠片间导通，涡流增大，导致铁损增加。 9.中小型变压器的铁心截面常采用（ ） A. 阶梯形 B. 矩形 C. 圆形 D. 椭圆形 答案：B 解析：中小型变压器对材料利用率要求不高，矩形截面制造简单，成本低。 10.下列关于同心式绕组的说法错误的是（ ） A. 高低压绕组同心排列 B. 高压绕组通常在外侧 C. 适用于低压大电流变压器 D. 结构简单 答案：C 解析：同心式绕组不适合低压大电流，低压大电流更适合交叠式绕组。 11.交叠式绕组的主要缺点是（ ） A. 结构复杂 B. 机械强度低 C. 散热性能差 D. 不适用于低压变压器 答案：A 解析：交叠式绕组交替排列，结构复杂，制造和绝缘处理难度大。 12.变压器的铁心和绕组是（ ） A. 都是导电部件 B. 都是导磁部件 C. 铁心导磁，绕组导电 D. 铁心导电，绕组导磁 答案：C 解析：铁心构成磁路，主要作用是导磁；绕组通过电流产生磁场，主要作用是导电。 13.硅钢片中加入硅的目的是（ ） A. 提高导电性 B. 提高磁导率，降低铁损 C. 提高强度 D. 降低成本 答案：B 解析：硅元素能改善钢铁的磁性能，使其磁导率提高，同时减少磁滞损耗和涡流损耗。 14.壳式铁心的磁路比心式铁心（ ） A. 更长 B. 更短 C. 一样长 D. 不确定 答案：B 解析：壳式铁心结构紧凑，磁路路径短，磁阻小。 15.铁心叠片的数量越多，铁心的整体厚度（ ） A. 越厚 B. 越薄 C. 不变 D. 不确定 答案：A 解析：叠片数量越多，叠加后的整体厚度自然越厚。 16.变压器铁心截面面积越大，其（ ） A. 磁阻越大 B. 磁场越强 C. 能传输的功率越大 D. 损耗越大 答案：C 解析：截面面积大，磁路的磁通量容量大，变压器能传输的功率也就越大。 17.同心式绕组的高低压绕组之间需要（ ） A. 紧密接触 B. 保持一定的绝缘距离 C. 串联连接 D. 并联连接 答案：B 解析：高低压绕组间存在电压差，必须保持一定的绝缘距离，防止短路。 18.交叠式绕组常用于（ ） A. 配电变压器 B. 电力变压器 C. 整流变压器 D. 小型电源变压器 答案：C 解析：整流变压器多为低压大电流，交叠式绕组的机械强度和抗短路能力适合其工作环境。 19.下列不属于铁心结构参数的是（ ） A. 截面形式 B. 叠片厚度 C. 绕组材料 D. 铁心柱数量 答案：C 解析：绕组材料属于绕组的参数，而非铁心结构参数。 20.高压变压器的铁心通常采用（ ） A. 心式结构 B. 壳式结构 C. 两种结构均可 D. 以上都不是 答案：A 解析：心式结构绝缘处理方便，更适合高压变压器。 21.阶梯形截面的铁心由不同宽度的硅钢片叠成，目的是（ ） A. 便于加工 B. 形成圆形轮廓，适应绕组 C. 增强强度 D. 减少磁阻 答案：B 解析：阶梯形截面通过多层不同宽度的叠片，形成接近圆形的轮廓，与绕组形状匹配。 22.同心式绕组的绕组层数（ ） A. 只有一层 B. 至少两层（高低压） C. 不确定 D. 没有层数 答案：B 解析：同心式绕组至少包含高压和低压两层绕组，套在同一铁心柱上。 23.交叠式绕组的端部形状（ ） A. 较平坦 B. 较突出 C. 与同心式相同 D. 不规则 答案：A 解析：交叠式绕组交替排列，端部处理较平坦，便于固定和散热。 24.变压器运行时，铁心会产生（ ） A. 铜损 B. 铁损 C. 机械损耗 D. 附加损耗 答案：B 解析：铁心在交变磁场中会产生磁滞损耗和涡流损耗，统称为铁损。 25.铁心叠片的厚度一般为（ ） A. 几厘米 B. 几毫米 C. 几微米 D. 几分米 答案：B 解析：常用的硅钢片厚度为 0.35mm 或 0.5mm，属于毫米级别，以减少涡流损耗。 四、简答题 1.简述心式铁心和壳式铁心的结构区别及各自的适用场景。 答案：心式铁心的结构特点是绕组包裹着铁心柱，铁心仅作为磁路，不直接包裹绕组；壳式铁心则是铁心包裹着绕组，形成类似 “外壳” 的结构。 适用场景：心式铁心结构简单、散热性能较好，适用于大容量的电力变压器；壳式铁心结构紧凑、机械强度高，适用于小型变压器，如仪器仪表中的变压器。 2.同心式绕组和交叠式绕组的排列方式有何不同？分别适用于什么情况？ 答案：同心式绕组的高低压绕组像同心圆一样套在铁心柱上，低压绕组通常在内侧，高压绕组在外侧；交叠式绕组的高低压绕组交替排列，一层高压绕组、一层低压绕组相互叠加。 适用情况：同心式绕组结构简单、绝缘易处理，适用于大多数电力变压器；交叠式绕组机械强度高、抗短路能力强，适用于低压大电流的变压器，如电炉变压器。 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 $