第1卷 变压器原理 山东省（春季高考）《电机与变压器》（高教版·第5版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第1卷 变压器原理 单元过关卷《变压器与电动机》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 绝缘套管做成多级伞形是为了（ ） A. 增加机械强度 B. 提高散热能力 C. 延长爬电距离 D. 减轻重量 2. 户外变压器安装时，油枕应保持（ ） A. 水平 B. 倾斜1%-1.5% C. 倾斜3%-5% D. 垂直 3. 变压器分接开关置于“Ⅲ”挡（9500V）时，一次绕组匝数比“Ⅱ”挡（10000V）（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 无法确定 4. 变压器负载运行时，磁通势平衡方程为（ ） A. N₁I₁=N₂I₂ B. N₁I₁+N₂I₂=N₁I₀ C. I₁/I₂=N₁/N₂ D. U₁I₁=U₂I₂ 5. 如图所示，某同学用交流法判断变压器的同名端，1、2和3、4分别为变压器初、次级绕组的端子。若该变压器的变压比为4：1，则下列说法正确正确的是（ ） A. 的读数为77.77V B. 的读数为275V时说明1、3为同名端 C. 的读数为0V D. 的读数为165V时说明2、4为同名端 6. 变压器的电流比与匝数比的关系是什么（ ） A. 电流比等于匝数比 B. 电流比等于匝数比的倒数 C. 电流比与匝数比无关 D. 电流比是匝数比的平方 7. 变压器的功率传输遵循什么原则（ ） A. 原边功率大于副边功率 B. 副边功率大于原边功率 C. 原边功率等于副边功率 D. 原边功率与副边功率无关 8. 远距离输电采用高压的目的是（ ） A. 减少线路电流 B. 降低绝缘成本 C. 增加传输功率 D. 简化变压器结构 9. 多台变压器并联运行时，需满足的条件是（ ） A. 变比相同 B. 阻抗匹配 C. 外特性一致 D. 绕组材料相同 10. 如图所示电路，变压器的变压比K=10，则电压表V的读数为（ ） A. 20V B. 2V C. 200V D. 0V 11. 空载功率因数cosφ₀的计算公式为（ ） A. cosφ₀=P₀/U₁I₀ B. cosφ₀=U₁I₀/P₀ C. cosφ₀=P₀/I₀² D. cosφ₀=U₁/I₀ 12. 短路试验数据可用于分析（ ） A. 铁损特性 B. 空载电流 C. 漏阻抗参数 D. 电压调整率 13. 变压器空载试验可测得（ ） A. 铜损耗 B. 短路阻抗 C. 铁损耗 D. 额定电流 14. 变压器效率曲线（η-β）的峰值对应什么条件（ ） A. 负载率50% B. 短路状态 C. 空载运行 D. 铜损=铁损 15. 如图所示，一理想变压器的原副绕组的匝数比是1：2，副线圈电路中接有额定值为“220V、22W”的灯泡，当开关闭合时，灯泡正常发光，则电压与电流表的读数为（ ） A. 110V 0.2A B. 110V 0.05 A C. 110√2V 0.2A D. 110√2V 0.22A 16. 变压器总损耗包括（ ） A. 铁损和机械损耗 B. 铁损和介质损耗 C. 铜损和附加损耗 D. 铁损和铜损 17. 变压器铭牌上的“绝缘水平LI 75AC 35”表示（ ） A. 雷电冲击耐受电压75kV，工频耐受电压35kV B. 雷电冲击耐受电压35kV，工频耐受电压75kV C. 短时耐受电流75kA，持续时间35s D. 短时耐受电流35kA，持续时间75s 18. 某变压器=220V，=36V，=5A，其额定容量为（ ） A. 1100VA B. 180VA C. 36VA D. 220VA 19. 变压器油面温升的额定值为（ ） A. 55℃ B. 65℃ C. 75℃ D. 85℃ 20. 当变压器二次输出电压为380V（线路额定电压）时，其二次额定电压应为（ ） A. 400V B. 380V C. 361V D. 419V 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. A级绝缘变压器的油面最高温度允许超过95℃。（ ） 22. 变压器额定容量的单位是kW或MW。（ ） 23. 高压输电的目的是为了减少输电线路的功率损耗。（ ） 24. 变压器空载运行时，一次侧电流几乎全部用于建立主磁场。（ ） 25. 变压器带电阻性负载时，外特性曲线是下降的。（ ） 26. 变压器电压调整率的定义式中，分母是副边额定电压。（ ） 27. 空载试验中，低压侧阻抗折算至高压侧的公式为Z₁=KZ₂。（ ） 28. 变压器负载效率随负载增加持续上升。（ ） 29. 变压器的额定容量等于其实际输出的有功功率。（ ） 30. 额定容量100kV·A的变压器，其输出有功功率一定为100kW。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 为什么三相变压器组适用于特大容量且运输受限的场景？ 32. 变压器的电压调整率是如何定义的？影响电压调整率的主要因素有哪些？ 33. 变压器铭牌上的连接组别表示什么？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一照明变压器，额定容量S=100VA，额定电压1N/N=220V/40V，铁芯中的最大磁通量为1.65x10-3Wb，50Hz，试：（1）求变压器一次、二次侧绕组匝数及其额定电流；（2）若二次绕组接有一“36V、40W”的白炽灯正常工作，不计一次绕组铜损和铁损，求变压器的效率。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第1卷 变压器原理 单元过关卷《变压器与电动机》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 绝缘套管做成多级伞形是为了（ ） A. 增加机械强度 B. 提高散热能力 C. 延长爬电距离 D. 减轻重量 【答案】C 【解析】伞形结构可增加表面放电距离，防止高压环境下发生沿面闪络。 2. 户外变压器安装时，油枕应保持（ ） A. 水平 B. 倾斜1%-1.5% C. 倾斜3%-5% D. 垂直 【答案】B 【解析】油枕安装时应保持1%-1.5%的倾斜度，便于气体继电器可靠动作。 3. 变压器分接开关置于“Ⅲ”挡（9500V）时，一次绕组匝数比“Ⅱ”挡（10000V）（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 【解析】“Ⅲ”挡电压低于“Ⅱ”挡，根据电压与匝数成正比，匝数随电压降低而减少。 4. 变压器负载运行时，磁通势平衡方程为（ ） A. N₁I₁=N₂I₂ B. N₁I₁+N₂I₂=N₁I₀ C. I₁/I₂=N₁/N₂ D. U₁I₁=U₂I₂ 【答案】B 【解析】负载时，一次侧电流产生的磁通势与二次侧的磁通势相量和等于空载时的磁通势，以维持主磁通基本不变，此为磁通势平衡的核心。 5. 如图所示，某同学用交流法判断变压器的同名端，1、2和3、4分别为变压器初、次级绕组的端子。若该变压器的变压比为4：1，则下列说法正确正确的是（ ） A. 的读数为77.77V B. 的读数为275V时说明1、3为同名端 C. 的读数为0V D. 的读数为165V时说明2、4为同名端 【答案】B 6. 变压器的电流比与匝数比的关系是什么（ ） A. 电流比等于匝数比 B. 电流比等于匝数比的倒数 C. 电流比与匝数比无关 D. 电流比是匝数比的平方 【答案】B 【解析】变压器的电流比与匝数比成反比。 7. 变压器的功率传输遵循什么原则（ ） A. 原边功率大于副边功率 B. 副边功率大于原边功率 C. 原边功率等于副边功率 D. 原边功率与副边功率无关 【答案】C 【解析】理想变压器的输入功率等于输出功率，即原边功率等于副边功率。 8. 远距离输电采用高压的目的是（ ） A. 减少线路电流 B. 降低绝缘成本 C. 增加传输功率 D. 简化变压器结构 【答案】A 【解析】根据ΔP=I²R，提高电压可减小电流，从而显著降低线路损耗。 9. 多台变压器并联运行时，需满足的条件是（ ） A. 变比相同 B. 阻抗匹配 C. 外特性一致 D. 绕组材料相同 【答案】A 【解析】并联运行时变比需相同，避免环流产生，确保负载分配均匀，提高供电可靠性。 10. 如图所示电路，变压器的变压比K=10，则电压表V的读数为（ ） A. 20V B. 2V C. 200V D. 0V 【答案】D 11. 空载功率因数cosφ₀的计算公式为（ ） A. cosφ₀=P₀/U₁I₀ B. cosφ₀=U₁I₀/P₀ C. cosφ₀=P₀/I₀² D. cosφ₀=U₁/I₀ 【答案】A 【解析】空载功率因数为有功功率与视在功率的比值，反映铁心损耗效率。 12. 短路试验数据可用于分析（ ） A. 铁损特性 B. 空载电流 C. 漏阻抗参数 D. 电压调整率 【答案】C 【解析】短路试验主要测定漏阻抗、电阻和电抗参数。 13. 变压器空载试验可测得（ ） A. 铜损耗 B. 短路阻抗 C. 铁损耗 D. 额定电流 【答案】C 【解析】空载试验时施加额定电压，测量空载损耗，该损耗主要为铁损耗（磁滞和涡流损耗），可用于计算励磁阻抗。 14. 变压器效率曲线（η-β）的峰值对应什么条件（ ） A. 负载率50% B. 短路状态 C. 空载运行 D. 铜损=铁损 【答案】D 【解析】效率峰值出现在铜损与铁损相等的负载点。 15. 如图所示，一理想变压器的原副绕组的匝数比是1：2，副线圈电路中接有额定值为“220V、22W”的灯泡，当开关闭合时，灯泡正常发光，则电压与电流表的读数为（ ） A. 110V 0.2A B. 110V 0.05 A C. 110√2V 0.2A D. 110√2V 0.22A 【答案】A 16. 变压器总损耗包括（ ） A. 铁损和机械损耗 B. 铁损和介质损耗 C. 铜损和附加损耗 D. 铁损和铜损 【答案】D 【解析】变压器损耗主要由铁心磁滞涡流损耗（铁损）和绕组电阻损耗（铜损）构成。 17. 变压器铭牌上的“绝缘水平LI 75AC 35”表示（ ） A. 雷电冲击耐受电压75kV，工频耐受电压35kV B. 雷电冲击耐受电压35kV，工频耐受电压75kV C. 短时耐受电流75kA，持续时间35s D. 短时耐受电流35kA，持续时间75s 【答案】A 【解析】“LI”代表雷电冲击耐受电压，“AC”代表工频耐受电压，数值分别为75kV和35kV。 18. 某变压器=220V，=36V，=5A，其额定容量为（ ） A. 1100VA B. 180VA C. 36VA D. 220VA 【答案】B 【解析】==36×5=180VA。 19. 变压器油面温升的额定值为（ ） A. 55℃ B. 65℃ C. 75℃ D. 85℃ 【答案】A 【解析】A级绝缘油面温升限值为55℃，确保油面温度在环境温度40℃时不超过95℃。 20. 当变压器二次输出电压为380V（线路额定电压）时，其二次额定电压应为（ ） A. 400V B. 380V C. 361V D. 419V 【答案】A 【解析】二次额定电压通常高于线路额定电压5%，380V×1.05≈400V，以补偿线路损耗。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. A级绝缘变压器的油面最高温度允许超过95℃。（ ） 【答案】错误 【解析】A级绝缘油面温升限值为55℃，环境温度40℃时，最高油面温度为95℃，超过此值会加速绝缘老化。 22. 变压器额定容量的单位是kW或MW。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器容量单位为kVA或MVA（视在功率），而非有功功率。 23. 高压输电的目的是为了减少输电线路的功率损耗。（ ） 【答案】正确 【解析】根据ΔP=R，提高电压可减小电流，从而降低线路损耗。 24. 变压器空载运行时，一次侧电流几乎全部用于建立主磁场。（ ） 【答案】正确 【解析】空载电流（励磁电流）主要用于产生铁心中的主磁通，因无负载，电流极小且几乎全部用于励磁。 25. 变压器带电阻性负载时，外特性曲线是下降的。（ ） 【答案】正确 【解析】电阻性负载的电压调整率为正，输出电压随电流增大而降低。 26. 变压器电压调整率的定义式中，分母是副边额定电压。（ ） 【答案】错误 【解析】分母应为 “副边空载电压（）（），错改公式分母，故错误。 27. 空载试验中，低压侧阻抗折算至高压侧的公式为Z₁=KZ₂。（ ） 【答案】错误 【解析】正确公式为Z₁=K²Z₂，阻抗折算与变比的平方成正比，而非一次方。 28. 变压器负载效率随负载增加持续上升。（ ） 【答案】错误 【解析】效率曲线呈先升后降趋势，存在最大效率点。 29. 变压器的额定容量等于其实际输出的有功功率。（ ） 【答案】错误 【解析】额定容量是视在功率（单位kV·A），实际输出有功功率为视在功率乘以功率因数（单位kW），二者不相等。 30. 额定容量100kV·A的变压器，其输出有功功率一定为100kW。（ ） 【答案】错误 【解析】有功功率等于视在功率乘以功率因数，若功率因数小于1（如感性负载），有功功率会小于额定容量。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 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。 32. 变压器的电压调整率是如何定义的？影响电压调整率的主要因素有哪些？ 【答案】定义：电压调整率ΔU%=−×100%，反映负载变化时二次电压的波动程度。影响因素：负载电流大小（电流越大，压降越大）；负载功率因数cosφ2（感性负载时压降更明显）；变压器内部阻抗（绕组电阻和漏抗） 33. 变压器铭牌上的连接组别表示什么？ 【答案】连接组别表示变压器各相绕组的电气连接方式，以及一、二次线电压之间的相位关系。它对于理解变压器在电力系统中的相位角和连接方式至关重要。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一照明变压器，额定容量S=100VA，额定电压1N/N=220V/40V，铁芯中的最大磁通量为1.65x10-3Wb，50Hz，试：（1）求变压器一次、二次侧绕组匝数及其额定电流；（2）若二次绕组接有一“36V、40W”的白炽灯正常工作，不计一次绕组铜损和铁损，求变压器的效率。 【答案】（1）=600=109N=0.455AN=2.5A （2）=36V，=40W，==40W，η=1 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 $