電機拖動與電氣控制 第2版 教案 1.3三相變壓器

電機拖動與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第1章變壓器1.1變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理授課時數(shù)2授課形式教學目標1.知識目標:

*掌握三相變壓器磁路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點與磁通分布規(guī)律。*理解三相變壓器連接組別的定義、標號方法及其工程意義。*熟悉三相變壓器并列運行的條件及不滿足條件時的危害。2.能力目標:

*能夠通過繞組接線圖判斷三相變壓器的連接組別（如Yyn0、Dd11）。**能根據(jù)實際需求設(shè)計變壓器并列運行方案。3.素質(zhì)目標:

*強化電力系統(tǒng)安全操作意識（如并列運行前的相位校驗）。*培養(yǎng)工程規(guī)范思維（遵循IEC標準與行業(yè)規(guī)程）。*提升團隊協(xié)作能力（分組完成連接組別實驗與案例分析）。*培養(yǎng)學生嚴謹認真的學習態(tài)度和科學探究精神。

*提高學生分析問題和解決問題的能力。

*增強學生的實踐意識和團隊合作精神。教學重點難點1.教學重點:

*三相變壓器磁路系統(tǒng)的分類與特點（獨立磁路與共磁路）。*連接組別的時鐘表示法（如Yd11、Dy5）及其判定方法。*并列運行的四個必要條件（變比、組別、阻抗電壓、容量比）。2.教學難點:

*繞組極性對連接組別的影響（同名端判定）。*并列運行時環(huán)流計算與負載分配不均問題分析。教學內(nèi)容1.三相變壓器磁路系統(tǒng)磁路結(jié)構(gòu)分類組式變壓器（三相磁路獨立，鐵芯柱對稱分布）。芯式變壓器（三相磁路相互關(guān)聯(lián)，中間相磁路短）。磁通分布特點空載運行時主磁通與漏磁通的相位關(guān)系。負載運行時磁路不對稱對三相電壓的影響。教學方式：三維磁路仿真動畫+鐵芯實物剖解展示。2.連接組別判定與分析繞組連接方式星形（Y）、三角形（D）接法的電壓矢量關(guān)系。中性點引出（yn、zn）的接地保護意義。組別判定方法時鐘表示法（高壓側(cè)線電壓為12點，低壓側(cè)對應(yīng)相位差）。實驗法（雙電壓表法測定組別標號）。教學方式：接線圖繪制練習+Multisim電路仿真驗證。3.并聯(lián)運行條件與工程應(yīng)用并聯(lián)運行條件變比相等（偏差<±0.5%）。連接組別相同（避免相位差導(dǎo)致環(huán)流）。短路阻抗標幺值相近（偏差<10%）。容量比不超過3:1（防止小容量變壓器過載）。故障案例分析組別不同導(dǎo)致環(huán)流燒毀變壓器實例（如Yy0與Yd11并聯(lián)）。阻抗電壓差異引起的負載分配不均問題。教學方式：MATLAB/Simulink環(huán)流仿真+電力系統(tǒng)事故錄像解析。課外拓展1.前沿技術(shù)立體卷鐵心三相變壓器（磁路對稱性優(yōu)化技術(shù)）。智能相位監(jiān)測裝置（實時檢測并聯(lián)變壓器相位差）。2.行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)中心雙電源系統(tǒng)：變壓器并聯(lián)運行的冗余設(shè)計。新能