《電工電子基本技能操作項目教程》課件項目九

項目九變壓器的空載與負載運行能力目標1．認識變壓器并識讀變壓器的銘牌；2．判斷變壓器的同名端與好壞；3．排除變壓器電路故障；4．具有細心的工作品質、嚴謹的工作態(tài)度。知識目標1．知道變壓器的結構；2．知道變壓器的工作原理；3．知道變壓器的外特性。變壓器的空載與負載運行一、變壓器的銘牌識讀

1、變壓器的銘牌每臺變壓器都有較詳細的一系列技術數據，較詳細的數據都會在產品說明書上和試驗報告中給出，而最常用到的一些數據則標在銘牌上。銘牌用銅材料或鋁材料制成，釘在變壓器外殼容易查看到的顯著位置上。填寫的內容應該是刻(沖)印的，如圖9-1所示。按國家標準GB1094.1—1996《電力變壓器總則》規(guī)定，銘牌上除標出變壓器名稱、型號、產品代號、標準代號、制造廠名、出廠序號、制造年月外，還需要標出變壓器的技術數據、聯結組標號、冷卻方式、總重。項目內容與原理變壓器的空載與負載運行變壓器的空載與負載運行圖9-1電力變壓器銘牌2、變壓器型號及定義變壓器的型號由8個部分表示，其含義如圖9-2所示。其中，有四部分可能不表示在型號中。例如S9-80/10，表示第九次設計的三相變壓器，額定容量為80kV?A，高壓繞組電壓等級為10kV。絕緣代號、冷卻代號、調壓代號、材質代號均不表示。變壓器的空載與負載運行變壓器的空載與負載運行圖9-2變壓器型號變壓器的空載與負載運行二、變壓器的結構與工作原理

1、單相變壓器結構變壓器主要由鐵心和繞組兩部分構成，如圖9-3所示。變壓器的繞組有原邊繞組(初級或一次繞組)和副邊繞組(次級或二次繞組)，原邊繞組與電源相連，副邊繞組與負載相連。為了減少渦流損耗，鐵心采用相互絕緣的硅鋼片疊壓而成。變壓器的空載與負載運行圖9-3變壓器結構變壓器的空載與負載運行2、變壓器的工作原理

當匝數為N1的原邊繞組接上交流電壓u1時，原繞組中將產生交流電流i1，磁通勢i1N1產生的交變磁通大部分通過鐵心而閉合，因此，根據電磁感應定律將同時在原、副繞組中產生感應電動勢e1和e2。如果副邊繞組有負載，則副繞組(匝數為N2)中有電流i2通過，磁通勢i2N2產生的磁通也大部分通過鐵心而閉合。變壓器的空載與負載運行1)變壓器空載運行

鐵心變壓器是一個非線性元件，當變壓器的副繞組開路，原繞組和電源連接時，稱為變壓器的空載運行。變壓器空載運行時，原繞組中流過的電流稱為空載電流，用I0表示，其值很小，約為變壓器原繞組額定電流的3%～8%。此時原、副邊電壓比為稱為變壓器的變壓比或變比。2)變壓器的負載運行變壓器的原邊接額定電壓，副邊接負載時，變壓器處于負載運行狀態(tài)，此時原、副邊電流之比為變壓器的空載與負載運行三、變壓器的同名端

1、同名端（同極性端）所謂同名端，就是當電流從兩個線圈的同極性端流入(或流出)時，產生的磁通的方向相同；或者當磁通變化(增大或減小)時，在同極性端感應電動勢的極性也相同。也可定義為瞬時電壓極性相同的兩個引線端，就稱為同名端。

2、判斷同名端的意義變壓器的原邊或副邊有兩個繞組時，若將兩個繞組串聯或并聯，必須先知道兩個繞組的同名端，否則串聯錯了將無電壓輸出，并聯錯了會造成短路。變壓器的空載與負載運行3、變壓器繞組同名端的判斷

同名端一般用記號“●”或者“﹡”標明在變壓器上。由于變壓器通常是密閉的，若沒有標明記號時，繞組同名端和實際繞向均無法知道，為了判定變壓器兩個繞組的同名端，常采取交流法和直流兩種方法判別。下面介紹交流法的原理。

用交流法測定繞組極性的電路原理圖如圖9-4所示，將副邊兩個繞組1、2和3、4的任意兩端(如2和3)連接在一起，在原邊繞組(如5、6)兩端加一個比較低的便于測量的電壓。用電壓表分別測量1、4兩端的電壓U14和兩繞組的電壓U12及U34。若U14的數值是兩繞組的電壓之差，即U14?=?U12?-?U34，則1和4是同名端；若U14是兩繞組電壓之和，即U14?=?U12?+?U34，則1和3是同名端。變壓器的空載與負載運行圖9-4變壓器同名端變壓器的空載與負載運行4、變壓器的外特性

在變壓器原邊電壓U1為定值，負載性質一定時，變壓器副邊電壓U2會隨副邊電流I2增加而減少，這就是變壓器的外特性。由此畫出的曲線就是變壓器的外特性曲線。

變壓器外特性曲線如圖9-5所示。變壓器的空載與負載運行

圖9-5變壓器外特性曲線項目訓練準備(1)單相調壓器；(2)交流電流表(0～50mA，0～1A)；(3)數字萬用表；(4)單相變壓器；(5)實驗圖所示燈泡(15V，6W)、開關。變壓器的空載與負載運行項目操作與測量(一)變壓器銘牌識讀(1)觀察變壓器的結構，識讀變壓器的銘牌，并將內容填入表9-1。變壓器的空載與負載運行構造型號銘牌內容

銘牌意義

表9-1變壓器的空載與負載運行

(2)檢測變壓器好壞。變壓器不接電源時，用萬用表歐姆擋(200?Ω或2?kΩ擋)測量判斷每個線圈的兩根引出線，并記住每個線圈引出對應的接線柱。同時判斷變壓器原、副邊繞組是否有斷路、短路。將檢測數據填入表9-2。原

邊副

邊好壞判斷引腳參數數據引腳參數數據

表9-2變壓器的空載與負載運行(二)變壓器繞組同名端的測定（交流判別法）(1)按圖9-4所示電路連接線路。(2)用導線將副邊2腳3腳兩點連接。(3)調節(jié)調壓器，使其輸出電壓為100?V，作為變壓器的原邊電壓加至原邊5、6腳。(4)用萬用表交流電壓擋測量U12、U34及U14，判斷同名端，并將測量值記入表9-3。(5)若將1、4腳連接，從2、3腳輸出電壓，又是怎樣的結果？U56/VU12/VU34/VU14/V同名端判定2、3腳連接

表9-3變壓器的空載與負載運行(三)變壓器的空載運行(1)按圖9-6所示電路接線。(2)用導線連接2、3兩點，負載斷開(S1與S2斷開)。(3)調節(jié)調壓器，使變壓器原繞組的輸入電壓達到額定值220?V。(4)測量空載電流I0和副繞組空載電壓U20，記于表9-4中?？蛰d電流I0初級電壓U56次級電壓U14K?=?U56/U14

表9-4變壓器的空載與負載運行(四)變壓器負載運行(1)按圖9-6所示電路接線。(2)保持原繞組輸入電壓為其額定值220V不變，改變負載的電阻。(3)將測量值記于表9-5中。(4)根據所測數據，描出變壓器外特性曲線。

測量值狀態(tài)初級電流次級電流初級電壓次級電壓S1、S2斷開

S1閉合、S2斷開

S1、S2閉合

表9-5變壓器的空載與負載運行(五)操作注意事項(1)在作同名端判別測量時，為安全起見，