《電工電子基本技能操作項(xiàng)目教程》課件項(xiàng)目九

項(xiàng)目九變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行能力目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)變壓器并識(shí)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(xì)心的工作品質(zhì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。知識(shí)目標(biāo)1．知道變壓器的結(jié)構(gòu)；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(fù)載運(yùn)行一、變壓器的銘牌識(shí)讀

1、變壓器的銘牌每臺(tái)變壓器都有較詳細(xì)的一系列技術(shù)數(shù)據(jù)，較詳細(xì)的數(shù)據(jù)都會(huì)在產(chǎn)品說明書上和試驗(yàn)報(bào)告中給出，而最常用到的一些數(shù)據(jù)則標(biāo)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(nèi)容應(yīng)該是刻(沖)印的，如圖9-1所示。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1094.1—1996《電力變壓器總則》規(guī)定，銘牌上除標(biāo)出變壓器名稱、型號(hào)、產(chǎn)品代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、制造廠名、出廠序號(hào)、制造年月外，還需要標(biāo)出變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)、冷卻方式、總重。項(xiàng)目內(nèi)容與原理變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行圖9-1電力變壓器銘牌2、變壓器型號(hào)及定義變壓器的型號(hào)由8個(gè)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(hào)中。例如S9-80/10，表示第九次設(shè)計(jì)的三相變壓器，額定容量為80kV?A，高壓繞組電壓等級(jí)為10kV。絕緣代號(hào)、冷卻代號(hào)、調(diào)壓代號(hào)、材質(zhì)代號(hào)均不表示。變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行圖9-2變壓器型號(hào)變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行二、變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、單相變壓器結(jié)構(gòu)變壓器主要由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成，如圖9-3所示。變壓器的繞組有原邊繞組(初級(jí)或一次繞組)和副邊繞組(次級(jí)或二次繞組)，原邊繞組與電源相連，副邊繞組與負(fù)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(fù)載運(yùn)行圖9-3變壓器結(jié)構(gòu)變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行2、變壓器的工作原理

當(dāng)匝數(shù)為N1的原邊繞組接上交流電壓u1時(shí)，原繞組中將產(chǎn)生交流電流i1，磁通勢(shì)i1N1產(chǎn)生的交變磁通大部分通過鐵心而閉合，因此，根據(jù)電磁感應(yīng)定律將同時(shí)在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2。如果副邊繞組有負(fù)載，則副繞組(匝數(shù)為N2)中有電流i2通過，磁通勢(shì)i2N2產(chǎn)生的磁通也大部分通過鐵心而閉合。變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行1)變壓器空載運(yùn)行

鐵心變壓器是一個(gè)非線性元件，當(dāng)變壓器的副繞組開路，原繞組和電源連接時(shí)，稱為變壓器的空載運(yùn)行。變壓器空載運(yùn)行時(shí)，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(shí)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(fù)載運(yùn)行變壓器的原邊接額定電壓，副邊接負(fù)載時(shí)，變壓器處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)原、副邊電流之比為變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)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(dāng)電流從兩個(gè)線圈的同極性端流入(或流出)時(shí)，產(chǎn)生的磁通的方向相同；或者當(dāng)磁通變化(增大或減小)時(shí)，在同極性端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性也相同。也可定義為瞬時(shí)電壓極性相同的兩個(gè)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(gè)繞組時(shí)，若將兩個(gè)繞組串聯(lián)或并聯(lián)，必須先知道兩個(gè)繞組的同名端，否則串聯(lián)錯(cuò)了將無電壓輸出，并聯(lián)錯(cuò)了會(huì)造成短路。變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行3、變壓器繞組同名端的判斷

同名端一般用記號(hào)“●”或者“﹡”標(biāo)明在變壓器上。由于變壓器通常是密閉的，若沒有標(biāo)明記號(hào)時(shí)，繞組同名端和實(shí)際繞向均無法知道，為了判定變壓器兩個(gè)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(cè)定繞組極性的電路原理圖如圖9-4所示，將副邊兩個(gè)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(gè)比較低的便于測(cè)量的電壓。用電壓表分別測(cè)量1、4兩端的電壓U14和兩繞組的電壓U12及U34。若U14的數(shù)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(fù)載運(yùn)行圖9-4變壓器同名端變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行4、變壓器的外特性

在變壓器原邊電壓U1為定值，負(fù)載性質(zhì)一定時(shí)，變壓器副邊電壓U2會(huì)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(fù)載運(yùn)行

圖9-5變壓器外特性曲線項(xiàng)目訓(xùn)練準(zhǔn)備(1)單相調(diào)壓器；(2)交流電流表(0～50mA，0～1A)；(3)數(shù)字萬用表；(4)單相變壓器；(5)實(shí)驗(yàn)圖所示燈泡(15V，6W)、開關(guān)。變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行項(xiàng)目操作與測(cè)量(一)變壓器銘牌識(shí)讀(1)觀察變壓器的結(jié)構(gòu)，識(shí)讀變壓器的銘牌，并將內(nèi)容填入表9-1。變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行構(gòu)造型號(hào)銘牌內(nèi)容

銘牌意義

表9-1變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行

(2)檢測(cè)變壓器好壞。變壓器不接電源時(shí)，用萬用表歐姆擋(200?Ω或2?kΩ擋)測(cè)量判斷每個(gè)線圈的兩根引出線，并記住每個(gè)線圈引出對(duì)應(yīng)的接線柱。同時(shí)判斷變壓器原、副邊繞組是否有斷路、短路。將檢測(cè)數(shù)據(jù)填入表9-2。原

邊副

邊好壞判斷引腳參數(shù)數(shù)據(jù)引腳參數(shù)數(shù)據(jù)

表9-2變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行(二)變壓器繞組同名端的測(cè)定（交流判別法）(1)按圖9-4所示電路連接線路。(2)用導(dǎo)線將副邊2腳3腳兩點(diǎn)連接。(3)調(diào)節(jié)調(diào)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(cè)量U12、U34及U14，判斷同名端，并將測(cè)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(jié)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(fù)載運(yùn)行(三)變壓器的空載運(yùn)行(1)按圖9-6所示電路接線。(2)用導(dǎo)線連接2、3兩點(diǎn)，負(fù)載斷開(S1與S2斷開)。(3)調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使變壓器原繞組的輸入電壓達(dá)到額定值220?V。(4)測(cè)量空載電流I0和副繞組空載電壓U20，記于表9-4中。空載電流I0初級(jí)電壓U56次級(jí)電壓U14K?=?U56/U14

表9-4變壓器的空載與負(fù)載運(yùn)行(四)變壓器負(fù)載運(yùn)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(fù)載的電阻。(3)將測(cè)量值記于表9-5中。(4)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，描出變壓器外特性曲線。

測(cè)量值狀態(tài)初級(jí)電流次級(jí)電流初級(jí)電壓次級(jí)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(fù)載運(yùn)行(五)操作注意事項(xiàng)(1)在作同名端判別測(cè)量時(shí)，為安全起見，