校本教材《電動機實訓(xùn)項目式教學(xué)》

國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)項目校本教材電動機實訓(xùn)項目式教學(xué)PAGEPAGE4國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)項目校本教材電動機實訓(xùn)項目式教學(xué)電動機實訓(xùn)項目式教學(xué)顧問：郭旭東柳臻（焦作市教育局職成教研室主任）主編：郭建成副主編：李紅利行業(yè)專家：韓建國（中原活塞股份有限公司）杜世武（河南省中原內(nèi)配股份有限公司）參編人員：程娟劉生高惠敏楊艷麗張志蘭張明卓崔東亮張山孟州市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)

前言為了更好地適應(yīng)我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教學(xué)要求，適應(yīng)孟州市廠礦企業(yè)對機電技術(shù)人才的能力需求，全面提升教學(xué)質(zhì)量，我校教務(wù)處組織機電專業(yè)教師和行業(yè)、企業(yè)專家，在充分調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)和學(xué)校教學(xué)情況的基礎(chǔ)上，吸收和借鑒各地高級技工學(xué)校教學(xué)改革的成功經(jīng)驗，在原有同類教材的基礎(chǔ)上，組織編寫了我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的《電動機與變壓器實訓(xùn)》專業(yè)教材。本次教材編寫工作的目標(biāo)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，完善教材體系，定位科學(xué)合理針對初中生源培養(yǎng)技術(shù)工人的教學(xué)要求，調(diào)整和完善了教材體系，使之更符合我校教學(xué)需求。同時，根據(jù)機電技術(shù)人才從事相關(guān)崗位的實際需要，合理確定學(xué)生應(yīng)具備的能力和知識結(jié)構(gòu)，對教材內(nèi)容的深度、難度做了適當(dāng)調(diào)整，加強了實踐性教學(xué)內(nèi)容，以滿足技能型人才培養(yǎng)的要求。第二，反映技術(shù)發(fā)展，涵蓋職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)相關(guān)工種及專業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展，更新教材內(nèi)容，在教材中充實新知識、新技術(shù)、新材料、新工藝等方面的內(nèi)容，體現(xiàn)教材的先進性。教材編寫以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。第三，融入先進理念，引導(dǎo)教學(xué)改革專業(yè)課教材根據(jù)“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式需要編寫，將工藝知識與實踐操作有機融為一體，構(gòu)建“做中學(xué)，學(xué)中做”的學(xué)習(xí)過程；通用專業(yè)知識教材根據(jù)所授知識的特點，注意設(shè)計各類課堂實驗和實踐活動，將抽象的理論知識形象化、生動化，引導(dǎo)教師不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，實現(xiàn)教學(xué)改革。第四，精心設(shè)計形式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣在教材內(nèi)容的呈現(xiàn)形式上，較多地利用圖片、實物照片和表格等形式將知識點生動地展示出來，力求讓學(xué)生更直觀地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。針對不同的知識點，設(shè)計了許多貼近實際的互動欄目，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)積極性的同時，使教材“易教易學(xué)，易懂易用”。編者2013年2月PAGEPAGEII目錄6449緒論 115005模塊一變壓器 425980項目一變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理 532297活動1變壓器的用途和分類 521555活動2變壓器的結(jié)構(gòu) 828179活動3變壓器的空載運行及負(fù)載運行 116125活動4變壓器的阻抗變換 194507活動5變壓器的外特性 2126058活動6變壓器的空載試驗與短路試驗 2328866活動7變壓器的故障檢修及一般試驗 266076活動8變壓器繞組、絕緣故障原因分析及解決方法 2828634項目二三相變壓器 3521069活動1單相變壓器繞組的極性及其判定 3513501活動2三相變壓器及連接組別 3720865活動3三相變壓器的并聯(lián)運行 4119115活動4電力變壓器銘牌及參數(shù)的簡單計算 4223993項目三特種變壓器 458730活動1儀用變壓器 4512488活動2電焊變壓器 4713308活動3自耦變壓器 505273模塊二電動機 513145項目四三相異步電動機 524116活動1旋轉(zhuǎn)磁場 5224018活動2三相異步電動機的工作原理及分類 5423593活動3三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 554516活動4三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓、功率的關(guān)系 5627172活動5三相異步電動機的機械特性 585762活動6異步電動機的啟動 6019898活動7異步電動機的調(diào)速 626470活動8電磁調(diào)速異步電動機 6412404活動9異步電動機的反轉(zhuǎn)和制動 6521796活動10異步電動機的使用、維護及一般試驗 6724920項目五三相異步電動機繞組 7125377活動1三相異步電動機繞組概述 7127399活動2三相單層繞組 7427205活動3三相雙層繞組 8011179項目六單相異步電動機 8524139活動1單相異步電動機的工作原理及分類 851380活動2單相電容（電阻）異步電動機 8710460活動3單相罩極式異步電動機 9013083活動4單相異步電動機的定子繞組 9114745活動5單相異步電動機的反轉(zhuǎn)與調(diào)速 9327871項目七電動機額定功率的選擇 95PAGEPAGE103緒論教學(xué)目的與要求通過教學(xué)使學(xué)生掌握電機在國民經(jīng)濟中的地位；電機的主要類型；我國電機工業(yè)發(fā)展概況了解學(xué)習(xí)本課程的方法及需要的基礎(chǔ)知識教學(xué)重點與難點電機在國民經(jīng)濟中的地位學(xué)習(xí)本課程所需要的基礎(chǔ)知識一、電機在國民經(jīng)濟中的作用電能是現(xiàn)代主要的能源，而電機是與電能的生產(chǎn)、傳輸和使用緊密相關(guān)的能量轉(zhuǎn)換裝置，它不僅是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、國防工業(yè)、IT技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要設(shè)備，而且在日常生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。人類早期使用的原動力是畜力、水力和風(fēng)力，后來發(fā)明了蒸汽機、柴油機、汽油機，十九世紀(jì)發(fā)明了電動機，由于電動機有以下優(yōu)點：電機的效率高，運行經(jīng)濟；電能的傳輸和分配比較方便；電能容易控制。所以電動機的應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)在絕大部分生產(chǎn)機械都采用電動機進行拖動，即用電動機作為原動機。讓電機運轉(zhuǎn)需要電能，電能主要來自發(fā)電機，為了經(jīng)濟的傳輸和分配電能需要變壓器，另外隨著自動化程度的不斷提高，自動控制技術(shù)得到空前的發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的控制電機，此外在文教、醫(yī)療衛(wèi)生、信息產(chǎn)業(yè)及日常生活中電機的應(yīng)用將會愈加廣泛。二、電機的主要類型電機的型式和種類很多，但其工作原理都是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，電機的分類方法很多，按功能進行分類，可分為：（1）發(fā)電機將電能轉(zhuǎn)換為機械能（2）電動機將機械能轉(zhuǎn)換為電能（3）變壓器將電能變換為不同等級的電能（4）控制電機作為控制系統(tǒng)中的元件三、我國電機工業(yè)發(fā)展概況解放前電機工業(yè)極端落后，僅幾個城市有電機制造廠。解放后電機工業(yè)發(fā)展很快第一個五年計劃結(jié)束時，年產(chǎn)量和單機容量都較解放前提高了幾十倍。改革開放以來我國電機工業(yè)在引進、吸收和消化國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上對原有電機進行了優(yōu)化設(shè)計，使電機性能大大提高，并相繼研制和開發(fā)了多種新系列電機，不僅滿足了國內(nèi)生產(chǎn)需要，而且向國外出口。目前我國已開發(fā)制成125個系列，900多個品種，幾千種規(guī)格的各種電機。電機工業(yè)發(fā)展趨勢是電子與電機工業(yè)結(jié)合，開展新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料電機的研制工作。四、電機的分類按功能用途分：有發(fā)電機、電動機、變壓器和控制電機4類。按電機的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分：分為靜止變壓器和旋轉(zhuǎn)電機。按電源的不同分：分為直流電機和交流電機兩大類。交流電機又分為同步電機和異步電機兩類。綜上分類方法，可歸納如下：直流發(fā)電機直流電動機直流電機同步電機同步發(fā)電機同步電動機異步發(fā)電機異步電動機交流電機異步電機電機控制電機變壓器（也屬交流電機的一種，但它靜止不動）五、課程性質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容性質(zhì)：是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它是將“電機學(xué)”、“電力拖動”和“控制電機”等課程有機結(jié)合而成的一門課。任務(wù)：掌握各電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理以及電力拖動系統(tǒng)的運行性能、基本分析計算、電機選擇方法。內(nèi)容：直流電機、直流電動機的電力拖動、變壓器、三相交流異步電動機、三相交流異步電動機的電力拖動、單相異步電動機、同步電機、電動機的選擇控制電機等。六、課程特點課程特點：理論性強，應(yīng)用性強。涉及的基礎(chǔ)理論和實際知識面廣，是電學(xué)、磁學(xué)、動力學(xué)、熱學(xué)等學(xué)科知識的綜合，所以理論性較強。而用理論分析各種電機及拖動的實際問題時，必須結(jié)合電機的具體結(jié)構(gòu)、采用工程觀點和工程分析方法。在掌握基本理論的同時，還要注意培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和計算能力，因此實踐性也較強。七、學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)時應(yīng)注意以下幾點：1）抓主要矛盾，抓本質(zhì)，忽略次要因素。2）抓基本概念、原理和主要特性。3）良好的學(xué)習(xí)方法，如對比學(xué)習(xí)，找出各種電機的共性和特點，加深理解。4）理論聯(lián)系實際，重視實驗和到工廠實踐。5）把電機視為拖動系統(tǒng)中的一個器件來學(xué)習(xí)，不宜過多地耗時于電機的內(nèi)部電磁關(guān)系。模塊一變壓器項目一變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理項目二三相變壓器項目三特種變壓器項目一變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理活動1變壓器的用途和分類教學(xué)目的與要求通過教學(xué)使學(xué)生掌握變壓器的定義、變壓器的用途和分類一、變壓器的主要用途變壓器是一種通過電磁感應(yīng)作用將一定數(shù)值的電壓、電流、阻抗的交流電轉(zhuǎn)換成同頻率的另一數(shù)值的電壓、電流、阻抗的交流電的靜止電器。在電力系統(tǒng)中，專門用于升高電壓和降低電壓的變壓器統(tǒng)稱為電力變壓器。電力變壓器是使用最廣泛的變壓器。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止電氣設(shè)備。它能將某一電壓值的交流電變換成同頻率的所需電壓值的交流電，以滿足高壓輸電、低壓供電及其他用途的需要。在絕大多數(shù)情況下，交流電能來自于遠(yuǎn)離用電地區(qū)的水力發(fā)電站、火力發(fā)電站、核電站的交流發(fā)電機。由于絕緣材料和散熱等方面的限制，交流發(fā)電機發(fā)出的電壓不可能太高，一般多為10.5kV和18kV。如果以此等級的電壓直接向遠(yuǎn)距離的用電地區(qū)傳送大功率的電能，那么輸電線路必然流過很大的電流，大大增加了輸電線路上的電能損耗和電壓損耗，這是很不經(jīng)濟的，甚至于不能將電能送出去。如果采用升壓變壓器，把發(fā)電機發(fā)出的電壓升高到幾十千伏或幾百千伏的電壓后，再向遠(yuǎn)距離的用電地區(qū)傳送大功率的電能，那么輸電線路上流過的電流自然就變小了，這樣就能經(jīng)濟地把電能送出去。一般地，輸電電壓的高低與輸電距離、輸電功率有關(guān)，若要求輸電距離較遠(yuǎn)且輸電功率較大，則要求較高的輸電電壓。而用電設(shè)備的電壓等級絕大多數(shù)為380V或220V，用電設(shè)備不能直接與高壓輸電線路連接，必須采用降壓變壓器，先將輸電電壓降低到合適的電壓等級，再供用戶使用。二、變壓器的基本工作原理它的基本工作原理可以用圖1.1說明。圖1.1是單相變壓器的工作原理圖。這個單相變壓器由一個閉合的鐵心和套在其上的兩個繞組構(gòu)成。這兩個繞組彼此絕緣，同心套在一個鐵心柱上，但是為了分析問題的方便，我們將這兩個繞組畫在鐵心柱兩側(cè)上，其中，與電源連接的繞組稱為原繞組，也稱為一次繞組或原邊；與負(fù)載連接的繞組稱為副繞組，也稱為二次繞組或副邊。我們在表示原繞組電磁量的符號右下角加標(biāo)號“1”，在表示副繞組電磁量的符號右下角加標(biāo)號“2”，以便于區(qū)別。例如，,,分別表示原繞組的電壓、感應(yīng)電動勢、電流相量；,，,分別表示副繞組的電壓、感應(yīng)電動勢、電流相量。將原繞組的兩個出線端與單相交流電源連接，原繞組中便流過交流電流，該電流在鐵心中生成與電源頻率相同的交變磁通，此交變磁通同時鏈過原、副繞組。據(jù)電磁感應(yīng)原理，原、副繞組中將分別感應(yīng)出交變電動勢。將副繞組的兩個出線端與負(fù)載連接，負(fù)載就有交流電流通過。對應(yīng)某一瞬時，單相變壓器中各物理量的方向標(biāo)示于圖1.1。圖1.1單相變壓器工作原理圖設(shè),分別為原繞組的電壓、感應(yīng)電動勢瞬時值，,分別為副繞組的電壓、感應(yīng)電動勢瞬時值，,分別為原繞組、副繞組的匝數(shù)，F(xiàn)為鐵心中同時鏈過原、副繞組的磁通。如果單相變壓器副繞組的兩個出線端不與負(fù)載連接并忽略數(shù)值很小的原繞組電阻、電抗，可以得出下面的瞬時值方程式其中，依據(jù)電磁感應(yīng)定律有將該式代入上式，得 有 由此可見，通過選用不同于原繞組匝數(shù)N1的副繞組匝數(shù)N2，便可使副繞組的電壓u2不等于原繞組的電壓u1，k稱為變壓器的變壓比，其大小是由變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)N1,N2所決定的。綜上所述，變壓器以原、副繞組能同時鏈過鐵心中同一變化磁通的特有結(jié)構(gòu)，利用電磁感應(yīng)原理，將原繞組吸收電源的電能傳送給副繞組所連接的負(fù)載——實現(xiàn)能量的傳送，使匝數(shù)不同的原、副繞組中感應(yīng)出大小不等的電動勢——實現(xiàn)電壓等級變換，這就是變壓器的基本工作原理。三、變壓器的分類變壓器可以按照用途、繞組數(shù)目、相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式分類。按照用途分，主要有電力變壓器、調(diào)壓變壓器、儀用互感器（如測量用電流互感器和電壓互感器）、供特殊電源用的變壓器（如整流變壓器、電爐變壓器、電焊變壓器、脈沖變壓器）。按照繞組數(shù)目分，主要有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器。按照相數(shù)分，主要有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。按照冷卻方式分，主要有干式變壓器、充氣式變壓器、油浸式變壓器（按照冷卻條件，又可細(xì)分為自冷、風(fēng)冷、水冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷變壓器）。按照調(diào)壓方式分，主要有無載調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器、自動調(diào)壓變壓器。容量大小：小型變壓器、中型變壓器、大型變壓器和特大型變壓器。

活動2變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)圖1.2為三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1.2三相油浸式電力變壓器1—油箱2—鐵心及繞組3—儲油柜4—散熱筋5—高、低壓繞組6—分接開關(guān)7—氣體繼電器8—信號溫度計三相油浸式電力變壓器主要由鐵心、繞組及其他部件組成?，F(xiàn)簡單敘述各部件的結(jié)構(gòu)、作用。1．鐵心鐵心作為變壓器的閉合磁路和固定繞組及其他部件的骨架。為了減小磁阻、減小交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器的鐵心大多采用薄硅鋼片疊裝而成。變壓器的鐵心有心式和殼式兩種基本形式。心式變壓器的鐵心由鐵心柱、鐵軛和夾緊器件組成，繞組套在鐵心柱上，如圖3.3所示。心式變壓器的結(jié)構(gòu)簡單，繞組的裝配工藝、絕緣工藝相對于殼式變壓器簡單，國產(chǎn)三相油浸式電力變壓器大多采用心式結(jié)構(gòu)。殼式變壓器的鐵心包圍了繞組的四面，就像是繞組的外殼，如圖3.4所示。殼式變壓器的機械強度相對較高，但制造工藝復(fù)雜，所用材料較多，一般的電力變壓器很少采用。圖1.3三相心式變壓器1—鐵心柱2—鐵軛3—高壓繞組4—低壓繞組圖1.4單相殼式變壓器1—鐵心柱2—鐵軛3—繞組2．繞組繞組是變壓器的電路部分，原繞組吸取供電電源的能量，副繞組向負(fù)載提供電能。變壓器的繞組由包有絕緣材料的扁導(dǎo)線或圓導(dǎo)線繞成，有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種。按照高、低壓繞組之間的安排方式，變壓器的繞組有同心式和交疊式兩種基本形式。3．其他部件（1）油箱變壓器的器身放置在灌有高絕緣強度、高燃點變壓器油的油箱內(nèi)。變壓器運行時，鐵心和繞組都要發(fā)出熱量，使變壓器油發(fā)熱。發(fā)熱的變壓器油在油箱內(nèi)發(fā)生對流，將熱量傳送至油箱壁及其上的散熱器，再向周圍空氣或冷卻水輻射，達到散熱的目的，從而使變壓器內(nèi)的溫度保持在合理的水平上。（2）儲油柜（也稱為油枕）儲油柜裝置在油箱上方，通過連通管與油箱連通，起到保護變壓器油的作用。變壓器油在較高溫度下長期與空氣接觸容易吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，使變壓器油的絕緣強度和散熱能力相應(yīng)降低。裝置儲油柜的目的是為了減小油面與空氣的接觸面積、降低與空氣接觸的油面溫度并使儲油柜上部的空氣通過吸濕劑與外界空氣交換，從而減慢變壓器油的受潮和老化的速度。（3）氣體繼電器（也稱為瓦斯繼電器）氣體繼電器裝置在油箱與儲油柜的連通管道中，對變壓器的短路、過載、漏油等故障起到保護的作用。（4）安全氣道（也稱為防爆管）安全氣道是裝置在較大容量變壓器油箱頂上的一個鋼質(zhì)長筒，下筒口與油箱連通，上筒口以玻璃板封口。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障又恰逢氣體繼電器失靈時，油箱內(nèi)部的高壓氣體便會沿著安全氣道上沖，沖破玻璃板封口，以避免油箱受力變形或爆炸。（5）絕緣套管絕緣套管是裝置在變壓器油箱蓋上面的絕緣套管，以確保變壓器的引出線與油箱絕緣。（6）分接開關(guān)分接開關(guān)裝置在變壓器油箱蓋上面，通過調(diào)節(jié)分接開關(guān)來改變原繞組的匝數(shù)，從而使副繞組的輸出電壓可以調(diào)節(jié)，以避免副繞組的輸出電壓因負(fù)載變化而過分偏離額定值。分接開關(guān)有無載分接開關(guān)和有載分接開關(guān)兩種。一般的分接開關(guān)有三個擋位，+5%擋、0擋和-5%擋。若要副繞組的輸出電壓降低，則將分接開關(guān)調(diào)至原繞組匝數(shù)多的一擋，即+5%擋；若要副繞組的輸出電壓升高，則將分接開關(guān)調(diào)至原繞組匝數(shù)少的一擋，即-5%擋。

活動3變壓器的空載運行及負(fù)載運行教學(xué)目的與要求通過教學(xué)使學(xué)生掌握變壓器的基本結(jié)構(gòu)、變壓器的空載運行及負(fù)載運行教學(xué)重點與難點變壓器的基本結(jié)構(gòu)、變壓器的空載運行及負(fù)載運行變壓器的空載運行及負(fù)載運行技能及知識點變壓器的結(jié)構(gòu)、變壓器空載運行及負(fù)載運行時的方程式、相量圖、等效電路等一、變壓器的空載運行什么是空載運行：（一）空載運行時的物理情況原繞組接交流電源時有電流通過，稱空載電流。交變的流過原繞組，產(chǎn)生磁動勢，產(chǎn)生通過繞組中心的交變的磁通，此磁通由單獨激勵，所以也稱為勵磁電流或激磁電流。圖1.5單相變壓器空載運行原理圖主磁通：絕大部分的磁通經(jīng)由鐵心閉合，稱為主磁通，用表示。作用：主磁通與原、副繞組同時交鏈而傳遞能量。在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,。漏磁通：很少一部分磁通經(jīng)由原繞組周圍的空氣或變壓器油閉合，它不是傳遞能量的載體，稱漏磁通，用表示。漏磁通在原繞組中感應(yīng)電動勢。（二）感應(yīng)電動勢1．各電、磁量正方向的規(guī)定有利于討論各電、磁量的量值關(guān)系和相位關(guān)系。原邊：視變壓器原邊為電源的負(fù)載，原邊電流的正方與電源電壓的正方向一致。副邊：將副邊視為負(fù)載的電源，副邊電流的正方向由副邊電勢的正方向確定，副邊電壓的正方向依據(jù)副邊電流流過負(fù)載的壓降方向確定。磁通：正方向與電流的正方向符合右手螺旋定則。感應(yīng)電動勢：正方向與磁通的正方向符合右手螺旋定則，實際方向由楞次定律確定。各電、磁量正方向見圖1.5。2．感應(yīng)電動勢交流電壓產(chǎn)生交流磁通，有則原繞組感應(yīng)電動勢有效值的數(shù)值為且在相位上以90°滯后于。用相量表示，有同理，E2在相位上也以90°滯后于Fm。用相量表示，有變壓器的原繞組有漏磁通鏈過，漏磁通也是按正弦規(guī)律變化的，同理有由于漏磁路主要由非磁性介質(zhì)構(gòu)成，可近似地看成線性磁路，其磁阻也可近似地看成常數(shù)，則漏電感L1s和漏電抗x1也可近似地看成常數(shù)，因此，漏感電勢可以看成是漏電抗上的壓降。3．電壓平衡關(guān)系據(jù)基爾霍夫電壓定律，得到原、副邊的電壓平衡方程式由于漏磁路磁阻很大，漏磁通很小，因此反映漏磁通的漏電感和漏電抗很小，I0Z1也很小，有由此看出，主磁通的大小主要決定與電源電壓的大小，只要電源電壓不變，主磁通維持不變，這是一個很重要的結(jié)論，對變壓器負(fù)載運行時仍然成立。（三）空載電流和空載損耗空載運行時，只有原繞組流過空載電流，所以勵磁電流也就是空載電流。由于鐵心采用高磁化能力、低渦流損耗和磁滯損耗的硅鋼片疊壓而成，空載電流是很小的，只占原邊額定電流的4%～10%，甚至更低?？蛰d運行時，交變的磁通一方面在鐵心中產(chǎn)生渦流，另一方面使鐵磁材料中的磁疇隨磁場方向的交變而運動，其后果都會使鐵心發(fā)熱，將變壓器原邊吸收電源能量的一部分消耗掉。分別稱為渦流損耗和磁滯損耗，合稱為鐵損耗。（四）等效電路用電路形式反映其電磁關(guān)系稱之為等效電路。漏感電勢可以看成是漏電抗上的壓降，即，再與空載電流在原繞組電阻上的壓降合并為一項，即漏阻抗壓降。原繞組通過空載電流，在鐵心中產(chǎn)生主磁通、產(chǎn)生鐵損耗，才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，實際上反映了主磁通和鐵損耗的大小，也可以仿照漏阻抗壓降的處理方式，認(rèn)為在U1和f1不變時，F(xiàn)m恒定，可將zm視為常數(shù)。得由此得到空載運行時的等效電路。并進行空載運行時的定量分析。圖1.6單相變壓器空載運行等效電路變壓器的負(fù)載運行（一）負(fù)載運行時的物理情況負(fù)載運行時，副繞組中有電流流過，變壓器便可以同時與原、副繞組相交鏈的主磁通為媒介，將原繞組從電源吸收的電能傳送到副繞組，向負(fù)載供電。負(fù)載運行時，副繞組中有電流流過，副繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的磁動勢，與原繞組中產(chǎn)生的磁動勢共同作用，產(chǎn)生鐵心中的主磁通。圖1.7單相變壓器負(fù)載運行原理圖（二）負(fù)載運行時的基本方程式1．磁動勢平衡方程式鐵心中的磁動勢由原邊磁動勢和副邊磁動勢合成，為。由于電壓不變，主磁通不變，即磁動勢仍然為。有由此看出，負(fù)載運行時的原邊磁動勢有兩部分作用：一是產(chǎn)生鐵心中的勵磁磁動勢，以產(chǎn)生主磁通；二是產(chǎn)生一個與副邊磁動勢大小相等、方向相反的磁動勢（－），抵消副邊磁動勢的作用，以維持鐵心中的主磁通不變。該式稱為磁動勢平衡方程式。將磁動勢平衡方程式改變?yōu)樨?fù)載運行時的原邊電流大于變壓器空載運行時的原邊電流的，它由反映主磁通大小的勵磁電流分量和反映負(fù)載大小的負(fù)載電流分量（－）組成。當(dāng)負(fù)載增加時，增加，副邊磁動勢增加，原邊電流的負(fù)載電流分量（－）也相應(yīng)增加，可見，雖然變壓器的原、副邊沒有直接的電路聯(lián)系，但負(fù)載電流的變化也會使原邊電流相應(yīng)地改變。2．電壓平衡方程式副邊電路流過電流，產(chǎn)生副邊磁動勢。副邊磁動勢一方面與原邊磁動勢共同作用產(chǎn)生鐵心中的主磁通，另一方面還產(chǎn)生僅與副繞組交鏈的漏磁通。漏磁通在副繞組中感應(yīng)出漏感電動勢，也可以以副邊漏電抗上的壓降形式來表示，有據(jù)原、副邊電路，列出變壓器負(fù)載運行時的電壓平衡方程式綜上所述，可以列出變壓器負(fù)載運行時的基本方程式組如下（三）等效電路利用上面得出的變壓器基本方程式組，便可以對變壓器進行定量計算了。但因原、副繞組的匝數(shù)不等，原、副邊只有磁耦合關(guān)系而無直接的電聯(lián)系，實際求解起來是相當(dāng)困難的。我們可以構(gòu)造一個能正確反映變壓器的電、磁關(guān)系和功率關(guān)系的純電路──等效電路，以便找到一種簡便實用的計算方法。1．折算所謂折算，就是假設(shè)使原、副繞組的匝數(shù)相同，以簡化變壓器的定量計算過程，但要保證變壓器折算前后的電、磁關(guān)系和功率關(guān)系不變。現(xiàn)以將副繞組折算成原繞組為例，確定副邊各物理量的折算值。副邊各物理量的折算值用原有符號加“'”表示。（1）副邊電動勢的折算值折算的目的就是使折算后的副繞組匝數(shù)等于原繞組的匝數(shù)，即，有（2）副邊電流的折算值為保證折算前后副邊磁動勢的作用不變，有（3）副邊阻抗的折算值為保證折算前、后的銅損耗不變，有，為保證折算前、后的無功功率不變，有，則同理有（4）副邊電壓的折算值為保證折算前、后的視在功率不變，有，折算后，變壓器負(fù)載運行時的基本方程式組可簡化為如下的方程式組，，，，，2．等效電路在將變壓器副繞組的匝數(shù)折算為與原繞組的匝數(shù)相等后，原、副繞組中的感應(yīng)電動勢和是相等的。若將分別作用于原、副邊電路的,看成是（或）同時作用于原、副邊電路，便得到形狀像“T”字的等效電路，如圖1.8所示。圖1.8單相變壓器負(fù)載運行時的T型等效電路變壓器負(fù)載運行時的T型等效電路是與實際變壓器的電、磁關(guān)系和功率關(guān)系是完全等效的。但此T形等效電路屬于混聯(lián)電路，要對其進行復(fù)數(shù)運算是比較麻煩的。在工程上，可根據(jù)要分析、計算的具體問題，對T型等效電路做進一步的簡化，得到如圖1.9所示的簡化等效電路。圖1.9中，叫短路電阻，叫短路電抗,叫短路阻抗，可由變壓器的短路試驗得出。圖1.9單相變壓器負(fù)載運行時的簡化等效電路例1.1已知一臺單相變壓器的數(shù)據(jù)為：，＝380V/115V，r1＝0.15W，r2＝0.024W，x1＝0.27W，x2＝0.053W，其負(fù)載阻抗為：zL＝4+j3W。當(dāng)外加電壓為額定值時，用簡化等效電路計算原、副邊電流及副邊電壓。解變比原邊電流副邊電流副邊電壓

活動4變壓器的阻抗變換教學(xué)重點與難點變壓器阻抗變換的應(yīng)用一、變壓器的外特性運行特性：1.外特性2.效率特性作用：反映變壓器帶負(fù)載運行時的性能。一、變壓器的損耗與效率損耗：銅損、鐵損，每一種又包括基本損耗和附加損耗。基本銅損：原、副繞組中的直流電阻損耗。附加銅損：漏磁通在原、副繞組中產(chǎn)生集膚效應(yīng)、使其電阻增大而增加的銅損，通常很小。銅損的大小與負(fù)載電流的平方成正比，是可變損耗?；捐F損：鐵心中的磁滯和渦流損耗。附加鐵損：主磁通在變壓器的結(jié)構(gòu)件及鐵心的某些局部引起的渦流損耗?；捐F損是鐵損耗的主要部分。鐵損為不變損耗。效率：輸出功率與輸入功率之比，即效率特性：負(fù)載小時，效率隨負(fù)載的增加而增加；負(fù)載大時，效率隨負(fù)載的的增加而減小。效率有一個最大值，用表示。一般當(dāng)＝0.5～0.7范圍內(nèi)時達到。圖1.13變壓器的效率特性二、變壓器的阻抗變換變壓器一次側(cè)接交流電源，對電源來說是一個負(fù)載。其輸入阻抗可用輸入電壓、輸入電流來計算，即變壓器的輸入阻抗為Zl＝,而變壓器的二次側(cè)輸出又接了負(fù)載，電壓、電流、負(fù)載之間存在Z2==Z關(guān)系。可以看出經(jīng)過變壓器把Z接到電源上和不要變壓器直接把Z接到電源上，兩者是完全不一樣的，這里變壓器起到改變阻抗的作用，把Z變成Z可以在U的電壓下工作。變換公式這說明負(fù)載Z經(jīng)過變壓器以后阻抗擴大了K倍。如果已知負(fù)載阻抗Z的大小，要把它變成另一個一定大小的阻抗Z，只需接一個變壓器，該變壓器的變比K=在電子線路中，這種阻抗變換很常用，如擴音設(shè)備中揚聲器的．阻抗很小(4~16)，直接接到功放的輸出，則揚聲器得到的功率很小，聲音就很小。只有經(jīng)輸出變壓器把揚聲器阻抗變成和功放內(nèi)阻一樣大，揚聲器才能得到最大輸出功率。這也稱為阻抗匹配。例1一1某晶體管收音機的輸出變壓器的一次側(cè)匝數(shù)N=230匝，二次側(cè)匝數(shù)N=80匝，原來配接8Ω的揚聲器，現(xiàn)要改用同樣功率而阻抗為4Ω的揚聲器，則二次側(cè)匝數(shù)N應(yīng)改繞成多少?解：先求出一次側(cè)的Z，因為不論N和Z怎么變，必須保證Z不變，才能保證功率輸出最大。Z=KZ=()×8=66.13Ω再由Z和新的揚聲器阻抗Z=4Ω，求出新的K和NK===4.07N==≈57匝則二次側(cè)匝數(shù)N應(yīng)改繞成57匝。

活動5變壓器的外特性（一）外特性與電壓變化率當(dāng)電源電壓及負(fù)載功率因數(shù)一定時，反映副邊端電壓隨副邊電流變化而變化的曲線U2＝f（I2）,稱為變壓器的外特性。外特性直觀反映了變壓器輸出電壓隨負(fù)載電流變化的趨勢。圖1.10變壓器的外特性電容性負(fù)載：U2隨I2的增大而增大（容性負(fù)載減小了無功電流分量）；電阻和電感性負(fù)載：U2隨I2的增大而減小。變化程度用電壓變化率來表示。定義：一般情況下，在（感性）左右時，額定負(fù)載的電壓變化率約為4%～5.5%。變壓器的外特性對負(fù)載來說，變壓器相當(dāng)于電源。對一個電源，我們關(guān)心的是它的輸出電壓隨負(fù)載的變化而變化的情況：負(fù)載變化時，輸出電壓改變多少？變化程度有多大？電力系統(tǒng)的用電負(fù)載是經(jīng)常發(fā)生變化的，負(fù)載變化所引起的變壓器輸出電壓（副繞組的端電壓）的變化程度，既與負(fù)載的大小和性質(zhì)（電阻性、電感性、電容性和功率因數(shù)的大小）有關(guān)，又與變壓器本身的性質(zhì)有關(guān)。只有了解變壓器的輸出電壓隨負(fù)載變化的規(guī)律，才能適應(yīng)不同負(fù)載的需要，對變壓器的輸出電壓進行必要的調(diào)整，保證供電質(zhì)量。當(dāng)原繞組電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)COSφ一定時，副繞組輸出的電壓U2與負(fù)載電流I2的關(guān)系U2=f(I2)，稱為變壓器的外特性。據(jù)對變壓器負(fù)載運行情況的分析，當(dāng)原繞組電壓Ul不變時，如果負(fù)載電流I2變化，則副繞組內(nèi)的阻抗壓降也會變化，副繞組輸出的電壓U隨之變化。這種變化關(guān)系可以用實驗的方法求得。圖1.10所示為用實驗方法得到的幾條功率因數(shù)不同的外特性曲線。當(dāng)原繞組加額定電壓U1N且I2=0時，變壓器的輸出電壓U20=U2N，即變壓器副繞組空載時的端電壓U20即為變壓器的額定電壓U2N。從圖1-29的外特性曲線可以看出，負(fù)載的性質(zhì)不同，輸出電壓的變化情況是不相同的。(1)負(fù)載為純電阻當(dāng)負(fù)載為純電阻時，COSφ2=1，隨著負(fù)載電流I2的增大，變壓器副繞組的輸出電壓逐漸降低，即變壓器輸出電壓具有下降的外特性，但下降得并不多。(2)負(fù)載為電感性當(dāng)負(fù)載為電感性時，O<COSφ2<1，隨著負(fù)載電流12的增大，變壓器副繞組的輸出電壓下降較快。這是因為無功電流滯后，對變壓器磁路中主磁通的去磁作用較強，使副繞組的感應(yīng)電動勢E2下降所致。(3)負(fù)載為電容性當(dāng)負(fù)載為電容性時，一1<COSφ2<0，φ2為負(fù)值。超前的無功電流有助磁作用，主磁通會有所增加，副繞組的感應(yīng)電動勢E2也隨之增加，使U2隨I2的增加而增加。以上說明，功率因數(shù)對變壓器外特性的影響是很大的。負(fù)載的功率因數(shù)確定之后，變壓器的外特性曲線也就隨之確定了。為了滿足不同負(fù)載的工作要求，不同用途的變壓器具有不同的外特性。例如，照明用變壓器應(yīng)當(dāng)有較為平直的外特性；但是有些負(fù)載則要求變壓器具有陡降（即電流I2增加時，U2下降很大）的外特性，如電弧焊使用的電焊變壓器。

活動6變壓器的空載試驗與短路試驗教學(xué)重點與難點變壓器空載與短路試驗變壓器空載與短路試驗的應(yīng)用一、空載試驗試驗?zāi)康模捍_定變壓器的變比k、鐵損耗PFe和勵磁阻抗Zm。為便于測量儀表的選用、確保試驗安全，空載試驗在低壓邊進行。將高壓邊開路，在低壓邊加電壓為額定值U2N、頻率為額定值的正弦交變電源，測出開路電壓U10、空載電流I20、空載損耗P0?？蛰d試驗接線圖對單相變壓器，有據(jù)空載等效電路，以及,，有，勵磁感抗可由,計算空載銅損很小，有對于三相變壓器的空載試驗，測出的電壓、電流均為線值，測出的功率為三相功率值，計算時應(yīng)進行相應(yīng)的換算，即將電壓、電流換算為相值，將功率換算為單相值。二、短路試驗?zāi)康模菏谴_定變壓器的銅損耗、短路阻抗。短路試驗在高壓邊進行，將低壓端短接，高壓邊交流電源，緩慢升壓至I1＝I1N時停止，測出短路電壓U1s、短路電流I1s、短路損耗ps。短路電壓U1s相對于額定電壓U1N來說很小，故磁通很小，鐵損pFe很小，有銅損為原、副銅損之和短路試驗接線圖因是在額定電流時測定，故為額定運行時的銅損耗。由于短路試驗時，，又有，因此可以用簡化等效電路來進行計算。有U1s稱為短路電壓，常用對的百分值us%來表示，us%稱短路電壓百分值式中zs%為短路阻抗百分值可見，us%＝zs%。短路電壓百分值反映了變壓器漏阻抗的大小。變壓器是負(fù)載的電源，其漏阻抗就是電源的內(nèi)阻抗。us%或zs%越小，變壓器的輸出電壓隨負(fù)載變化而變化的程度就越小。us%是變壓器的一個很重要的參數(shù)。例6.1一臺Y/Y0連接的三相變壓器，SN＝100kVA,＝6kV/0.4kV。在低壓邊做空載試驗，測出：U20＝400V，I20＝9.37A，P0＝600W；在高壓邊做短路試驗，測出：U1S＝317V，I1s＝9.4A，ps＝1920W。試驗時的室溫為25℃，試求：（1）折算到高壓邊的勵磁阻抗和短路阻抗；（2）變壓器的短路電壓百分值。解（1）變比勵磁參數(shù)，短路參數(shù)，。（2）短路電壓百分值

活動7變壓器的故障檢修及一般試驗為了保證變壓器的安全運行，應(yīng)對它進行經(jīng)常維護和定期檢查。一、檢查和清潔變壓器(1)檢查瓷套管是否清潔，有無裂紋與放電痕跡，螺紋有無損壞及其他異?，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)應(yīng)盡快停電更換。(2)檢查各密封處有無滲油和漏油現(xiàn)象，嚴(yán)重的應(yīng)及時處理。(3)檢查儲油柜的油位高度及油色是否正常，若發(fā)現(xiàn)油面過低應(yīng)加油。(4)檢查箱頂油面溫度計的溫度與室溫之差是否低于55℃。(5)定期進行油樣化驗及觀察硅膠是否吸潮變色，需要時進行更換。(6)注意變壓器的聲響與原來相比是否正常。(7)察看防爆管的玻璃膜是否完整，或壓力釋放閥的膜盤是否頂開。(8)檢查油箱接地情況。(9)觀察瓷管引出排及電纜頭接頭處有無發(fā)熱變色，火花放電及異狀停電檢查，找出原因后修復(fù)。(10)察看高、低壓側(cè)電壓及電流是否正常。(11)冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞。另外，要注意變電所門窗和通道的封閉情況,以防小動物進入變壓器室，造成電氣事故二、故障檢查1．觀察法變壓器的故障如過載、短路、接觸不良、打火等通常都反映在發(fā)熱上，變壓器油溫上升，有氣體、油沖出，有焦味，有爆裂聲、打火聲等，可以觀察變壓器上的保護裝置是否動作；防爆膜是否沖破；噴出油的顏色是否變黑或有焦味(變黑、有焦味說明故障嚴(yán)重)；上層油溫是否超過85C；液面是否正常；各連接部位是否漏油；箱內(nèi)有無不正常聲音?？傊?，通過看、聞、聽就可大致判斷變壓器是否有問題。2．測試法(1)2500V兆歐表測相間和每相對地的絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)絕緣電阻破壞的情況。（2）繞組的直流電阻測量三、檢修后的一般試驗(1)絕緣電阻和吸收比的測量吸收比是兆歐表搖動60s時測得的絕緣電阻R與搖動15s時測得的絕緣電阻R的比值。用2500V兆歐表分別測相間及每相對地的吸收比R/R，只要這個值大于1．3(電壓等級60kV及其以上的變壓器要大于1，5)就可認(rèn)為變壓器繞組是干燥的，沒有受潮。測量時其他非被測部位和油箱一起要接地。(2)測繞組的直流電阻(要求同前)。(3)測量各分接頭上變壓比，高壓側(cè)應(yīng)接電壓互感器測量，要求各相在相同分接頭位置上測出變壓比應(yīng)與銘牌值相符，相差不應(yīng)超過1％。(4)測定三相變壓器的連接組別。(5)測定額定電壓下的空載電流Io，Io應(yīng)在I的5％左右。(6)耐壓試驗?zāi)蛪涸囼炇菣z驗繞組對地及對另一繞組之間的絕緣。接線如圖所示。當(dāng)試驗高壓繞組時，將高壓各相端線連在一起，接到高壓試驗變壓器T2，低壓各相端線、中線和油箱—起接地，即可加電試驗。如要測試低壓繞組，則要把高壓各相端線、中線和油箱一起接地。

活動8變壓器繞組、絕緣故障原因分析及解決方法變壓器繞組及絕緣故障主要表現(xiàn)為：繞組絕緣電阻低，繞組接地，繞組對鐵心放電，繞組相間短路，匝間或排間短路，原、副邊繞組之間短路；繞組斷路，繞組絕緣擊穿或燒毀；油浸式變壓器的絕緣油故障；繞組之間，繞組與鐵心之間絕緣距離不符合要求，繞組變形等。這些故障均會使變壓器不能正常運行，而且這類故障是變壓器的常見故障，如果不及時發(fā)現(xiàn)和處理，其后果十分嚴(yán)重。一、變壓器繞組及絕緣故障的原因分析變壓器繞組及絕緣電阻不符合規(guī)范主要有以下幾種原因：1．變壓器繞組受潮，接地絕緣電阻不合格；2．變壓器內(nèi)部混入金屬異物，造成絕緣電阻不合格；3．變壓器直流電阻不合格及開、短路故障；4．繞組放電、擊穿或燒毀故障；5．變壓器油含有水分。二、變壓器繞組及絕緣故障的解決方法1．變壓器絕緣電阻測量用儀表由于變壓器一、二次繞組額定電壓等級較多，差別較大，因此不能用一個電壓級別的絕緣電阻表去測量，否則不是測量值錯誤，就是將變壓器繞組絕緣擊穿。表8-1為絕緣電阻表的分類使用數(shù)據(jù)。表8-1繞組額定電壓與測量用絕緣電阻表電壓等級之間的關(guān)系繞組額定電壓／V＜100100~10001000~30003000~6000＞6000絕緣電阻表等級1005001000250050002．變壓器繞組受潮、接地絕緣電阻不合格的分析處理對運行、備用或修理的變壓器，均有受潮的可能，所以一定要防止潮氣和水分侵入，以免導(dǎo)致繞組、鐵心和變壓器油(油浸式)受潮，引起絕緣電阻低而造成變壓器的各種故障。1）對需要吊心檢修的變壓器，要保持檢修場所干凈無潮氣，吊心檢修超過24h的，器身一定要烘烤，在檢修中如發(fā)現(xiàn)變壓器已受潮，必須先烘干后套裝。2）受潮的油要過濾。3）變壓器密封處要密封好。4）要定期檢查儲油柜、凈油器及去濕器應(yīng)完好，定期更換硅膠等吸濕劑。5）庫存?zhèn)溆米儔浩鲬?yīng)放置在干燥的庫房或場地，變壓器油要定期進行化驗。6）要定期檢查防雷裝置，尤其是雷雨季節(jié)更要檢查。7）非專業(yè)人員不可隨意打開變壓器零部件?？傊?，使用、維修、保管變壓器均要采取防止變壓器受潮、受腐蝕的措施。案例5.1在一次日巡視檢測中，發(fā)現(xiàn)一臺JS6—750／10型變壓器整體絕緣電阻降低，測得此時該變壓器的絕緣電阻僅為1.2MΩ。分析處理如下：經(jīng)對該變壓器進行檢查，未發(fā)現(xiàn)變壓器繞組有接地現(xiàn)象。但發(fā)現(xiàn)去濕器玻璃外殼破裂，外界潮氣較長時間由此侵入，去濕器內(nèi)硅膠變色發(fā)霉，吊心檢查和油化驗，發(fā)現(xiàn)油中水分超標(biāo)，器身受潮。隨后將變壓器器身放入烘箱在(110土5)℃下烘干12h，對變壓器油進行真空過濾且化驗合格，又更換了去濕器，組裝后全面檢查合格，排除了該故障。案例8.2有一臺備用三相電力變壓器10／0.4kV在庫中存放一年多，運至現(xiàn)場時用2000V兆歐表測一次繞組絕緣電阻僅為0.9MΩ。分析處理如下：查入庫前記錄各項指標(biāo)合格。檢查發(fā)現(xiàn)箱蓋邊沿密封不嚴(yán)，放置中潮氣、水分入浸，吊心檢查發(fā)現(xiàn)油箱內(nèi)側(cè)面有銹跡，由于變壓器靜止存放，入侵水分沉在油箱底部，由于處于靜止?fàn)顟B(tài)，侵入水分和變壓器油及揮發(fā)物達到基本平衡，整個鐵心和繞組尚未受潮。所以只需要對油進行處理。在現(xiàn)場對變壓器油采取真空濾油處理，使油箱底部水分在真空加熱濾油過程中揮發(fā)掉，直至絕緣電阻合格為止。3．變壓器內(nèi)部混入金屬異物，造成絕緣電阻不合格的分析處理。案例5.3一臺電爐變壓器B相對地的絕緣電阻為零。分析處理如下：該變壓器在運行中二段母線接地信號鈴響，電壓表指示一相電壓降低、兩相電壓升高。經(jīng)拉閘檢查6kV開關(guān)、母線和變壓器高壓套管均無異常，用兆歐表測變壓器絕緣，一次側(cè)B相絕緣電阻為零，其余正常，判定B相接地。經(jīng)吊心檢查發(fā)現(xiàn)一、二次繞組之間有一只頂絲，使一次對二次短路放電，引起不完全的接地，同時還發(fā)現(xiàn)二次繞組裸扁銅排外層有輕度電弧燒傷。經(jīng)取出頂絲檢查，發(fā)現(xiàn)是上方電抗器線圈上的頂絲因松脫落入變壓器內(nèi)。將頂絲重新擰入電抗器線圈上，再合閘，變壓器運行正常，B相絕緣電阻達120MΩ。案例5.4有一臺S7-800kV.A變壓器相對地絕緣擊穿。分析處理如下：該變壓器在運行中有異常響聲且絕緣電阻僅為1.5MΩ，但未引起值班人員重視，某天突然出現(xiàn)A相瓷瓶處放電，氣體繼電器動作。經(jīng)檢查為A相繞組接地而擊穿。原因是有一個M10×85螺柱卡在A相瓷瓶和箱蓋之間，構(gòu)成A相繞組接地。取下M10螺栓，吊出器身解體，取出A相一次繞組進行清理、檢查，未發(fā)生排間、層間及匝間短路，將外層用絕緣帶包扎好后套入，考慮到加強整體絕緣強度，全部繞組重新烘干、浸漆處理，變壓器油重新過濾合格。該類故障要求檢修人員檢修時一定要仔細(xì)，不要排除了舊故障，又因操作不當(dāng)引起新故障。4．變壓器直流電阻不合格、斷路和短路故障對三相變壓器其一次或二次繞組出現(xiàn)三相直流電阻不平衡，或某一相(或兩相)大，另兩相(或一相)小，說明變壓器繞組有開路、引線脫焊或虛接，繞組匝數(shù)錯誤或有匝間、層間短路等故障；還可能是同一繞組用不同規(guī)格導(dǎo)線繞制以及繞向反或連接錯等。而這些原因均會造成變壓器三相直流電阻不平衡、變壓器送電跳閘、不運行或帶負(fù)載能力下降等。為防止斷路故障，應(yīng)從下述幾方面做好預(yù)防工作。1）繞組繞制時用力不宜過猛，換位時換位處S彎不要彎折過度；2）接頭焊接要牢，不應(yīng)有虛焊、假焊，焊口不應(yīng)有毛刺或飛邊；3）繞制的線圈層間、排間絕緣距離要符合規(guī)范，以防放電時灼傷導(dǎo)線而斷路；4）防止變壓器過載運行；5）母排和一次繞組瓷套管導(dǎo)桿連接要牢，一、二次繞組引線與本相套管引接頭焊接要牢，如螺栓連接的螺母要擰緊；6）應(yīng)加強變壓器的日常維護保養(yǎng)工作。案例5.5有一臺SJl—560kV.A變壓器在運行中過熱，拉閘檢查發(fā)現(xiàn)三相直流電阻不平衡。分析處理如下：該變壓器額定電壓為13.8／0.4kV、Y/yn0連接，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)A相直流電阻是B、C相的兩倍。經(jīng)吊心檢查A相兩根并繞的導(dǎo)線有一根在引線處脫焊。將脫焊的這根導(dǎo)線重新和另一根并齊焊牢在引線上，從而排除了故障。案例5.6有一臺SJL-1000／10型變壓器在運行中因過熱而跳閘，拉閘檢查發(fā)現(xiàn)三相直流電阻不平衡。分析處理如下：吊心檢查發(fā)現(xiàn)B相二次繞組絕緣變色，該相直流電阻比A、C相小，經(jīng)檢查B相雙螺旋式繞組中有三匝，因匝間絕緣損壞而形成匝間短路。將該二次繞組用3.08mm×10.80mm扁鋁紙包線14根并繞18匝組成，該B相繞組取出加熱后將電纜紙剝?nèi)?，分別用0.05mm×25.00mm亞胺薄膜粘帶穿套式連續(xù)補包好，略加整形，恢復(fù)原高度后再套裝好。變壓器油二次過濾，器身經(jīng)烘烤合格。5．繞組放電、擊穿或燒毀故障在變壓器內(nèi)部如果存在局部放電，表明變壓器絕緣有薄弱環(huán)節(jié)，或絕緣距離不符合要求，放電時間一長或放電嚴(yán)重，將會使絕緣擊穿，繞組擊穿或燒毀是較大故障。只有提高修造質(zhì)量、按規(guī)程操作、加強維護保養(yǎng)，才能防止放電或擊穿變壓器。因此必須采取有效措施，防止變壓器發(fā)生放電故障。1）加強日常維護保養(yǎng)，對大中型及重要供電區(qū)域的變壓器應(yīng)有監(jiān)視設(shè)備；2）修理變壓器應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，絕緣距離應(yīng)符合要求，修復(fù)后密封要嚴(yán)；3）保持吸濕器有效，應(yīng)有防雷措施；4）大型高壓變壓器要裝有接地屏，防止放電案例5.7有一臺SJ6—750kV.A變壓器一次繞組出現(xiàn)放電故障。分析處理如下：該變壓器在運行中出現(xiàn)異聲，油溫逐漸升高，最后經(jīng)氣體繼電器動作，用1000V絕緣電阻表測一次絕緣電阻為0.5MΩ，二次為2.1MΩ。吊心檢查發(fā)現(xiàn)器身受潮，A、B兩相一次繞組中底部有放電痕跡。查出其主要原因是注油后注油孔未墊膠墊和擰入堵塞，潮氣由此入侵，而吸濕器因注油孔未堵不起吸濕作用，所以繞組和油均受潮而放電。對變壓器油現(xiàn)場真空濾油，一次繞組雖放電但并未受電弧嚴(yán)重灼傷，不需包扎處理，僅器身烘干后組裝，封、堵好注油孔，即排除了該故障。6．變壓器油不合格的原因、防止措施和判定方法變壓器油如果保管存放不當(dāng)、在運行中油受潮或過熱，都會逐漸變質(zhì)、老化和劣化，使絕緣性能下降，必須及時更換，或采取濾油方式，使不合格的絕緣油合格，從而保證油浸變壓器及互感器正常運行，減少變壓器故障。1）運行中的變壓器油受潮原因及防止方法a.變壓器油注入油箱后，在運行中油會受潮或進入水分，其主要原因是：在吊心檢修時或向變壓器中注油時，油本身接觸了空氣，雖時間不長，但已吸收了少量潮氣和水分；安裝或檢修變壓器時密封不嚴(yán)、外界潮氣和水分進入了變壓器油箱。b.防止方法如下：修理人員必須將變壓器嚴(yán)格密封，既防止油漏出，又防止外界潮氣入侵；吊心檢修必須在晴天進行，超過24h的，變壓器器身必須烘干處理；注油、濾油應(yīng)采取真空濾油為好；防止變壓器過熱和溫升超限，減少油氧化發(fā)生。2）變壓器油質(zhì)的判定方法打開油箱蓋(或放出一器皿油)，用肉眼觀察變壓器油的顏色，如果油的顏色發(fā)暗、變成深褐色，或油黏度、沉淀物增大，聞到有酸的氣味，油中有水滴等，均說明該變壓器油已經(jīng)老化和劣化，已經(jīng)不合格，必須采取措施，提高其性能。3）運行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容及指標(biāo)要判定變壓器油的質(zhì)量，應(yīng)進行多項測定和化驗，所測數(shù)值應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)值對比，這樣從量的角度來判定其超標(biāo)的程度，因此掌握運行油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對維修人員十分重要。運行油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。三、變壓器鐵心過熱故障的原因分析及解決方法導(dǎo)致變壓器鐵心過熱的主要原因是鐵心多點接地和鐵心片間絕緣不好造成鐵耗增加所致。因此必須加強對變壓器鐵心多點接地的檢測和預(yù)防。1．鐵心多點接地的檢測1）交流法給變壓器二次(低壓)繞組通以220～380V交流電壓，則鐵心中將產(chǎn)生磁通。打開鐵心和夾件的連接片，用萬用表的毫安擋檢測，當(dāng)兩表筆在逐級檢測各級鐵軛時，正常接地時表中有指示，當(dāng)觸接到某級上表中指示為零時，則被測處因無電流通過，該處疊片為接地點。2）直流法打開鐵心與夾件的連接，在鐵軛兩側(cè)的硅鋼片上施加6V直流電壓，再用萬用表直流電壓擋，依次測量各級鐵心疊片間的電壓。當(dāng)表指針指示為零或指針指示相反時，則被測處有故障接地點。3）電流表法當(dāng)變壓器出現(xiàn)局部過熱，懷疑是鐵心有多點接地，可用電流表測接地線電流。因為鐵心接地導(dǎo)線和外接地線導(dǎo)管相接，利用其外引接地套管，接入電流表，如測出有電流存在，說明鐵心有多點接地處；如果只有一點正常接地，測量時電流表應(yīng)無電流值或僅有微小電流值。2．變壓器鐵心多點接地的預(yù)防措施制造或大修變壓器而需要更換鐵心時，要選好材質(zhì)；裁剪時，勿壓壞疊片兩面絕緣層，裁剪毛刺要??；保持疊片干凈，污物、金屬粉粒不可落在疊片上，疊壓合理，接地片和鐵心要搭接牢固，和地線要焊牢。接地片離鐵軛、旁柱符合規(guī)定距離，防止器身受潮使鐵心銹蝕，總裝變壓器時鐵心與外殼或油箱的距離應(yīng)符合規(guī)定；其他金屬組件、部件不可觸及鐵心，加強維護，防止過載運行，一旦出現(xiàn)多點接地應(yīng)及時排除。四、變壓器鐵心接地、短路故障的檢測檢測方法如下。1．電流表法用鉗式電流表分別測量夾件接地回路中電流I1和鐵心接地回路中電流I2。當(dāng)測得回路中電流相等，判定為上鐵軛有多點接地；當(dāng)所測I2＞＞I1，則說明下鐵軛有多點接地；當(dāng)所測I1＞＞I2，根據(jù)多年測試經(jīng)驗判定為鐵心軛部與外殼或油箱相碰。2．用絕緣電阻表測量絕緣電阻用絕緣電阻表檢測鐵心、夾件、穿心螺桿等件的絕緣電阻時，判定其標(biāo)準(zhǔn)如下：對運行的大中型變壓器，一般采用1000V絕緣電阻表測量穿心螺桿對鐵心和對夾件的絕緣電阻。對10kV及以下變壓器，絕緣電阻應(yīng)不小于2MΩ為合格；20～35kV級的絕緣電阻應(yīng)不小于5MΩ；40～66kV級的，應(yīng)不小于7.5MΩ；66kV以上至220kV高壓變壓器絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ。所測小于上述規(guī)定時，說明有短路故障存在，應(yīng)進一步打開接地片，分別測夾件、鐵心、穿心螺桿、鋼壓環(huán)件對地的絕緣電阻，找出短路故障并及時排除。3．直流電壓法用12~24V直流電壓施加在鐵心上鐵軛兩側(cè)，再用萬用表毫伏擋分別測量各級鐵心段的電壓降，對稱級鐵心段的電壓降應(yīng)相等。在測量時若發(fā)現(xiàn)某一級電壓降非常小，可能該級疊片間有局部短路故障，應(yīng)進一步檢查排除。4．雙電壓表法給變壓器內(nèi)、外鐵心施給一定的勵磁電壓，來測量鐵心內(nèi)外磁路電壓值。具體方法是：用兩只電壓表，電壓表V1兩表筆接內(nèi)鐵心、電壓表V2接外鐵心，如果磁路有故障，則電壓表指示為零：當(dāng)表V1=0而V2不為零，則外磁路有短路處，當(dāng)表V2=0而V1不為零，是內(nèi)磁路有故障。項目二三相變壓器活動1單相變壓器繞組的極性及其判定教學(xué)目的與要求掌握單相變壓器繞組的極性及其判定一、變壓器繞組的極性變壓器繞組的極性是指變壓器一次側(cè)、二次側(cè)繞組在同一磁通作用下所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之間的相位關(guān)系，通常用同名端來標(biāo)記。在圖2--1中，鐵心上繞制的所有線圈都被鐵心中交變的主磁通所穿過，在任何某個瞬間，電動勢都處于相同極性(如正極性)的線圈端就稱同名端；而另一端就成為另一組同名端，它們也處于同極性(如負(fù)極性)。不是同極性的兩端就稱為異名端。例如在交變磁通曲的作用下，感應(yīng)電動勢與的正方向所指的lU2、2U2是一對同名端，在互感器繞組上常用“+”和“—”來表示(并不表示真正的正負(fù)意義)。對一個繞組而言，哪個端點作為正極性都無所謂，但一旦定下來，其他有關(guān)的線圈的正極性也就根據(jù)同名端關(guān)系定下了。有時也稱為線圈的首與尾，只要一個線圈的首尾確定了，那些與它有磁路穿通的線圈的首尾也就定下了。二、極性的重要性1．繞組串聯(lián)時(1)正向串聯(lián)，也稱為首尾相連，即把兩個線圈的異名端相連，總電動勢為兩個電動勢相加，電動勢會越串越大。(2)反向串聯(lián)，也稱為尾尾相連(或首首相連)，總電動勢為兩個電動勢之差，電動勢將變小。正因為正、反向串聯(lián)的總電動勢相差很大，所以常用此法來判別兩個繞組的同名端。2．繞組并聯(lián)時也有兩種連接方法。(1)同極性并聯(lián)，它又分兩種情況。1)與大小一樣，則兩個繞組回路內(nèi)部的總電動勢為零，不會產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，這是最理想狀態(tài)，變壓器的并聯(lián)，就應(yīng)符合這種條件：2)與大小不等，則兩個繞組回路內(nèi)部的總電動勢不為零，外部不接負(fù)載時，也會產(chǎn)生一定的環(huán)流。這對繞組的正常工作不利，環(huán)流會產(chǎn)生損耗和發(fā)熱，輸出電壓、電流都減少，嚴(yán)重時甚至燒壞繞組。(2)反極性并聯(lián)這時兩個繞組回路內(nèi)部的環(huán)流將很大，甚至燒壞線圈，這種接法是不允許的，應(yīng)絕對避免。以上說明繞組極性判別對變壓器繞組的連接是十分重要的。三、極性的判別1．直觀法因為繞組的極性是由它的繞制方向決定的，所以可以用直觀法判別它們的極性。2．測試法無法觀察到繞組的繞制方向(如繞組密封在內(nèi)部)，只能借助儀表來測試。（1）如果U3=U1+U2，，則是正向串聯(lián)，1U1與2U1是異名端；如果U3=U1—U2則是反向串聯(lián)，1U1與2U1是同名端(2)檢流計法P為檢流計(檢流計指針偏向電流流人的一端)。當(dāng)合上開關(guān)飛，如電流向下，說明這時1U1與2U1都處于高電位，所以它們是同名端。用這個方法時，為了省電和保護檢流計，一般將高壓側(cè)接檢流計。也可用直流毫安表代替檢流計，直流毫安表量程由大至小試用，直到反應(yīng)明顯為止。以上是對單相繞組的極性判別。對三相變壓器來說，它的每一相的一次側(cè)、二次側(cè)繞組之間的同名端判別，同單相變壓器一樣。但三相繞組之間嚴(yán)格地講不屬于同名端判別范疇。

活動2三相變壓器及連接組別教學(xué)目的與要求掌握三相變壓器及連接組別三相交流電無論在經(jīng)濟、技術(shù)上都有極大的優(yōu)越性，所以現(xiàn)代電力系統(tǒng)都采用三相交流電，為此三相交流變壓器被廣泛應(yīng)用。它可以由三個單相變壓器連接組成，稱為三相組式變壓器。但大多數(shù)均采用三相合為一體的三相芯式變壓器，因為它體積小，經(jīng)濟性也好。一、三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)1．三相組式變壓器的磁路它的三個單相變壓器鐵心磁路是各自獨立的，只要三相電壓平衡，則磁路也是對稱一樣的，每只變壓器可作為單相變壓器來分析。2．三相芯式變壓器的磁路三相芯式變壓器有三個鐵心柱，供三相磁通Φ、Φv、Φw分別通過。在三相電壓平衡時，磁路也是對稱的，總磁通Φ=Φ+Φv+Φw=0，所以就不需要另外的鐵心來供參總通過。類似于三相對稱電路中省去中線一樣，這樣就大量節(jié)省了鐵心的材料。但由于中間鐵心磁路短一些，造成三相磁路不平衡，使三相空載電流也略有不平衡，但大變壓器的空載電流Io很小，影響不大。由于三相芯式變壓器體積小，經(jīng)濟性好，所以被廣泛使用。相芯式變壓器繞組的連接二、三相繞組的首尾判別星型接法(1)星形接法的優(yōu)點1）與三角型接法相比，相電壓低，可節(jié)省絕緣材料，對高電壓特別有利；2)有中性點可引出，適合于三相四線制，可提供兩種電壓；3)中點附近電壓低，有利于裝分接開關(guān)；4）相電流大，導(dǎo)線粗，強度大，匝間電容大，能承受較高的電壓沖擊。(2)星形接法的缺點1）存在諧波，造成損耗增加，1800kVA以上的變壓器不能采用此種接法2)中性點要直接接地，否則當(dāng)三相負(fù)載不平衡時，中點電位會嚴(yán)重偏移，對安全不利3）當(dāng)某相發(fā)生故障時，只好整機停用。3．三角形接法它是把三相繞組的各相首尾相接構(gòu)成一個閉合回路，把三個連接點接到電源上去。因為首尾連接的順序不同，可分為正相序和反相序兩種接法。與星形接法一樣，如果一次側(cè)有一相首尾接反了，磁通也不對稱，就會同樣出現(xiàn)空載電流急劇增加，比星形接法還嚴(yán)重，這是不允許的。二次側(cè)繞組正確接法時，閉合回路的三相電動勢之和為零，所以也就不產(chǎn)生環(huán)流。電動勢相量圖是閉合的，這時任意打開回路中的一個接點，測量該點兩端所得的電壓，稱為三角形的開口電壓，其值應(yīng)該為零。三角形接法的優(yōu)點1)輸出電流比星形接法大，可以省銅，對大電流變壓器很合適，2)當(dāng)一相有故障時，另外兩相可接成V形運行。缺點是沒有中性點，沒有接地點，不能接成三相四線制。三、連接組及其判別1．連接組根據(jù)不同的需要，一次側(cè)、二次側(cè)有各種不同接法，形成了不同的連接組別，也反映出不同的一次側(cè)、二次側(cè)的線電壓之間的相位關(guān)系。兩臺三相變壓器并聯(lián)，如果它們的一次側(cè)、二次側(cè)電壓大小一樣，但相位不同，不能并聯(lián)，要求它們的連接組別一樣才能并聯(lián)，從而說明連接組別判別的重要性。國際上規(guī)定，標(biāo)志三相變壓器高、低壓繞組線電動勢的相位關(guān)系用時鐘表示法。即規(guī)定高壓側(cè)線電動勢為長針，永遠(yuǎn)指向12點位置；低壓側(cè)線電動勢為短針，它指向幾點鐘，就是連接組別的標(biāo)號。如Y，d11表示高壓邊為星形接法，低壓邊為三角形接法，一次側(cè)線電壓落后二次側(cè)線電壓相位30°。雖然連接組別有許多，但為了便于制造和使用，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了五種常用的連接組。2．連接組別的判別方法在常用的連接組別中，可分成Y，y和Y，d兩類接法，下面分別介紹它們的判別方法。(1)Y，y接法知道變壓器的繞組連接圖及各相一次側(cè)、二次側(cè)的同名端，如圖2-15a所示，可按下列步驟判別。步驟一，首先要在接線圖中標(biāo)出每個相電動勢的正方向及和的正方向，一次側(cè)和二次側(cè)都指向各自的首端即1U1、2U1。再畫出一次側(cè)繞組(高壓邊)電動勢相量圖，最好按書中方位畫，這樣畫出的線電勢，正巧在鐘表“12”的位置，不用再移動了。步驟二，畫出二次側(cè)繞組的電動勢相量圖，由接線圖中的同名端可判斷出，和一次側(cè)的電動勢是同相位(即同極性)，所以它的相量圖也和一次側(cè)一樣步驟三，畫出時鐘的鐘點，只要把一次側(cè)的直l放在“12”點，再把二次側(cè)作為短針放上去即可，很明顯二次側(cè)是12點，也就是0點，所以是Y，y0連接組。如果接線圖改變了，二次側(cè)的同名端換成另一端，則二次側(cè)的相電動勢反相，結(jié)果會怎樣呢?不需重新畫圖，只要把二次側(cè)的線電壓反過去180°就可以了，即由0點變成了6點，標(biāo)記變成了Y，y6。當(dāng)然，如果二次側(cè)不變，而把一次側(cè)的極性接反，結(jié)果也是一樣。Y,d接法

活動3三相變壓器的并聯(lián)運行一、并聯(lián)運行的原因在配電站中，通常由幾臺變壓器并聯(lián)供電，其原因是：(1)當(dāng)某臺變壓器需要檢修或故障時，就可以由備用變壓器并列運行，以保證不停電從而提高了供電質(zhì)量。(2)當(dāng)負(fù)載隨晝夜、季節(jié)而波動時，可根據(jù)需要將某些變壓器斷開(稱為解列)或投入(稱為并列)以提高運行效率，減少不必要的損耗。(3)隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，供電站的用戶不斷增加，需擴展容量而增加變壓器并列的臺數(shù)。當(dāng)然并列臺數(shù)也不能太多，因為如單臺機組容量太小，會增加損耗，增加投資和成本，也會使運行操作復(fù)雜化。二、變壓器并聯(lián)運行的條件必須符合以下三個條件的變壓器才可以并聯(lián)運行。1．一次側(cè)、二次側(cè)的電壓分別相等，即變比K相等如果兩臺二次側(cè)電壓不同的變壓器負(fù)載運行時，兩臺變壓器的承載也不平衡，電壓偏大的一臺承載過大。為此規(guī)定了兩臺變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)電壓需相等，變壓比K的誤差不允許超過±0．5％。2．連接組別應(yīng)相同前面在分析連接組時就講到，它是反映一次側(cè)、二次側(cè)線電壓的相位關(guān)系。3．短路阻抗要相等

活動4電力變壓器銘牌及參數(shù)的簡單計算教學(xué)目的與要求掌握電力變壓器銘牌及參數(shù)的簡單計算一、國產(chǎn)電力變壓器的銘牌1、型號型號表示變壓器的結(jié)構(gòu)特點、額定容量(kVA)和高壓側(cè)的電壓等級(kV)。(1)舊型號SJL—560／10。第一字母S——三相，D——單相；第二字母J——油浸自冷，F(xiàn)——風(fēng)冷，G——干式，S——水冷；第三字母L——鋁線，P——強迫油循環(huán)；數(shù)字560——額定容量(kVA)，10——高壓側(cè)電壓(kV)。(2)新型號S7—500／10——三相電力變壓器第7設(shè)計序號。S=500kVA，=10kV(高壓側(cè))。S9—80／10——三相電力變壓器第9設(shè)計序號，S=80KVA，U=10kV；SZ9——代表有載調(diào)壓三相電力變壓器；S9—M——代表全密封三相電力變壓器。2、額定電壓U一次側(cè)額定電壓是指它正常工作時的線電壓，它是由變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱條件所規(guī)定的。二次側(cè)額定電壓是指一次側(cè)額定電壓時，分接開關(guān)位于額定電壓位置上，二次側(cè)空載時的線電壓，單位是V。3、額定電流額定電流是指在某環(huán)境溫度、某種冷卻條件下允許規(guī)定的滿載線電流值。當(dāng)環(huán)境溫度和拎卻條件改變時，額定電流也應(yīng)變化。額定電流的大小主要由繞組絕緣和散熱條件限制。例如，干式變壓器加風(fēng)扇散熱后，電流可提高50％。我國規(guī)定變壓器的環(huán)境溫度是40℃。4．額定容量S額定容量的單位為kVA，也稱視在功率，表示在額定工作條件下變壓器的最大輸出功率，而滿負(fù)荷時實際的輸出功率為：P=ScosΦ。當(dāng)然，S也和I一樣受到環(huán)境和冷卻條件的影響。單相時：S=UI三相時：S=UI通?？珊雎該p耗，認(rèn)為UI=UI，以計算一次側(cè)、二次側(cè)的額定電流I、I。5．阻抗電壓U阻抗電壓U也稱短路電壓，與輸出電壓的穩(wěn)定性有關(guān)，也與承受短路電流的能力有關(guān)，要綜合考慮。6．溫升溫升是變壓器額定工作條件下，內(nèi)部繞組允許的最高溫度與環(huán)境溫度之差,它取決于所用絕緣材料的等級。繞組的最高允許溫度為額定環(huán)境溫度加變壓器額定溫升，如40+65=105℃，為A級絕緣的耐熱溫度。這時變壓器油面的最高溫度為40+55=95℃，一般上層油溫應(yīng)工作在85℃以下，以控制油的老化不致太快。7．冷卻方式ONAN——油浸自冷。8．絕緣水平L1——雷擊耐壓75LV，AC——交流耐壓35kV。9．其他數(shù)據(jù)其他數(shù)據(jù)還有油質(zhì)量、器身質(zhì)量、總質(zhì)量等，這些數(shù)據(jù)為變壓器維修提供依據(jù)，根據(jù)它來準(zhǔn)備變壓器油、起吊設(shè)備、其他維修材料和設(shè)備。具體標(biāo)準(zhǔn)可查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)代號。二、國產(chǎn)電力變壓器的簡介我國已生產(chǎn)多種系列電力變壓器，多數(shù)采用油浸式。除普通三相雙線圈變壓器外，還生產(chǎn)三相三線圈變壓器和三相自耦變壓器。目前使用最多的是20~6300kVA之間的中小型三相電力變壓器，它們主要包括如下。SJ6系列SJL系列SJL1系列S7與SL7系列S9系列S10-M系列樹脂澆注型干式變壓器項目三特種變壓器活動1儀用變壓器教學(xué)目的與要求難使學(xué)生掌握常用的儀用變壓器、電焊變壓器要做一個直接測量大電流、高電壓的儀表是很困難的，操作起來也是十分危險的。利用變壓器能改變電壓和電流的功能，制造出特殊的變壓器——儀用變壓器(或稱互感器)。把高電壓變成低電壓，就是電壓互感器；把大電流變成小電流，就是電流互感器。利用互感器使測量儀表與高電壓、大電流隔離，從而保證儀表和人身的安全，又可大大減少測量中能量的損耗，擴大儀表量限，便于儀表的標(biāo)準(zhǔn)化。因此，儀用變壓器被廣泛應(yīng)用于交流電壓、電流、功率的測量中，以及各種繼電保護和控制電路中。一、電流互感器1．工作原理電流互感器結(jié)構(gòu)上與普通雙繞組變壓器相似，也有鐵心和一次側(cè)、二次側(cè)繞組，但它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，只有一匝到幾匝，導(dǎo)線都很粗，串聯(lián)在被測的電路中，流過被測電流，被測電流的大小由用戶負(fù)載決定，電流互感器的二次側(cè)繞組匝數(shù)較多，它與電流表或功率表的電流線圈串聯(lián)成為閉合電路，由于這些線圈的阻抗都很小，所以二次側(cè)近似于短路狀態(tài)。由于二次側(cè)近似于短路，所以互感器的一次側(cè)的電壓也幾乎為零，因為主磁通正比于一次側(cè)輸入電壓，總磁勢為零。2．電流互感器使用中應(yīng)注意的事項：(1)運行中二次側(cè)不得開路，否則會產(chǎn)生高壓，危及儀表和人身安全，因此二次側(cè)不能接熔斷器；運行中如要拆下電流表，必須先將二次側(cè)短路才行。(2)電流互感器的鐵心和二次側(cè)繞組一端要可靠接地，以免在絕緣破壞時帶電而危及儀表和人身安全。(3)電流互感器的一次側(cè)、二次側(cè)繞組有“+”“—”或“?！钡耐藰?biāo)記，二次側(cè)接功率表或電能表的電流線圈時，極性不能接錯。(4)電流互感器二次側(cè)負(fù)載阻抗大小會影響測量的準(zhǔn)確度，負(fù)載阻抗的值應(yīng)小于互感器要求的阻抗值，使互感器盡量工作在“短路狀態(tài)”。并且所用互感器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)比所接的儀表準(zhǔn)確度高兩級，以保證測量準(zhǔn)確度。例如，一般板式儀表為1．5級，可配用0．5級電流互感器。二、電壓互感器1．工作原理電壓互感器的原理和普通降壓變壓器是完全一樣的，不同的是它的變壓比更準(zhǔn)確；電壓互感器的一次側(cè)接有高電壓，而二次側(cè)接有電壓表或其他儀表(如功率表、電能表等)的電壓線圈。因為這些負(fù)載的阻抗都很大，電壓互感器近似運行在二次側(cè)開路的空載狀態(tài)，U2為二次側(cè)電壓表上的讀數(shù)，只要乘變比K就是一次側(cè)的高壓電壓值。2，電壓互感器的使用一般電壓互感器二次側(cè)額定電壓都規(guī)定為100V，一次側(cè)額定電壓為電力系統(tǒng)規(guī)定的電壓等級，這樣做的優(yōu)點是二次側(cè)所接的儀表電壓線圈額定值都為100V，可統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。和電流互感器一樣，電壓互感器二次側(cè)所接的儀表刻度實際上已經(jīng)被放大了K倍，可以直接讀出一次側(cè)的被測數(shù)值。例如，JDC—0．5型表示為單相干式電壓互感器，額定電壓為500V。選擇電壓互感器時，一要注意額定電壓要符合所測電壓值；二要注意二次側(cè)負(fù)載電流總和不得超過二次側(cè)額定電流，使它盡量接近“空載運行”狀態(tài)。使用中的注意事項：（1）二次側(cè)不能短路，否則會燒壞繞組。為此，二次側(cè)要裝熔斷器(2)鐵心和二次側(cè)繞組的一端要可靠接地，以防絕緣破壞時，鐵心和繞組帶高電壓。（3）二次側(cè)繞組接功率表或電能表的電壓線圈時，極性不能接錯。三相電壓互感器和三相變壓器一樣．要注意連接法，接錯會造成嚴(yán)重后果。(4)電壓互感器的準(zhǔn)確度與二次側(cè)的負(fù)載大小有關(guān)，負(fù)載越大，即接的儀表越多，誤差越大。

活動2電焊變壓器交流弧焊機由于結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造容易和維護方便而得到廣泛應(yīng)用。電焊變壓器是交流弧焊機的主要組成部分，它實質(zhì)上是一個特殊性能的降壓變壓器。為了保證焊接質(zhì)量和電弧燃燒的穩(wěn)定性，電焊變壓器應(yīng)滿足以下條件：(1)二次側(cè)空載電壓應(yīng)為60—75V，以保證容易起弧。同時為了安全，空載電壓最高不超過85V。(2)具有陡降的外特性，即當(dāng)負(fù)載電流增大時，二次側(cè)輸出電壓應(yīng)急劇下降，通常額定運行時的輸出，電壓U2s為30V左右(即電弧上電壓)。(3)短路電流／1c不能太大，以免損壞電焊機，同時也要求變壓器有足夠的電動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。焊條開始接觸工件短路時，產(chǎn)生一個短路電流，引起電弧，然后焊條再拉起產(chǎn)生一個適當(dāng)長度的電弧間隙。所以，變壓器要能經(jīng)常承受這種短路電流的沖擊。(4)為了適應(yīng)不同的加工材料、工件大小和焊條，焊接電流應(yīng)能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。為了滿足以上要求，根據(jù)前面分析，影響變壓器外特性的主要因素是一次側(cè)、二次側(cè)繞組的漏阻抗Z和Z。以及負(fù)載功率因數(shù)cosΦ2。由于焊接加工是屬于電加熱性質(zhì)，故負(fù)載功率因數(shù)基本上都一樣，cosΦ2≈1，所以不必考慮。而改變漏抗可以達到調(diào)節(jié)輸出電流的目的，根據(jù)形成漏抗和調(diào)節(jié)方法的不同，下面介紹幾種不同的電焊變壓器。一、帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器有外加電抗器式和共軛式兩種結(jié)構(gòu)形式。1．外加電抗器式外加電抗器式電焊變壓器是在一臺降壓變壓器的二次側(cè)輸出端再串接一臺可調(diào)電抗器組合而成。為了調(diào)節(jié)二次側(cè)空載電壓U，在一次側(cè)繞組中備有分接頭。電焊變壓器輸出電流的調(diào)節(jié)主要通過改變電抗器的氣隙大小來實現(xiàn)，如氣隙減小時，電抗增大，電焊機輸出外特性下降陡度就增大，電流就減小。2．共軛式共軛式電焊變壓器是將變壓器鐵心和電抗器鐵心制成一體成為共軛式結(jié)構(gòu)(即有部分磁軛是共用的)。它除了變壓器一次側(cè)、二次側(cè)線圈1和2外，還有個電抗線圈3和動鐵心4。變壓器二次側(cè)輸出線圈是與電抗器線圈串聯(lián)的，設(shè)E是電抗器上的電動勢，是變壓器二次側(cè)電動勢，當(dāng)兩者是順極性串聯(lián)時，輸出電壓為兩者之和。當(dāng)兩者是反極性串聯(lián)時，輸出電壓為兩者之差。因此得到兩種不同空載電壓的外特性。當(dāng)然，這兩條曲線相差較大(即粗調(diào))，如果能得到它們中間的一些曲線，即達到微調(diào)電流的目的，只要調(diào)節(jié)電抗器鐵心中間的動鐵心，通過改變氣隙來改變E．的大小和電抗值，從而改變曲線的下降陡度，達到改變電流的目的。二、磁分路動鐵式電焊變壓器磁分路動鐵式電焊變壓器是在鐵心的兩柱中間又裝了一個活動的鐵心柱，稱為動鐵心。一次側(cè)繞組繞在左邊一鐵心柱上，而二次側(cè)繞組分兩部分，一部分在左邊與一次側(cè)同在一個鐵心柱上；另一部分在右邊一個鐵心柱上。當(dāng)改變二次側(cè)繞組的接法時就達到改變匝數(shù)和改變漏抗的目的，從而達到改變起始空載電壓和改變電壓下降陡度的作用，以上是粗調(diào)作用。粗調(diào)有I和Ⅱ兩擋。如果要微調(diào)電流，則要微調(diào)中間動鐵心的位置。如果把動鐵心從鐵心的中間逐步往外移動，那么從動鐵心中漏過的磁通會慢慢地減少。因為動鐵心往外移動；氣隙加大，磁阻也加大，漏磁通就減少，漏抗隨之減少，電流下降速度就慢。當(dāng)連接片接在I位置時(即粗調(diào)電流)，次級繞組匝數(shù)較多，所以空載電壓較高。這時把動鐵心移到最里面，則漏磁通最多，漏抗最大，曲線下降最陡，即為曲線1；反之，把動鐵心慢慢移出來，曲線就慢慢向曲線2靠近。如果工作電壓為30V，工作電流就會從60A左右慢慢向170A變化，這就是微調(diào)電流的原理。當(dāng)粗調(diào)節(jié)器放在Ⅱ位置，由于二次側(cè)匝數(shù)少了，空載電壓從70V降到60V，曲線3、4的陡度也小了。同前面分析的一樣，當(dāng)動鐵心從最里面移動到最外面時，工作，電流將從130A左右慢慢向450A變化。三、動圈式電焊變壓器前面兩種變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)繞組是固定不動的，只是改變動鐵心位置，即改變氣