《電機(jī)與變壓器》教案

1、電機(jī)與變壓器第四版教材教案XX市XX學(xué)校XX教研室 使用班級 XX級X班 XXX教室緒論 一 電機(jī)在電能產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換中的作用電能在產(chǎn)生、傳輸、使用上擁有諸多的優(yōu)勢，這個過程中，電機(jī)起了關(guān)鍵性的作用。電動機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能?，F(xiàn)代各種生產(chǎn)機(jī)械都廣泛應(yīng)用電動機(jī)來驅(qū)動。二、電能的產(chǎn)生發(fā)電機(jī)：其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電：燃料的化學(xué)能 水和水蒸氣的內(nèi)能 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能 電能 水力發(fā)電： 水的機(jī)械能 水輪機(jī)的機(jī)械能 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能 電能 核能發(fā)電： 核能 水和蒸汽的內(nèi)能 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能 電能 三、變壓器在電能的傳輸中的作用1.減小輸電線電阻的方法來提高電能的傳輸效率，有色金屬消

2、耗大，安全系數(shù)低。2.提高輸電電壓，有色金屬消耗小，輸電成本較低，安全系數(shù)高，故廣泛使用。四、電動機(jī)在電能的使用上的優(yōu)點三相異步電動機(jī)具有高效、節(jié)能、性能好、振動小、噪音低、壽命長、可靠性高、維護(hù)方便、啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點。五、電機(jī)發(fā)展概況蒸汽機(jī)啟動了18世紀(jì)第一次產(chǎn)業(yè)革命以后,19世紀(jì)末到20世紀(jì)上半葉電機(jī)又引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命,使人類進(jìn)入了電氣化時代。20世紀(jì)下半葉的信息技術(shù)引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命。發(fā)展趨勢：高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調(diào)速。第一單元變壓器的分類、結(jié)構(gòu)和原理教學(xué)目的與要求：熟悉變壓器的分類、結(jié)構(gòu)、用途。掌握變壓器工作原理，理解變壓器空載試驗和短路試驗的目的、方法。教學(xué)重點：

3、變壓器結(jié)構(gòu)、原理、阻抗變換、外特性、損耗與效率。教學(xué)難點：變壓器原理分析、電壓方程式、效率分析。教學(xué)內(nèi)容與步驟： 課題一變壓器的分類和用途 變壓器是一種能夠改變交流電壓的設(shè)備。除了用于改變電壓之外，變壓器還用于變換交流電流、變換阻抗以及相位等。 變壓器的種類很多，分類方法也很多。電壓在35kv及以下，容量在5500kVA稱為小型變壓器，6306300kVA稱為中型變壓器。 2.大型變壓器。電壓在110kV及以下，容量為800063000kVA的變壓器。 3.特大型變壓器。電壓在220kV及以上，容量為3150kVA及以上的變壓器。按用途可以把變壓器分為 1.電力變壓器：( 1)升壓變壓器（2）

4、降壓變壓器（3）配電變壓器（4）聯(lián)絡(luò)變壓器。（5）廠用或所用變壓器。2.儀用變壓器。諸如電流互感器、電壓互感器，作為測量和保護(hù)裝置。 3.電爐變壓器。特點是輸出電壓低，限制短路狀態(tài)下的工作電流。 4.試驗變壓器。特點是輸出電壓很高，可以高達(dá)100萬伏，而電流很小，用于電氣設(shè)備和絕緣材料的工頻耐壓試驗。 5.整流變壓器。一次側(cè)輸入交流，二次側(cè)輸出直流。用于需要直流電源的情況。 6.調(diào)壓變壓器。有自耦式調(diào)壓變壓器、感應(yīng)式調(diào)壓變壓器和移圈式調(diào)壓變壓器等。 7.礦用變壓器（防爆變壓器）。 8.其他變壓器。 按相數(shù)可以把變壓器分為 1.單相變壓器。用于單相負(fù)載或三相變壓器組。 2.三相變壓器。用于三相負(fù)

5、載。 課題二變壓器的結(jié)構(gòu)與冷卻方式 一、 變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器油箱 分接開關(guān) 絕緣套管 測溫裝置 氣體繼電器（瓦斯繼電器）1、變壓器繞組（線圈） ： 繞組是變壓器的電路部分，用絕緣銅線或鋁線繞制而成 。繞組的作用是電流的載體，產(chǎn)生磁通和感應(yīng)電動勢。 高壓繞組：工作電壓高的繞組； 低壓繞組：工作電壓低的繞組。繞組有同心式和交疊式。同心式繞組：高低壓繞組在同一芯柱上同芯排列，低壓繞組在里，高壓繞組在外，便于與鐵芯絕緣，結(jié)構(gòu)較簡單。交疊式繞組：高低壓繞組分成若干部分形似餅狀的線圈，沿芯柱高度交錯套裝在芯柱上。2、變壓器鐵心： 1）變壓器鐵心材料 鐵心是變壓器磁路的主體，變壓器鐵心分為鐵心柱和鐵軛，鐵心

6、柱上套裝繞組，鐵軛的作用是使磁路閉合。為減少鐵心內(nèi)的磁滯損耗和渦流損耗，提高鐵心導(dǎo)磁能力，鐵心采用含硅量約為5%，厚度為0.35mm或0.5mm，兩面涂絕緣漆或氧化處理的硅鋼片疊裝而成。2）變壓器鐵心結(jié)構(gòu) 變壓器鐵心分為心式結(jié)構(gòu)和殼式結(jié)構(gòu)。（1）心式變壓器：心式變壓器的原、副繞組套裝在鐵心的兩個鐵心柱上，如下圖所示。結(jié)構(gòu)簡單，電力變壓器均采用心式結(jié)構(gòu)。（2）殼式變壓器：殼式變壓器的鐵心包圍繞組的上下和側(cè)面。制造復(fù)雜，小型干式變壓器多采用。二、變壓器的冷卻方式變壓器的ONAN 冷卻方式為內(nèi)部油自然對流冷卻方式，即通常所說的油浸自冷式。變壓器的冷卻方式是由冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式?jīng)Q定的; 由于油浸變壓器

7、還分為油箱內(nèi)部冷卻方式和油箱外部冷卻方式，因此油浸變壓器的冷卻方式是由四個字母代號表示的。第一個字母：與繞組接觸的冷卻介質(zhì)。O-礦物油或燃點大于 300的絕緣液體; K-燃點大于 300的絕緣液體;L-燃點不可測出的絕緣液體;第二個字母：內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式。N-流經(jīng)冷卻設(shè)備和繞組內(nèi)部的油流是自然的熱對流循環(huán);F-冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán)，流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對流循環(huán); D-冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán).第三個字母：外部冷卻介質(zhì)。 A-空氣; W-水;第四個字母：外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式。N-自然對流; F-強迫循環(huán).1、油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣

8、的對流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。2、油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加30%35%。3、強迫油循環(huán)冷卻方式，又分強油風(fēng)冷和強油水冷兩種。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對流時提高3倍，則變壓器可增加容量30%。三、變壓器的主要附件1.氣體繼電器（瓦斯繼電器）：裝在變壓器的油箱和儲油柜間的管道中，主要保護(hù)裝置。內(nèi)部有一個帶有水銀開關(guān)的浮筒和一塊能帶動水銀開關(guān)的擋板。當(dāng)變壓器發(fā)生故障

9、，產(chǎn)生的氣體聚集在氣體繼電器上部，油面下降，浮筒下沉，接通水銀開關(guān)而發(fā)出信號；當(dāng)變壓器發(fā)生嚴(yán)重故障，油流沖破擋板，擋板偏轉(zhuǎn)時帶動一套機(jī)構(gòu)使另一水銀開關(guān)接通，發(fā)出信號并跳閘。2. 分接開關(guān)：在電力系統(tǒng)，為了使變壓器的輸出電壓控制在允許變化的范圍內(nèi)，變壓器的原邊繞組匝數(shù)要求在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，因而原繞組一般備有抽頭，稱為分接頭。利用開關(guān)與不同接頭連接，可改變原繞組的匝數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。分接開關(guān)分為有載調(diào)壓分接開關(guān)和無載調(diào)壓分接開關(guān)。3. 絕緣套管：裝在變壓器的油箱蓋上作用是把線圈引線端頭從油箱中引出，并使引線與油箱絕緣。電壓低于1KV采用瓷質(zhì)絕緣套管，電壓在10-35KV采用充氣或充油套管，電

10、壓高于110KV采用電容式套管。4.安全氣道（防爆管）：裝在油箱頂蓋上，保護(hù)設(shè)備，防止出現(xiàn)故障時損壞油箱。當(dāng)變壓器發(fā)生故障而產(chǎn)生大量氣體時，油箱內(nèi)的壓強增大，氣體和油將沖破防爆膜向外噴出，避免油箱爆裂。5. 測溫裝置：監(jiān)測變壓器的油面溫度。小型的油浸式變壓器用水銀溫度計，較大的變壓器用壓力式溫度計。 課題三變壓器的原理變壓器空載運行指變壓器一次繞組接額定頻率、 額定電壓的交流電源，二次繞組開路的運行狀態(tài)。一、 變壓器的空載運行1.理想變壓器的空載運行空載電流還建立空載磁動勢產(chǎn)生交變的磁通; 鐵心磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于空氣磁導(dǎo)率，絕大部分磁通沿鐵心閉合， 同時交鏈一、二次繞組，稱為主磁通。另外有很少一部分

11、磁通只交鏈一次繞組，主要沿非鐵磁材料閉合，稱為一次繞組的漏磁通空載運行時，一次繞組所接電源為額定頻率、額定電壓的正弦交流電， 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一次繞組的感應(yīng)電動勢為變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓1時，流過電流1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢1，2，感應(yīng)電勢式E=4.44fNm 式中：E-感應(yīng)電勢有效值 f-頻率 N-匝數(shù) m-主磁通最大值.不計一次、二次繞組的電阻和鐵耗， 其間耦合系數(shù) K=1 的變壓器稱之為理想變壓器 描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為 e1(t) = -N

12、1 d /dt e2(t) = -N2 d /dt 若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規(guī)律變化， 則有 不計鐵心損失，根據(jù)能量守恒原理可得 由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關(guān)系 K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比）。2.實際變壓器的空載運行空載運行時，空載電流i0產(chǎn)生勵磁磁勢F0，F(xiàn)0建立主磁通，而交變磁通在原繞組內(nèi)感應(yīng)電勢e1，單獨產(chǎn)生磁通的電流為磁化電流i0w，i0w與電勢E1之間的夾角是90，故i0w是一個純粹的無功電流。鐵心中的磁通不變，一定存在損耗，為了供給損耗，勵磁電流中除了用來產(chǎn)生磁通的無功電流外，還應(yīng)包括一個有功電流i0r，即im=i0w+i0r，其向量關(guān)

13、系如圖。-E1=imRm+jimXm=imZm，Xm是主磁通引起的電抗，為勵磁電抗。二、變壓器的負(fù)載運行1.磁動勢平衡方程I1*N1=I2*N2 安匝相等，電流與匝數(shù)的乘積就是磁動勢。推論：I1/I2=N2/N1 電流比等于匝數(shù)反比。2.電壓方程式3.阻抗變換Z1=U1/I1 Z2=U2/I2 UI/U2=N1/N2=K(變比)Z1= K*K*Z2例題1-1：收音機(jī)輸出變壓器N1=230匝；N2=80匝，原配阻抗8歐姆揚聲器，現(xiàn)改為4歐姆，問N2改為多少？Z1= K*K*Z2=(230/80)* (230/80)*8=66.13ohm K1=66.13/4開平方=4.07 N2=230/4.0

14、7=57匝。4.變壓器的外特性變壓器空載運行時，若一次繞組電壓U1不變，則二次繞組電壓U2也是不變的。變壓器加上負(fù)載之后，隨著負(fù)載電流I2的增加，I2在二次繞組內(nèi)部的阻抗壓降也會增加，使二次繞組輸出的電壓U2隨之發(fā)生變化。另一方面，由于一次繞組電流I1隨U2增加，因此I2增加時，使一次繞組漏阻抗上的壓降也增加，一次繞組電動勢E1和二次繞組電動勢E2也會有所下降，這也會影響二次繞組的輸出電壓U2。變壓器的外特性是用來描述輸出電壓U2隨負(fù)載電流I2的變化而變化的情況。5.電壓調(diào)整率一般情況下，變壓器的負(fù)載大多數(shù)是感性負(fù)載，因而當(dāng)負(fù)載增加時，輸出電壓U2總是下降的，其下降的程度常用電壓變化率來描述。

15、當(dāng)變壓器從空載到額定負(fù)載（I2=I2N）運行時，二次繞組輸出電壓的變化值U與空載電壓U2N之比的百分值就稱為變壓器的電壓變化率，用U來表示。U=(U2n-U2)/ U2n*100%=U/ U2n*100%電壓變化率反映了供電電壓的穩(wěn)定性，是變壓器的一個重要性能指標(biāo)。U越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓越穩(wěn)定，因此要求變壓器的U越小越好。常用的電力變壓器從空載到滿載，電壓變化率約為35。6.變壓器的損耗及效率變壓器從電源輸入的有功功率P1和向負(fù)載輸出的有功功率P2可分別用下式計算P1=U1I1COS1 P2=U2I2COS2兩者之差為變壓器的損耗P，它包括銅損耗PC鐵鐵損耗PFe兩部分P=PCu

16、 +PFe1鐵損耗PFe 變壓器的鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗兩部分?；捐F損耗包括鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，它決定于鐵心中的磁通密度的大小、磁通交變的頻率和硅鋼片的質(zhì)量等。附加損耗則包括鐵心疊片間因絕緣損傷而產(chǎn)生的局部渦流損耗、主磁通在變壓器鐵心以外的結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等，附加損耗約為基本損耗的1520左右。變壓器的鐵損耗與一次繞組上所加的電源電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載電流的大小無關(guān)。當(dāng)電源電壓一定時，鐵心中的磁通基本不變，故鐵損耗也就基本不變，因此鐵損耗又稱“不變損耗”。2銅損耗PCu 變壓器的銅損耗也分為基本銅損耗和附加銅損耗兩部分。基本銅損耗是由電流在一次、二次繞組電阻上產(chǎn)生的

17、損耗，而附加銅損耗是指由漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不均勻而產(chǎn)生的額外損耗。附加銅損耗約占基本銅損耗的320。在變壓器中銅損耗與負(fù)載電流的平方成正比，所以銅損耗又稱為“可變損耗”3效率 變壓器的輸出功率P2與輸入功率P1之比稱為變壓器的效率，即=P2/P1*100% 課題四變壓器的空載試驗與短路試驗一、 單相變壓器的空載試驗1. 實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)并掌握單相變壓器參數(shù)的試驗測定方法。2. 試驗器材 單相變壓器 交流電壓表 調(diào)壓器 電能表 熔斷器 自動空氣開關(guān)3. 試驗線路圖 p21 圖1184. 試驗內(nèi)容和步驟二、單相變壓器的短路試驗1.實驗?zāi)康?測量變壓器的空載損耗和空載電流；驗證變壓

18、器鐵心的設(shè)計計算、工藝制造是否滿足技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)的要求；檢查變壓器鐵心是否存在缺陷，局部過熱，局部絕緣不良等。5. 2.試驗器材單相變壓器 交流電壓表 調(diào)壓器 電能表 熔斷器 自動空氣開關(guān)3.試驗線路圖 p22 圖1194.試驗內(nèi)容和步驟 三、試驗應(yīng)注意事項 1、 試驗電壓一般應(yīng)為額定頻率、正弦波形，并使用一定準(zhǔn)確等級的儀表和互感器。如果施加電壓的線圈有分接，則應(yīng)在額定分接位置。 2、試驗中所有接入系統(tǒng)的一次設(shè)備都要按要求試驗合格，設(shè)備外殼和二次回路應(yīng)可靠接地，與試驗有關(guān)的保護(hù)應(yīng)投入，保護(hù)的動作電流與時間要進(jìn)行校核。 3、聯(lián)結(jié)短路用的導(dǎo)線必須有足夠的截面，并盡可能的短，連接處接觸良好。 第二單

19、元變壓器繞組的極性測定與連接 教學(xué)目的與要求：掌握變壓器的極性判斷、測量方法，正確連接組別。教學(xué)重點：極性判斷 三相繞組的首尾端判別 組別連接。教學(xué)難點：5種常用的連接組接線、適用場合。教學(xué)內(nèi)容與步驟： 課題一單相變壓器繞組的極性一、 極性的意義1. 直流電源的極性2. 在直流電路中，電源有正負(fù)極之分?！?”表示正極性高電位， “-”表示負(fù)極性低電位。直流電源的極性是恒定不變的。3. 交流電源的極性 交流電每經(jīng)過半個周期正負(fù)極變化一次。因此交流電源只存在瞬時極性，電位的高低是暫時的，可變的。4. 單相變壓器的極性變壓器繞組的極性是指變壓器一、二次繞組在同一磁通的作用下所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之間的相

20、位關(guān)系。變壓器在運行時，它的一、二次繞組都是被同一個磁通所聯(lián)系。在這個磁通的作用下，一、二次繞組中同時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小和方向雖然在不斷變化著，但在同一瞬間是一定的。即一次繞組某一端子出現(xiàn)正極性時，二次繞組某一端子也出現(xiàn)正極性，而與其對應(yīng)的另一端子必然出現(xiàn)負(fù)極性。我們把各個繞組瞬時極性相同的端子稱為同極性端或同名端。常用黑點“”或星號“ ”來標(biāo)明。5. 繞組的連接和極性的重要性（1） 繞組的串聯(lián)分為正向串聯(lián)和反向串聯(lián)，正向串聯(lián)時（兩線圈異名端相接）電動勢越串越大，反向串聯(lián)時（兩線圈同名端相接）電動勢越串越小。正向串聯(lián)E=E1+E2 反向串聯(lián)E=E1-E2 （2） 繞組的并聯(lián)繞組并

21、聯(lián)時同名端接同名端，異名端接異名端，要求電壓相等，不等則產(chǎn)生環(huán)流。謂之為順并。反并無論電壓是否相等都產(chǎn)生短路電流，因此不容許。二、 變壓器繞組的極性測定1、直流法： 如圖L 1L2線圈接在低壓電池上，開關(guān)K閉合瞬間，在繞組L1L2、K1K2分別產(chǎn)生電動勢e1和e2 。若電壓表正偏，說明e1和e2同方向，這時L1與K1、L2與K2為同極性端；若電壓表反偏，說明e1和e2反方向，這時L1與K2、L2與K1為同極性端。因為當(dāng)電流剛流進(jìn)L1端時，L1端的感應(yīng)電動勢為正，而電壓表正偏，說明K1端此時也為正。2、交流法將電流互感器一、二次線圈的L2和二次側(cè)K2用導(dǎo)線連接起來，在二次側(cè)通以15V的交流電壓(

22、用小量程)，用10V以下的電壓表測量U2及U3的數(shù)值若U3=U1-U2，則L1與K1、L2 與K2同極性端。 課題二三相變壓器繞組的連接及連接組別 1 變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號的常用確定方法 確定變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號通常采用國際上規(guī)定的時鐘表示法，即規(guī)定原繞組線電動勢向量EAB當(dāng)作鐘表的指針固定指“12”位置，副繞組電動勢向量Eab當(dāng)作時針指向鐘表的那個數(shù)字，該數(shù)字就是三相變壓器聯(lián)接組別的標(biāo)號。下面以Yy0為例，闡述確定聯(lián)接組標(biāo)號的具體步驟。分別畫出原繞組和副繞組接線圖（見圖1（a）。注意畫圖時同一芯柱的繞組上下對齊，找同一芯柱上的繞組感應(yīng)電動勢的同極性端。 圖1 Yy0連接組 按照原邊接線畫出原邊繞

23、組的電勢向量圖。按照副邊接線畫出把A和a（見圖1(b)）看成等電位點的副邊繞組電勢向量圖。 在原、副繞組電動勢向量圖中找出對應(yīng)的線電動勢相位差。即Eab當(dāng)作鐘表的分針固定在“12”位置，Eab當(dāng)作時針?biāo)笖?shù)字就是該變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號（圖1中Eab指“12”，通常用“0”表示）。 聯(lián)接組組成：原邊接線、副邊接線組別號。由此得圖1的聯(lián)接組為Yy0。 應(yīng)用此法，對應(yīng)每一個聯(lián)接組別都要畫出對應(yīng)原邊接線和副邊接線的電勢向量圖，步驟繁瑣，也容易出錯，掌握起來有一定的難度，尤其對從事變電站運行的職工更是如此。筆者將所有的聯(lián)接組別進(jìn)行全面的分析，反復(fù)推敲，找出了它們之間的相互聯(lián)系及變化規(guī)律，總結(jié)出了不用畫向量

24、圖的簡易確定聯(lián)接組標(biāo)號的方法。 2 變壓器中各電動勢向量的相位變化規(guī)律 用國際上規(guī)定的方法確定三相變壓器的聯(lián)接組別，較關(guān)鍵的步驟是畫原、副繞組電動勢向量圖，找原、副邊繞組對應(yīng)的線電動勢相位差。由于三相變壓器結(jié)構(gòu)的特點，三相變壓器原、副繞組電動勢向量的相位變化及相位差也有一定的規(guī)律可循。 三相變壓器同一側(cè)（原邊或副邊）各相電動勢相位互等120。 同一鐵芯柱上原、副繞組相電動勢要么同相，相位差為0，要么反相，相位差為+180（如圖1 Yy0）。 不論怎樣聯(lián)接，電勢向量組成的三角形為等邊三角形。高壓繞組線電勢EAB和對應(yīng)的低壓繞相線電勢Eab之間的相位差總是30的整倍數(shù)。 3 變壓器聯(lián)接組的變化規(guī)律

25、 三相變壓器的基本接線有星形聯(lián)接（原邊用符號“Y”表示，副邊用符號“y”表示）和三角形聯(lián)接（原邊用符號“D”表示，副邊用符號“d”表示）。原、副邊的接線組合有Yy、Yd、Dy和Dd四種。每一種組合又有6個組別號，共有24種聯(lián)接組，其變化規(guī)律如下。 第一，當(dāng)原、副繞組接線方式相同時，聯(lián)接組標(biāo)號為偶數(shù)（如圖1所示），當(dāng)原副繞組接線方式不同時，聯(lián)接線別標(biāo)號為奇數(shù)（如圖2所示）。 圖2 Yd11連接組 第二，當(dāng)原、副邊接線相同、標(biāo)記相同、極性也相同時，原、副繞組相對應(yīng)線電勢相位差為0。聯(lián)接組別的標(biāo)號為“0”，如Yy0。 當(dāng)原、副邊接線相同，標(biāo)記相同，極性相反時，原、副繞組對應(yīng)電勢相位差為180，聯(lián)接組

26、別的標(biāo)號應(yīng)為“6”（Yy6）。 第三，當(dāng)原邊接線、標(biāo)記、極性固定時，副邊繞組三相出線標(biāo)記按相序移位一次，相當(dāng)于副邊相電動勢順時針轉(zhuǎn)動了120，聯(lián)接組別在原來的標(biāo)號上加“4”，如“0+4”時，標(biāo)號為“4”；再移位一次副邊相電動勢，又順轉(zhuǎn)了120，相當(dāng)于“4+4”，標(biāo)號為“8”（Yy8）。 第四，當(dāng)有一側(cè)的接線為三角形時，若標(biāo)記不變，極性不變，但接線由順序三角形改接成逆序三角形，對應(yīng)的相電勢變化了60。當(dāng)三角形接線在副邊時，相當(dāng)于鐘表的時針逆時針轉(zhuǎn)了60，組別號減“2”；如yd1變?yōu)閅d11，三角形接線在原邊時，相當(dāng)于鐘表的時針順時針轉(zhuǎn)了60，組別號加“2”，如Dy11變?yōu)镈y1。 4 變壓器聯(lián)接

27、組標(biāo)號的應(yīng)用 根據(jù)分析，只要記Yy0、Yd11（此種應(yīng)用較多）和Dy11這三種聯(lián)接組別的接線、標(biāo)記和極性，通過看接線、看標(biāo)記、看極性、按變化規(guī)律來確定。 課題三用交流法測定三相變壓器繞組極性一、實訓(xùn)目的1掌握測定三相變壓器繞組極性的方法。2掌握三相變壓器的連接方法和連接組校驗方法。二、實訓(xùn)內(nèi)容1三相變壓器相間極性和一、二次側(cè)極性的測定。2校驗Y，y0連接組。3連接Y，y6和Y，d5的三相變壓器，并用實驗方法驗證。三、實訓(xùn)步驟其一：一、二次側(cè)相應(yīng)的線電勢相位差隨三相繞組的連接方式不同而變化；其二是相電勢的波形要受到三相磁路結(jié)構(gòu)和三相繞組連接方式影響。三相變壓器磁路結(jié)構(gòu)也有兩種：三相磁路互相關(guān)聯(lián)的

28、心式結(jié)構(gòu)和三相磁路彼此獨立的組式結(jié)構(gòu)。三相繞組有多種接法，常用的有兩種：星形連接，記為Y，當(dāng)有中點引出線時記為YN；另一種是三角形連接，記為D。對應(yīng)線電勢之間的相位差用時鐘法表示，如果一、二次側(cè)繞組分別是Y和D連接，對應(yīng)線電勢相位差為30，則用Y，d1表示，三相變壓器可有24 種連接組別，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了5種標(biāo)準(zhǔn)連接組別：Y，yN0、Y，d11、YN，dll、YN，y0 和Y，y0，其中前三種是電力變壓器的常用接法。 三相變壓器繞組中相電勢的波形決定于磁路中主磁通的波形。如果主磁通的波形是正弦波，則相電勢也為正弦波，如果主磁通波形是平頂波（含較強三次諧波），則相電勢波形為尖頂波（也含較強的三次諧

29、波）。要得到正弦波主磁通，則勵磁電流必須含有三次諧波，即為尖頂波。因此無中線的Y形聯(lián)結(jié)的繞組中是不存在三次諧波電流。而心式磁路結(jié)構(gòu)中，三次諧波磁通在主磁路中是沒有通路的，只能沿漏磁路流通，因而被大大削弱，因此，心式變壓器中相電勢波形接近正弦波。倘若為Y，y組式變壓器，三次諧波磁通在主磁路中能流通，因而其相電勢波形為尖頂波，通常不被采用。而Y，d、YN，y 、Y ，yN 及D，y接法中因有三次諧波電流存在，故主磁通為正弦波，相電勢波形也是正弦波或近似正弦波。在電力系統(tǒng)中，常常要進(jìn)行變壓器的并聯(lián)運行，連接組別相同是并聯(lián)運行的必要條件。五、實訓(xùn)方法1三相變壓器相間極性和一、二次側(cè)極性的測定（1）極性

30、測定：用萬用表電阻擋測量12個出線端通斷情況及電阻的大小，找出三相變壓器高的六個端頭，暫標(biāo)記為U1、V1、W1 、U2、V2、W2。然后按圖接線，將V2、W2兩端用導(dǎo)線連接。 在U相施加低電壓，約UN的50%左右，用電壓表測量、及間電壓，若，則說明V、W兩相首端為同名端，標(biāo)號正確。若，則說明V、W兩相首端為異名端，標(biāo)號是錯誤的，應(yīng)更換標(biāo)號及連接端頭。用同樣的方法，在V相施加低電壓，決定U、W相間極性。相間極性確定后，把高壓繞組首未端作正式標(biāo)記。（2）測定三相變壓器高、低壓繞組極性在定好一次側(cè)極性后，暫定二次側(cè)的六個標(biāo)記u1、v1、w1、u2、v2、w2并按圖2-6-1（b）接線，此時一、二次側(cè)

31、都接為Y形，兩中點間用導(dǎo)線連接。在高壓邊加三相電壓，約為50%UN，用電壓表分別測量、。若時，則和同相位，U1、u1端點極性相同標(biāo)之為同名端，用“”表示。若，則和反相位，U1、u1端點極性相反，稱為異名端。用同樣的方法觀察與、的關(guān)系以確定V相的同極性端，觀察與、的關(guān)系以確定W相的同極性端。2校驗Y，y0連接組按圖所示進(jìn)行接線。用導(dǎo)線將U1、u1端連在一起，將三相調(diào)壓器調(diào)到其輸出電壓100V左右。用電壓表分別測量電壓、及數(shù)值，記錄于表2-6-1中。根據(jù)Y，y0連接組的電壓向量圖可知： 式中：為變壓器的線電壓比。若實測結(jié)果與計算結(jié)果相同，則表明該變壓器連接組別為Y，y0。3連接Y，y和Y，d5的三

32、相變壓器，并用實驗方法校驗（1）按Y，y6連接組要求，正確連接三相變壓器。（2）用導(dǎo)線將U1、u1端聯(lián)在一起，將三相調(diào)壓器調(diào)到其輸出電壓100V左右。（3）用電壓表分別測量電壓、數(shù)值，記錄于表2-6-2中。（4）根據(jù)Y，y6連接組的電壓向量圖驗算電壓 （5）按Y，d5連接組要求，重新連接三相變壓器。（6）用導(dǎo)線將U1、u1端聯(lián)在一起，將三相調(diào)壓器調(diào)到其輸出電壓100V左右。（7）用電壓表分別測量電壓、及數(shù)值（8）根據(jù)Y，d5連接組的電壓向量圖驗算電壓課題四電力變壓器的銘牌參數(shù) 1.型號和含義通常電力變壓器型號表示中包含有繞組耦合方式、相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、防護(hù)方式標(biāo)示、額定容量、高壓繞組額

33、定電壓等級等。2.額定電壓 變壓器額定電壓指的是高壓側(cè)的額定線電壓有效值。3.額定電流 變壓器的額定電流為通過繞組線端的電流，即線電流的有效值。4.額定容量： 在變壓器銘牌所規(guī)定的額定狀態(tài)下，變壓器二次側(cè)的輸出能力。5.變壓器的絕緣強度與絕緣等級變壓器的絕緣強度也稱絕緣水平，是設(shè)備及其絕緣部分相配合的水平，即耐受電壓值。二、新型變壓器簡介1.環(huán)氧樹脂干式變壓器（1）高、低壓繞組全部采用銅帶(箔)繞成; (2)高、低壓繞組全部在真空中澆注環(huán)氧樹脂并固化,構(gòu)成高強度玻璃鋼體結(jié)構(gòu); (3)高、低壓繞組根據(jù)散熱要求設(shè)置有縱向通風(fēng)氣道; (4)線圈內(nèi)、外表面由玻璃纖維網(wǎng)格布增強; (5)絕緣等級有F、H

34、級;2.S9系式變壓列油浸器（1）鐵芯采用階梯形的三級接縫，表面涂刷固化漆，以降低損耗和噪聲。損耗和空載電流比老產(chǎn)品更低。（2）高低壓繞組均用無氧銅線繞制，高壓繞組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，低壓繞組采用圓筒式結(jié)構(gòu)和改進(jìn)型螺旋式結(jié)構(gòu)（3）繞組結(jié)構(gòu)新型，油道設(shè)計合理，采用新的絕緣結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械強度和抗短路能力。3. S10系列油浸式變壓器 比S9系式變壓列油浸器更先進(jìn)。4.非晶合金鐵心變壓器5.密封式變壓器6.卷鐵心變壓器第三單元變壓器并聯(lián)運行、維護(hù)和檢修教學(xué)目的與要求：教學(xué)重點：教學(xué)難點：教學(xué)內(nèi)容與步驟： 課題一三相變壓器的并聯(lián)運行 一、 三相變壓器并聯(lián)運行的原因1、多臺變壓器并聯(lián)運行時，如果其中一臺

35、變壓器發(fā)生故障或需要檢修，那么另外幾臺變壓器可分擔(dān)它的負(fù)載繼續(xù)供電，從而提高了供電的可靠性。2、可根據(jù)電力系統(tǒng)中負(fù)荷的變化，調(diào)整投入并聯(lián)的變壓器臺數(shù)，以減少電能損耗，提高運行效率。3、可根據(jù)用電量的增加，分期分批安裝新變壓器，以減少初期投資。二、 變壓器并聯(lián)運行的條件1. 連接組別序號相同，不同會引起短路。2. 電壓比相等，不等會造成環(huán)流。3. 短路阻抗（或短路電壓）相等，（不等會使容量分配不均，不能夠充分利用）。三、 并聯(lián)運行接線課題二變壓器的維護(hù)及檢修一、 主變壓器主體的起吊起吊主體時，必須吊掛所有主吊攀，吊繩與垂線夾角不大于30，各吊繩應(yīng)滿足受力要求，長度一定要相等且受力均勻合理。主體起

36、吊時要保持平穩(wěn)，傾斜不得大于10。二、 檢查變壓器主體是否受潮及其處理1、化驗箱底油樣，并檢測線圈的絕緣電阻等，當(dāng)油的U40kV，含水量20 ul /L；線圈的絕緣電阻R60、吸收比R60/R15、介損tg與出廠值無明顯變化，則認(rèn)為未受潮。2、 用2500V搖表檢測鐵心對地絕緣，其絕緣電阻應(yīng)不小于200M。3、受潮的變壓器，應(yīng)進(jìn)行干燥處理。三、 變壓器器身檢查的條件1、雨、霧、雪和風(fēng)沙天氣，或者相對濕度大于75時，不能進(jìn)行檢查。2、 在戶外吊罩檢查產(chǎn)品時，要搭設(shè)臨時防塵圍墻，墻高高于油箱。四、 正常情況下的檢查1、 220KV變壓器在通常情況下可從箱壁人孔處進(jìn)入油箱中的兩側(cè)進(jìn)行內(nèi)檢；2、上鐵軛

37、上的構(gòu)件，可從箱蓋上的法蘭進(jìn)行檢查。如器身檢查時沒有異常情況，可不必吊罩檢查。3、放油后箱蓋上的大法蘭孔要進(jìn)行適當(dāng)遮擋，防止灰塵落入箱4、內(nèi)檢過程中使用燈具必須有保護(hù)罩，不準(zhǔn)在箱內(nèi)更換燈泡，移動燈具和其它工具時注意不要損傷器身絕緣。5、檢查時，不允許將梯子搭在引線上；對于包有絕緣的引線不允許彎折、位移。6不允許帶有除工具外的其它物件。所用工具要有嚴(yán)格登記、清點制度，嚴(yán)防丟忘在油箱中。7、器身暴露在空氣中的允許時間?？諝庀鄬穸仍?5以下時：不超過16，或不超過12h。8、空氣相對濕度在6575時：不超過12h；或不超過10h。五、 檢查器身內(nèi)容1、首先拆除油箱中運輸用的支架和氮氣監(jiān)視裝置。2、

38、所有緊固件是否有松動如有松動或脫落，應(yīng)當(dāng)復(fù)位、擰緊。3、引線的夾持、捆綁、支撐和絕緣的包扎是否良好，如有移位、傾斜、松散等情況應(yīng)當(dāng)復(fù)位固定、重新包扎。4、開關(guān)的傳動、接觸是否良好。如出現(xiàn)傾斜、位移的故障應(yīng)查明原因予以解決。5、如果器身出現(xiàn)位移時，應(yīng)檢查其絕緣是否有損傷；引線與套管、開關(guān)與操動桿的正常安裝位置有無影響，有關(guān)的電氣距離能否保證。如不能保證與箱蓋上構(gòu)件的正常安裝位置，應(yīng)當(dāng)?shù)跣膹?fù)位。6、 2500V搖表檢測鐵心與夾件間的絕緣是否良好；鐵心是否一點可靠接地。7、 檢查完畢后，清除油箱中的殘油、污物。然后先安裝與油箱相聯(lián)的組件。8、進(jìn)入油箱中檢查的同時可安裝套管。六、 抽真空和真空注油1、

39、在確認(rèn)變壓器和有關(guān)管路系統(tǒng)的密封性能良好的情況下，方可進(jìn)行抽真空。抽真空的管路接至變壓器主導(dǎo)氣聯(lián)管端頭的閥門上。2、 變壓器的有載開關(guān)油室與變壓器油箱應(yīng)用U型管在專設(shè)位置上連通，以便開關(guān)油室同時抽真空，抽真空前開關(guān)油室中的油應(yīng)放出來；注油管路也要聯(lián)結(jié)起來，以便能使開關(guān)油室與變壓器油箱同時注油。3、抽真空前應(yīng)將冷卻器上下聯(lián)管處的蝶閥全都打開；水冷卻器中不能承受真空的儀器應(yīng)當(dāng)隔離開來，將儀器聯(lián)結(jié)處的蝶閥關(guān)閉起來。4、抽真空時氣體繼電器兩端的蝶閥，必須處于關(guān)閉位置。保證金屬波紋儲油柜不受損壞。4.5 抽空或真空注油過程中如果遇到降雨或下雪，最好是停止抽空可注油存放，待晴天后再重新抽空。5、抽真空的最

40、初一小時內(nèi)，當(dāng)殘壓達(dá)到20KPa時，如無異常情況，繼續(xù)提高真空度直到殘壓為0.3KPa，且持續(xù)抽真空8h以上，開始真空注油。6、條規(guī)定，每小時注入的油量應(yīng)當(dāng)小于5000L，注滿油的時間大于6h，注滿油后仍保持真空度4h以上，然后再解除真空，拆除U型管等密封管接口。7、補加油。真空注油結(jié)束后，從儲油柜注油口向儲油柜中加油 。加油時將氣體繼電器兩端的蝶閥打開。按金屬波紋式儲油柜說明書補油。8、注滿油后靜置48h，然后打開套管、冷卻（散熱）器、聯(lián)管等上部的放氣塞進(jìn)行排氣，待油溢出時關(guān)閉塞子。9、密封性能試驗：變壓器密封性能試驗，使油箱內(nèi)維持20kPa30kPa的壓力，用油柱靜壓法試漏時，靜壓24h；

41、加壓試漏法時，加壓時間為24h，應(yīng)無滲漏。10、在抽真空過程中，若發(fā)現(xiàn)滲漏要及時處理，檢查滲漏位置的參考方法：(1) 詳細(xì)傾聽聯(lián)結(jié)處是否有吱吱進(jìn)氣聲音，有聲音處即滲漏部位。(2) 將香點燃，使其煙沿安裝的可疑部位移動，檢查上部時用板狀物將煙擋住使之不離開檢查部位。當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙被吸向里傾斜時，此位置即滲漏處。七、投入運行前的檢查 1、檢查各組件的安裝是否符合其安裝使用說明書的要求。 2、溫度計座中是否充填了變壓器油 3、套管的中間法蘭上的接地端子是否可靠的接地 4、吸濕器中的吸附劑是否合格，吸濕器是否暢通等等 5、氣體繼電器兩端和冷卻（散熱）器上下聯(lián)管，或油箱管接頭處的蝶閥是否處于開啟位置。 6、開

42、關(guān)的指示位置是否正確，三相是否一致，轉(zhuǎn)動是否靈活，有載開關(guān)油室中是否注滿了油。 7、 升高座中的套管型電流互感器的端子是否接好，不允許二次開路運行。 8、變壓器主體和鐵心接地套管等，是否可靠的一點接地。 9、儲油柜、高中壓套管中的油面是否合適。 10、各種保護(hù)、控制、測量等裝置的電源、控制和信號等接線是否正確；信號與動作是否準(zhǔn)確。冷卻器的吹風(fēng)裝置、控制系統(tǒng)是否無誤、油泵的轉(zhuǎn)向油流方向是否正確、風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常。 11、集中冷卻時，油、水管路的配接是否符合要求，是否暢通，有無滲漏。 12、 各分接位置的變比是否正確（注意操動機(jī)構(gòu)的指示位置是否正確）。 13、各分接位置的直流電阻與出廠值比較，在不

43、同溫度下電阻值的換算如下：R75（T+t）=Rt（T+75），式中：R75-環(huán)境溫度為75時直流電阻值(),Pt-環(huán)境溫度為t時直流電阻值，T=235（銅線組），t-環(huán)境溫度（）。 14、檢測各繞組絕緣電阻R60、吸收比R60/R15、介質(zhì)損耗率tg，與標(biāo)準(zhǔn) 值比較應(yīng)無明顯變化。 15、 檢測變壓器極性、升高座中電流互感器極性、電流比等。16、 檢測油箱中的油質(zhì)，應(yīng)符合U50KV,含水量15 ul /L。八、 投入運行前的試驗1、空載升壓試驗試驗前將氣體繼電器的訊號接點改接至跳閘回路，過流保護(hù)時限整定為瞬時動作。然后由變壓器電源側(cè)接入電源（因電源側(cè)油保護(hù)裝置，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，可迅速切除電源）

44、。接入電源后徐徐升壓至額定電壓，保持30min，此時可測量空載損耗和空載電流與出廠值比較。2、空載沖擊合閘試驗先將氣體繼電器的過流保護(hù)復(fù)位。保護(hù)斷路器合閘時三相同步時差應(yīng)小于0.01秒。沖擊合閘電源為系統(tǒng)額定電壓，宜于高壓側(cè)投入。合閘沖擊數(shù)最多為5次，合閘沖擊過程中，如果電壓值有一次達(dá)到最大值時，則不再繼續(xù)試驗視為合格（包括首次），假如沖擊合閘5次均未出現(xiàn)最大值時，也視為合格，（中性點接地的變壓器，進(jìn)行沖擊時應(yīng)當(dāng)接地）。 長時間空載運行，在額定電壓下，空載連續(xù)運行6h，油頂層溫升不超過50K時，可不開啟冷卻器。3、各種試驗結(jié)束后，將氣體繼電器的信號復(fù)原至報警回路，跳閘接點復(fù)原至跳閘回路，調(diào)整好

45、過流保護(hù)值。4、試驗后對油進(jìn)行氣相色譜測量，與試驗前數(shù)據(jù)比較有無變化。九、 運行與維護(hù)1、首先開啟冷卻裝置（ 水冷卻器先開油泵，后開水泵），待其運行正常后（運行一小時以上），變壓器再投入運行。2、 變壓器運行中，可利用鐵心接地套管（鐵心由套管引至箱外接地）檢測鐵心情況，測量時先接入表后再打開接地線，注意開路瞬間有高壓。測量后仍可靠接地。3、 變壓器運行中的監(jiān)視，在運行初期要加強巡視和預(yù)防性檢測。在運行最初的1個月中，每周至少取1次油樣進(jìn)行化驗與色譜分析；化驗結(jié)果都正常，以后即按能源部運行規(guī)程進(jìn)行正常色譜監(jiān)測。4、運行中的變壓器的最低油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)： 耐壓40KV，含水量25mg/L, tg2(90)

46、5、 各組件的運行維護(hù)和定期檢測。6、 強油風(fēng)冷卻式變壓器，當(dāng)風(fēng)冷卻器的風(fēng)扇停運，潛油泵仍在運轉(zhuǎn)時，變壓器允許運行時間按油面溫升不超過53K控制。十、 變壓器在低負(fù)載運行時，開啟部分冷卻器可帶多少負(fù)載，按下式計算：式中，Sn開部分冷卻器n支所帶的負(fù)載，KVA；P變壓器滿載運行時每支冷卻器的散熱負(fù)荷KW，P=（PO+PK）/（N-1）KW，N冷卻器總支數(shù)，PO額定電壓額定頻率下空載損耗KW；PK滿載時相應(yīng)分接時的負(fù)載損耗KW；SH變壓器額定容量KVA；n開啟的冷卻器支數(shù)（nN-1）。新投入變壓器 5年 10年 檢修前的材料、工具準(zhǔn)備工作 ：吊大蓋檢查器身檢修鐵芯、線圈分接開關(guān)、引出線檢修附件、油

47、枕、防爆筒、套管、熱虹吸、呼吸器、各部閥門。檢修冷卻裝置、散熱器、電動機(jī)、風(fēng)扇電源、油管路清掃外殼、噴漆。檢查二次回路、儀表、保護(hù)裝置，瓦斯繼電器校驗、壓力表、溫度計、熱工引線等。處理絕緣油 必要時干燥器身 10、裝配變壓器 11進(jìn)行規(guī)定的測量和試驗 12 接地部分檢查 13變壓器投入運行變壓器中修 5年 更換新矽膠（凈油器）變壓器外殼清掃檢查油管路、閥門變壓器小修 半年 檢查并消除已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并能就地消除的缺陷檢查各部引線接頭、清掃外殼及瓷瓶油枕下部積水器中放水、檢查油位調(diào)整110KV套管油位、清理油標(biāo)及瓷瓶檢查防爆膜密封、呼吸器、瓦斯和溫度計完好預(yù)防性試驗消除各部滲漏 檢修前的準(zhǔn)備工作大修前的

48、準(zhǔn)備 技術(shù) 組織 材料 油務(wù) 工具 編制大修項目、進(jìn)度訂特殊檢修項目的方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)查變壓器大小修歷史記錄、運行記錄，制訂缺陷一覽表查滲漏點，做出標(biāo)記和記錄用備品備件、工具、材料準(zhǔn)備，落實專項材料3、吊鏈個（尺寸能滿足要求）4、卡環(huán)、鋼絲套、恍繩 5、扳手、劃墊刀、噴漆工具等、工作負(fù)責(zé)人檢查、落實工作后，方可申請停電 添寫檢修工作票，檢查安全措施。 第四單元特殊用途的變壓器 教學(xué)目的與要求：教學(xué)重點：教學(xué)難點：教學(xué)內(nèi)容與步驟： 課題一自耦變壓器 只有一組線圈，并且分割成兩組或以上，其中一組視為初級繞組，其他的則視為次級繞組。它的功能只可以升壓和降壓，但沒有隔離電路為某兩部分的功能。（1） 單相

49、自耦的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)分為變壓器機(jī)芯和機(jī)箱二大部分。它的機(jī)芯主要由繞組和鐵芯構(gòu)成，機(jī)箱主要由箱體和面板指示（電壓/電流指示）等部分構(gòu)成。（2）.單相自耦變壓器的原理：基于電磁感應(yīng)原理，將一次繞組和二次繞組套在共同的鐵芯上，彼此之間通過磁路和電路的相互耦合，實現(xiàn)能量從一次繞組向二次繞組的傳遞。（3） 單相自耦變壓器是適用場合單項自耦變壓器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、郵電、國防、鐵路、科研等領(lǐng)域的大型機(jī)電設(shè)備、金屬加工設(shè)備、生產(chǎn)流水線、電梯、醫(yī)療器械、刺繡輕紡設(shè)備、空調(diào)、廣播電視及大樓照明等需要穩(wěn)定電壓的用電設(shè)備。課題二儀用變壓器 一、 電流互感器作用：電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比

50、轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。1）電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián) 2）按被測電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。同時，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故 3）二次側(cè)絕對不允許開路，因一旦開路。 4）對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。二、 電壓互感器1、結(jié)構(gòu)和工作原理電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上

51、施加一個電壓U1時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。2.電壓互感器的選用1電壓互感器在投入運行前要按照規(guī)程規(guī)定的項目進(jìn)行試驗檢查。例如，測極性、連接組別、搖絕緣、核相序等。 2電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性，一次繞組和被測電路并聯(lián)，二次繞組應(yīng)和所接的測量儀表、繼 電保護(hù)裝

52、置或自動裝置的電壓線圈并聯(lián)。3接在電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷的容量應(yīng)合適，接在電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷不應(yīng)超過其額定容量，否則，會使互感器的誤差增大，難以達(dá)到測量的正確性。 4電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小，若二次回路短路時，會出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全 5為了確保人在接觸測量儀表和繼電器時的安全，電壓互感器二次繞組必須有一點接地。因為接地后，當(dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時，可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全。 課題三電焊變壓器 電焊變壓器是一個降壓變壓器。在次級線圈的兩端是被焊接工件和焊條，引燃電弧，在電弧的高溫中產(chǎn)生熱源將工件的縫隙和焊條熔接。 電

53、焊變壓器有自身的特點，就是具有電壓急劇下降的特性。在焊條引燃后電壓下降；在焊條被粘連短路時，電壓也是急劇下降。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，是電焊變壓器的鐵芯特性產(chǎn)生的。 電焊機(jī)的工作電壓的調(diào)節(jié)，除了一次的220/380電壓變換，二次線圈也有抽頭變換電壓，同時還有用鐵芯來調(diào)節(jié)的，可調(diào)鐵芯的進(jìn)入多少，就分流磁路，進(jìn)入越多，焊接電壓越低。一 可調(diào)電抗器的電焊變壓器次級輸出端串聯(lián)了電抗器，限制短路電流。二 磁分路動鐵式電焊變壓器用鐵芯來調(diào)節(jié)的分磁，可調(diào)鐵芯的進(jìn)入多少，就分流磁路，進(jìn)入越多，焊接電壓越低。 三 動圈式電焊變壓器課題四小型單相變壓器的設(shè)計 一、 小型單相變壓器的設(shè)計自制小型單相變壓器或者維修損壞的

54、變壓器都可以參照本方法。1、 變壓器的視在功率和一次電流總視在功率PS，諾二次側(cè)為多繞組時，則輸出總視在功率為二次側(cè)各繞組輸出視在功率的總和： PSU2 I2U3I3UnIn變壓器輸入功率與輸出功率之間的關(guān)系是： PS1PS（W） 式中變壓器的效率。總是小于1，對于功率1KW以下的變壓器：0.80.9。 知道變壓器輸入視在功率PS1后，就可以求出輸入電流I1 I1PS1U1（1.11.2）（A）式中U1 一次側(cè)的電壓有效值（V），一般就是外加電源電壓；1.11.2考慮到變壓器空載勵磁電流大小的經(jīng)驗系數(shù)。2、變壓器的結(jié)構(gòu)形式鐵芯是用涂絕緣漆的硅鋼片疊成，鐵芯配套的塑形模壓骨架：王字形骨架便于高低壓繞組可以分開來繞制。3.變壓器鐵芯截面積SSK0PS（cm ） 式中PS變壓器總輸出功率（W） K0經(jīng)驗系數(shù)，其大小與PS的關(guān)系來選用。根據(jù)計算所得的S值，還要實際情況來確定鐵芯尺寸a與b的大小，Sab（cm ） 式中a鐵芯中柱寬（cm ） b鐵芯凈疊厚（cm ）4、繞組的匝數(shù)計算E4.4 E4.44f W BmS104(V) 設(shè)W0表示變壓器感應(yīng)1V電動勢所需繞的匝數(shù)，即：