2024年電氣工程師電力系統(tǒng)變壓器運(yùn)行特性考點(diǎn)預(yù)測(cè)第一部分：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題（共20題，每題1分）1.變壓器空載運(yùn)行時(shí)，鐵芯中主要損耗是A.銅耗B.鐵耗C.機(jī)械損耗D.匝間損耗【答案】B【解析】變壓器空載時(shí)無(wú)銅耗，鐵芯中交變磁通產(chǎn)生鐵耗（渦流損耗和磁滯損耗），是主要損耗。銅耗與負(fù)載電流相關(guān)。2.變壓器銘牌上的額定電壓是指A.線電壓有效值B.相電壓最大值C.線電壓最大值D.相電壓有效值【答案】A【解析】變壓器銘牌額定電壓指額定運(yùn)行時(shí)繞組端電壓的有效值，對(duì)三相變壓器為線電壓。3.變壓器效率最高發(fā)生在A.空載狀態(tài)B.負(fù)載率β=1時(shí)C.負(fù)載率β>1時(shí)D.負(fù)載率β<0.5時(shí)【答案】B【解析】變壓器效率與負(fù)載率β相關(guān)，在β=1（額定負(fù)載）時(shí)效率最高，超過額定負(fù)載銅耗急劇增加導(dǎo)致效率下降。4.變壓器變比K的表達(dá)式為A.U1/U2B.U2/U1C.I1/I2D.I2/I1【答案】A【解析】變比K定義為一次側(cè)電壓U1與二次側(cè)電壓U2之比，反映電壓變換能力。5.變壓器短路阻抗標(biāo)幺值Zk通常在A.0.1以下B.0.50.9之間C.1.0以上D.0.20.3之間【答案】B【解析】標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)變壓器短路阻抗標(biāo)幺值Zk在0.50.9范圍內(nèi)，中小型變壓器取值較高。6.變壓器油的主要作用是A.絕緣散熱B.潤(rùn)滑減摩C.密封防塵D.防銹防腐【答案】A【解析】變壓器油兼具高絕緣強(qiáng)度和良好導(dǎo)熱性，主要功能是絕緣和散熱。7.變壓器分接頭的作用是A.改變變比B.增大容量C.減小損耗D.調(diào)節(jié)頻率【答案】A【解析】通過改變一次側(cè)繞組匝數(shù)實(shí)現(xiàn)電壓比調(diào)整，從而穩(wěn)定輸出電壓。8.變壓器空載試驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定A.短路阻抗B.銅耗C.鐵耗D.勵(lì)磁阻抗【答案】C【解析】空載試驗(yàn)只施加額定電壓，測(cè)得輸入功率即為鐵耗和銅耗（空載銅耗可忽略）。9.變壓器過載能力主要取決于A.銅耗裕度B.鐵芯飽和度C.繞組溫升D.短路阻抗【答案】C【解析】過載能力受繞組溫升限制，與散熱條件和負(fù)載損耗相關(guān)。10.變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件不包括A.矢量組相同B.額定電壓比不同C.短路阻抗標(biāo)幺值相等D.接線組別相同【答案】B【解析】并聯(lián)要求變比相同、接線組別相同、短路阻抗標(biāo)幺值相近。11.變壓器空載電流約為額定電流的A.10%20%B.30%50%C.70%90%D.1%5%【答案】D【解析】空載電流（勵(lì)磁電流）僅占額定電流的1%5%，中小型變壓器取值較高。12.變壓器漏磁通的特點(diǎn)是A.穿過鐵芯形成閉合回路B.不交鏈部分繞組C.全部交鏈主磁通D.產(chǎn)生全磁鏈【答案】B【解析】漏磁通僅交鏈部分繞組，不參與能量傳輸，路徑不完全閉合。13.變壓器繞組連接組別IIVI表示A.Yd11B.YNd11C.Dyn11D.Dd0【答案】C【解析】小寫字母表示二次側(cè)，大寫字母表示一次側(cè)，數(shù)字表示相位移組別。14.變壓器繞組層間絕緣主要防止A.鐵芯短路B.匝間短路C.相間短路D.對(duì)地短路【答案】B【解析】層間絕緣用于分隔繞組同層不同匝，防止大電流引起匝間放電。15.變壓器冷卻方式OA表示A.油浸自冷B.風(fēng)冷C.水冷D.強(qiáng)迫油循環(huán)【答案】A【解析】字母O代表油浸，A代表自冷，是變壓器最基本的冷卻方式。16.變壓器繞組直流電阻測(cè)量應(yīng)考慮A.溫度影響B(tài).頻率影響C.磁飽和影響D.漏磁影響【答案】A【解析】電阻隨溫度變化顯著，需按標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行修正。17.變壓器絕緣老化主要因素是A.機(jī)械振動(dòng)B.高頻脈沖C.溫度升高D.油中水分【答案】C【解析】溫度是絕緣材料老化的主要外部因素，長(zhǎng)期高溫加速老化。18.變壓器沖擊試驗(yàn)?zāi)康氖菣z測(cè)A.繞組機(jī)械強(qiáng)度B.絕緣耐壓能力C.鐵芯振動(dòng)特性D.油質(zhì)絕緣水平【答案】B【解析】沖擊試驗(yàn)通過施加過電壓模擬雷電或操作過電壓，檢驗(yàn)絕緣耐受能力。19.變壓器差動(dòng)保護(hù)不裝電流互感器時(shí)會(huì)發(fā)生A.保護(hù)誤動(dòng)B.保護(hù)拒動(dòng)C.電流互感器飽和D.繼電器燒毀【答案】B【解析】差動(dòng)保護(hù)依賴電流互感器，未裝時(shí)無(wú)法形成差動(dòng)電流，導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。20.變壓器運(yùn)行中油溫過高可能引起A.絕緣強(qiáng)度下降B.油色變深C.油位上升D.油壓升高【答案】A【解析】高溫加速絕緣油氧化分解，降低絕緣性能。第二部分：多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）21.變壓器效率計(jì)算涉及的參數(shù)包括A.銅耗B.鐵耗C.空載電流D.短路阻抗E.變比【答案】AB【解析】效率η=(P2+ΔP銅)/P2，涉及輸出功率P2和銅耗ΔP銅，鐵耗計(jì)入空載損耗。22.變壓器并聯(lián)運(yùn)行的不匹配項(xiàng)是A.額定電壓比B.接線組別C.額定容量D.短路阻抗標(biāo)幺值E.額定頻率【答案】ABD【解析】并聯(lián)要求變比相同（A）、組別相同（B）、短路阻抗標(biāo)幺值相近（D），容量可不同。23.變壓器絕緣試驗(yàn)內(nèi)容有A.介質(zhì)損耗角測(cè)試B.直流電阻測(cè)量C.絕緣耐壓測(cè)試D.油中溶解氣體分析E.鐵芯接地電阻測(cè)試【答案】ACD【解析】絕緣試驗(yàn)包括耐壓、介質(zhì)損耗、油中氣體分析，直流電阻和接地電阻屬電氣特性檢測(cè)。24.變壓器運(yùn)行異常信號(hào)可能由A.油溫過高B.油位異常C.溫度計(jì)故障D.短路阻抗變化E.電流互感器飽和【答案】ABE【解析】油溫、油位異常是常見告警，溫度計(jì)故障和電流互感器飽和會(huì)導(dǎo)致誤告警。25.變壓器繞組結(jié)構(gòu)形式有A.圓筒式B.螺旋式C.殼式D.箱式E.多層同心式【答案】ABE【解析】繞組結(jié)構(gòu)主要為圓筒式、螺旋式、同心式，殼式是鐵芯結(jié)構(gòu)分類。26.變壓器油質(zhì)劣化表現(xiàn)為A.酸值升高B.介質(zhì)損耗增大C.油色變暗D.水分含量增加E.體積電阻率降低【答案】ABE【解析】油劣化導(dǎo)致酸值升高、介質(zhì)損耗增大、體積電阻率降低，水分增加可由絕緣破損引起。27.變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因可能包括A.電流互感器飽和B.三相負(fù)荷不平衡C.運(yùn)行方式改變D.繞組匝間短路E.繼電器整定錯(cuò)誤【答案】ACE【解析】誤動(dòng)主要由CT飽和（A）、運(yùn)行方式改變（C）和整定錯(cuò)誤（E）引起，不平衡（B）和匝間短路（D）導(dǎo)致拒動(dòng)。28.變壓器鐵芯損耗計(jì)算公式涉及A.磁通密度B.頻率C.鐵芯材料厚度D.繞組匝數(shù)E.短路阻抗【答案】ABC【解析】鐵耗PFe=k·f·Bm^n·t，涉及頻率（B）、磁通密度（A）、材料厚度（C）。29.變壓器繞組直流電阻測(cè)試目的有A.判斷繞組連接正確性B.檢查接觸不良C.計(jì)算負(fù)載損耗D.評(píng)估繞組溫度E.校驗(yàn)變比【答案】ABD【解析】直流電阻測(cè)試用于檢查連接（A）、接觸（B）和溫度（D），與負(fù)載損耗（C）和變比（E）無(wú)直接關(guān)系。30.變壓器冷卻系統(tǒng)類型包括A.油浸自冷B.風(fēng)冷C.水冷D.強(qiáng)迫油循環(huán)E.空氣冷卻【答案】ABCD【解析】變壓器冷卻方式有油浸自冷（OA）、風(fēng)冷（AF）、水冷（OD/OF）、強(qiáng)迫油循環(huán)（OFA/OFD）。第三部分：判斷題（共10題，每題1分）31.變壓器變比隨負(fù)載變化而改變?！敬鸢浮俊痢窘馕觥坷硐胱儔浩髯儽菿=U1/U2為常數(shù)，實(shí)際變壓器因漏磁和內(nèi)阻存在，變比略有變化。32.變壓器鐵耗僅與負(fù)載電流有關(guān)。【答案】×【解析】鐵耗與頻率（f）和磁通密度（Bm）相關(guān)，與負(fù)載電流無(wú)直接關(guān)系（銅耗與電流平方成正比）。33.變壓器接線組別表示一次側(cè)與二次側(cè)電壓相位差?！敬鸢浮俊獭窘馕觥拷M別用數(shù)字表示相位移，如Yd11表示一次側(cè)線電壓超前二次側(cè)線電壓330°。34.變壓器油位過低可能導(dǎo)致鐵芯露出油面?！敬鸢浮俊獭窘馕觥坑臀坏陀谡Ｖ禃r(shí)，油泵運(yùn)行可能導(dǎo)致鐵芯部分暴露于空氣，加速絕緣老化。35.變壓器空載試驗(yàn)應(yīng)加額定電壓?！敬鸢浮俊獭窘馕觥靠蛰d試驗(yàn)?zāi)M實(shí)際運(yùn)行，需施加額定電壓使鐵芯飽和，測(cè)得鐵耗和空載電流。36.變壓器短路試驗(yàn)應(yīng)在額定負(fù)載下進(jìn)行?！敬鸢浮俊痢窘馕觥慷搪吩囼?yàn)需施加短路電壓（約4%10%額定電壓），使繞組中流過額定電流，測(cè)試短路阻抗。37.變壓器差動(dòng)保護(hù)能防御內(nèi)部匝間短路?！敬鸢浮俊痢窘馕觥坎顒?dòng)保護(hù)對(duì)匝間短路靈敏度低，因故障電流未穿越CT，差動(dòng)回路可能無(wú)足夠不平衡電流。38.變壓器繞組直流電阻與溫度成正比?！敬鸢浮俊痢窘馕觥侩娮鑂與溫度T關(guān)系為R?=R?[1+α(T?T?)]，α為溫度系數(shù)，電阻隨溫度升高而增大。39.變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，容量小的優(yōu)先退出。【答案】√【解析】為避免小容量變壓器過載，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)當(dāng)總負(fù)載超過額定容量時(shí)應(yīng)優(yōu)先退出大容量變壓器。40.變壓器油中溶解氣體含量超標(biāo)僅表明油質(zhì)劣化?！敬鸢浮俊痢窘馕觥繗怏w含量超標(biāo)可能由油劣化或內(nèi)部故障（如過熱、放電）引起，需結(jié)合其他指標(biāo)判斷。第四部分：簡(jiǎn)答題（共5題，每題4分）41.簡(jiǎn)述變壓器效率隨負(fù)載率變化的規(guī)律及原因?！敬鸢浮啃孰S負(fù)載率β變化呈拋物線特性，在β=1時(shí)達(dá)到最高值。原因：空載時(shí)只有鐵耗，負(fù)載時(shí)增加銅耗。低負(fù)載時(shí)鐵耗占比大，高負(fù)載時(shí)銅耗占比大，兩者疊加導(dǎo)致效率在β=1時(shí)最低。【解析】知識(shí)點(diǎn)：變壓器損耗包括鐵耗（空載時(shí)存在）和銅耗（負(fù)載時(shí)存在）。解題思路：分析損耗構(gòu)成隨負(fù)載變化的關(guān)系，效率η=(P2+ΔP)/P2，其中ΔP=ΔP鐵+ΔP銅。當(dāng)β=1時(shí)，ΔP銅=ΔP鐵，總損耗最小。易錯(cuò)提醒：易誤認(rèn)為高負(fù)載時(shí)效率最高，忽略銅耗隨β2增長(zhǎng)。記憶技巧：記住效率曲線"U"型特征，最高點(diǎn)在β=1處。42.變壓器并聯(lián)運(yùn)行需要滿足哪些基本條件？【答案】1.接線組別相同2.額定電壓比相等（允許±0.5%偏差）3.短路阻抗標(biāo)幺值相近（差值<10%）4.相序一致5.額定頻率相同【解析】知識(shí)點(diǎn)：并聯(lián)運(yùn)行要求電壓比、組別、阻抗、相序、頻率匹配。解題思路：逐一列舉并聯(lián)條件，強(qiáng)調(diào)實(shí)際工程中允許的小偏差。易錯(cuò)提醒：易忽略相序一致性，導(dǎo)致并聯(lián)時(shí)產(chǎn)生短路電流。記憶技巧：用"同頻、同壓、同組、同阻、同相"助記。43.變壓器油有哪些主要作用？運(yùn)行中如何判斷油質(zhì)劣化？【答案】主要作用：絕緣、散熱、防氧化、消弧。油質(zhì)劣化判斷：1.油色變暗或渾濁2.介質(zhì)損耗角δ增大3.水分含量超標(biāo)（色譜分析）4.酸值升高5.體積電阻率下降【解析】知識(shí)點(diǎn)：變壓器油功能及劣化指標(biāo)。解題思路：先說明油的功能，再列舉劣化時(shí)的典型表征指標(biāo)。易錯(cuò)提醒：需區(qū)分油質(zhì)劣化與油位不足，后者表現(xiàn)為油色清亮但油位低。記憶技巧：劣化指標(biāo)可記為"色濁、角大、水多、酸高、阻低"。44.變壓器差動(dòng)保護(hù)可能出現(xiàn)的誤動(dòng)和拒動(dòng)情況有哪些？如何防范？【答案】誤動(dòng)：CT飽和、運(yùn)行方式改變（如并網(wǎng)/解列）、二次回路故障。拒動(dòng)：匝間短路、CT開路、外部故障穿越、整定值配合不當(dāng)。防范措施：1.采用差動(dòng)速斷作為后備2.合理選擇CT變比和接線方式3.加強(qiáng)二次回路檢查4.防止外部故障穿越【解析】知識(shí)點(diǎn)：差動(dòng)保護(hù)常見故障模式及防范措施。解題思路：分類說明誤動(dòng)和拒動(dòng)原因，再提出針對(duì)性措施。易錯(cuò)提醒：CT飽和是誤動(dòng)主因，需配合速斷保護(hù)。記憶技巧：誤動(dòng)記"飽和、方式、回路"，拒動(dòng)記"匝間、開路、穿越"。45.變壓器運(yùn)行中如何根據(jù)溫度計(jì)讀數(shù)判斷異常？【答案】正常溫度：上層油溫不超過85℃，環(huán)境溫度高時(shí)允許適當(dāng)放寬。異常判斷：1.油溫持續(xù)高于正常值2.相同負(fù)載下油溫異常升高3.溫度計(jì)讀數(shù)與負(fù)荷不匹配4.油溫不隨負(fù)荷變化5.油溫計(jì)故障（指針不動(dòng)或反常波動(dòng)）【解析】知識(shí)點(diǎn)：變壓器溫度異常的典型表現(xiàn)。解題思路：先給出正常溫度標(biāo)準(zhǔn)，再列舉異常情況。易錯(cuò)提醒：需結(jié)合負(fù)荷、環(huán)境溫度綜合判斷，避免誤判。記憶技巧：異常表現(xiàn)可記為"高、升、失配、恒、故"。知識(shí)要點(diǎn)梳理本卷重點(diǎn)知識(shí)脈絡(luò)：1.變壓器損耗與效率（鐵耗、銅耗、效率特性）2.變壓器參數(shù)（變比、額定值、阻抗）3.變壓器運(yùn)行維護(hù)（油質(zhì)、溫度、并聯(lián)條件）4.變壓器保護(hù)（差動(dòng)保護(hù)、常見故障）5.變壓器結(jié)構(gòu)原理（繞組、鐵芯、冷卻方式）高頻考點(diǎn)提醒：1.變壓器效率計(jì)算與特性2.并聯(lián)運(yùn)行條件與要求3.變壓器油質(zhì)劣化判斷4.差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)/拒動(dòng)分析5.溫度異常判斷標(biāo)準(zhǔn)