项目02 变压器

1、项目项目2 变变 压压 器器 项目项目2 变变 压压 器器 【知识目标知识目标】 (1) 熟悉变压器的结构。熟悉变压器的结构。 (2) 掌握变压器的基本工作原理。掌握变压器的基本工作原理。 (3) 理解变压器空载和负载运行的分析。理解变压器空载和负载运行的分析。 (4) 掌握三相变压器的联接问题和特殊变压器的工作原理。掌握三相变压器的联接问题和特殊变压器的工作原理。 【能力目标能力目标】 (1) 能够对变压器常见的问题进行分析处理。能够对变压器常见的问题进行分析处理。 (2) 能制作小型单相变压器。能制作小型单相变压器。 (3) 可以正确的使用变压器。可以正确的使用变压器。 项目项目2 变变

2、压压 器器 图图2-1 简单电力系统示意图简单电力系统示意图 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.1 变压器的分类变压器的分类 (1) 按用途分类。按用途分类。 1) 电力变压器电力变压器(升压变压器、降压变压器、升压变压器、降压变压器、 联络变压器、厂用变压器联络变压器、厂用变压器)。 2) 仪用互感器仪用互感器(CT、PT)。 3) 特种变压器特种变压器(电焊变压器、电炉变压器电焊变压器、电炉变压器 和整流变压器等和整流变压器等)。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.

3、1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.1 变压器的分类变压器的分类 (2) 按相数分类。按相数分类。 1) 单相变压器单相变压器原、副边均为单相绕组。原、副边均为单相绕组。 2) 三相变压器三相变压器原、副边均为三相绕组。原、副边均为三相绕组。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.1 变压器的分类变压器的分类 (3) 按变压器的绕组多少分类。按变压器的绕组多少分类。 1) 双绕组变压器双绕组变压器每相有高压和低压每相有高压和低压2个个 绕组。绕组。 2) 三绕组变压器三绕组变压器每相各有高压

4、、中压和每相各有高压、中压和 低压低压3个绕组。个绕组。 3) 多绕组变压器多绕组变压器每相有每相有3个以上绕组。个以上绕组。 4) 自耦变压器自耦变压器每相至少有每相至少有2个以上绕组个以上绕组 具有公共部分的变压器。具有公共部分的变压器。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.1 变压器的分类变压器的分类 (4) 按冷却方式分类。按冷却方式分类。 1) 干式变压器干式变压器用空气冷却。用空气冷却。 2) 油浸式变压器油浸式变压器用变压器油冷却。还可用变压器油冷却。还可 分为以下分为以下2种：种： 自然油循

5、环自然油循环通过油自然通过油自然 对流冷却。对流冷却。 强迫油循环强迫油循环用油泵将变压用油泵将变压 器油抽到外部进行循环冷却。器油抽到外部进行循环冷却。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 (1) 铁芯。铁芯。(2) 绕组。绕组。 (3) 油箱。油箱。(4) 储油柜。储油柜。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 (5) 变压器油。变压器油。(6

6、) 绝缘套管。绝缘套管。 (7) 气体继电器气体继电器(8) 分接开关。分接开关。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 图图2-2 变压器铁芯叠片变压器铁芯叠片 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 图图2-3 芯柱和铁轭截面芯柱和铁轭截面图图2-4 圆筒式绕组图圆筒式绕组图 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1

7、 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 图图2-5 三相变压器器身三相变压器器身图图2-6 35kV套管套管 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类 2.1.1.2 变压器的基本结构变压器的基本结构 图图2-7 三相油浸式电力变压器外形图三相油浸式电力变压器外形图 1油阀；油阀； 2绕组；绕组； 3铁芯；铁芯； 4油箱；油箱； 5分接开关；分接开关； 6低压导管；低压导管； 7高压导管；高压导管； 8瓦斯继电器；瓦斯继电器； 9防爆筒；防爆筒； 10油位器；油位器； 11油

8、枕；油枕； 12吸湿器；吸湿器； 13铭牌；铭牌； 14温度计；温度计； 15小车小车 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.2 变压器的基本工作原理变压器的基本工作原理 图图2-8 单相双绕组变压器单相双绕组变压器 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.2 变压器的基本工作原理变压器的基本工作原理 (2-1)11 d d eN t 22 d d eN t 11 22 uN k uN (2-2) 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.3 变压器的铭牌数据变压器的铭牌数据 1型号。型号。 2额定容量。

9、额定容量。 3额定电压。额定电压。 4额定电流。额定电流。 5额定频率额定频率 f。 任务任务2.1 变压器的构造和基本原理变压器的构造和基本原理 2.1.3 变压器的铭牌数据变压器的铭牌数据 图图2-9 变压器的铭牌变压器的铭牌 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 (1) 空载运行时的电磁关系。空载运行时的电磁关系。 图图2-10 单相变压器空载运行的原理单相变压器空载运行的原理 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变

10、压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 (1) 空载运行时的电磁关系。空载运行时的电磁关系。 d d eN t m sint m 111m1m dsin cossin90 d t eNNtNt t 1m sin90Et (2-3) (2-4) (2-5) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 (1) 空载运行时的电磁关系。空载运行时的电磁关系。 (2-6) (2-7) (2-8) 22m sin90eEt 1m1m1m 11m

11、 2 4.44 222 ENNf EfN 22m 4.44EjfN (2-9) 11m 111m 4.44 2 N EfN 1 0m 10101 2 L I EILI x (2-10) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 (2) 空载运行时的方程式、相量图和等值电路。空载运行时的方程式、相量图和等值电路。 11011101 202 UEIjXREI Z UE (2-11) 1N11m11 22m2202N 4.44 4.44 UEfNNU k EfNNUU (2-1

12、2) 11m0m10 0m01 ()()URRIj XXI I ZI Z (2-13) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 (2) 空载运行时的方程式、相量图和等值电路。空载运行时的方程式、相量图和等值电路。 图图2-11 变压器空载时的等效电路变压器空载时的等效电路 图图2-12 变压器的空载相量图变压器的空载相量图 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行

13、变压器的负载运行 图图2-13 变压器的负载运行变压器的负载运行 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 1 122mm1 0 N IN IRN I (2-14) 2 1001L () I IIII k 1) 磁势平衡方程。磁势平衡方程。 2) 电流关系。电流关系。 (2-15) 3) 电势平衡方程式。电势平衡方程式。 111111111 222222222 UEI RjI XEI Z UEI RjI XEI Z (2-16) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式

14、变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 111 222 UEN k UEN (2-17) 1111 2222 112201 12 1m0 22L UEI Z UEI Z I NI NI N EkE EZ I UI Z (2-18) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 222 222 21 NNI III NNk 1) 二次电流的折算。二次电流的折算。 (2-19) 2) 二次电势的折

15、算。二次电势的折算。 221 EkEE (2-20) 3) 二次绕组漏电抗的折算值。二次绕组漏电抗的折算值。 2 22 Rk R (2-21) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 4) 折算后的基本方程式。折算后的基本方程式。 111111111 UEI RjI xEI Z 222222222 UEI RjI XEI Z 120 III 21 EE 1m0 EZ I 22L UI Z (1) (2) (3) (4) (5) (6) 任务任务2.2 变压器的运行方式和

16、试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 5) 变压器的等值电路。变压器的等值电路。 T型等效电路型等效电路(精确电路精确电路)如图如图2-14所示。所示。 图图2-14 变压器的变压器的T型等效电路型等效电路 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.1 变压器的运行方式变压器的运行方式 2.2.1.2 变压器的负载运行变压器的负载运行 5) 变压器的等值电路。变压器的等值电路。 简化等效电路简化等效电路一型等效电路。一型等效电路。 图图2-15 变压器简化等值电变压

17、器简化等值电 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.1 变压器的空载试验变压器的空载试验 图图2-16 空载试验接线图空载试验接线图 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.1 变压器的空载试验变压器的空载试验 图图2-17 空载试验等效电路空载试验等效电路 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运

18、行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.1 变压器的空载试验变压器的空载试验 空载时所测阻抗可近似等效为励磁阻抗，即空载时所测阻抗可近似等效为励磁阻抗，即 22 11 1 0m 0 0 0n1 2 0 22 000m UN k UN U ZZ I P RR I XZRX 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.2 变压器的短路试验变压器的短路试验 图图2-18 短路试验电路短路试验电路 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单

19、相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.2 变压器的短路试验变压器的短路试验 图图2-19 短路试验等效电路短路试验等效电路 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.3 变压器的运行特性变压器的运行特性 (1) 电压变化率。电压变化率。 2022N2 2N2N 1N2 1N %100%100% 100% UUUU U UU UU U (2-22) (2) 变压器的外特性。变压器的外特性。 图图2-20 变压器的外特性变压器的外特性 任务任务2.2

20、变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.3 变压器的运行特性变压器的运行特性 (3) 变压器的损耗及效率。变压器的损耗及效率。 损耗损耗 基本铜损：原、副线圈直流电阻的损耗 铜损 附加铜损：漏磁场引起的 基本铁损：磁滞和涡流损耗 铁损 附加铁损：铁芯、叠片引起的 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.3 变压器的运行特性变压器的运行特性 (3) 变压器的损耗及效率。变压器的损耗及

21、效率。 FeCu 12FeCu (1) 100%(1) 100% PPP PPPP (2-23) 0 max mN20 2 1 cos2 P SP (2-24) 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.2 单相变压器的试验方式及运行特性单相变压器的试验方式及运行特性 2.2.2.3 变压器的运行特性变压器的运行特性 (3) 变压器的损耗及效率。变压器的损耗及效率。 图图2-21 变压器的效率特性曲线变压器的效率特性曲线 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【任务目的任务目的】

22、通过变压器空载、短路及负载试验，确定变压器的参数通过变压器空载、短路及负载试验，确定变压器的参数 及运行特性。及运行特性。 【任务内容任务内容】 (1) 空载试验。空载试验。 。 (2) 短路试验。短路试验。 。 (3) 负载试验。在负载试验。在 的条件下，测取的条件下，测取 0000 ()()If UPf U， shshshsh ()()If UPf U， 11N2 cos1UU， 02 ( )Uf I 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【仪器和设备仪器和设备】 单相变压器，单相调压器，交流电压表，交流电流表，

23、单相变压器，单相调压器，交流电压表，交流电流表， 低功率因数瓦特表，万用表，开关。低功率因数瓦特表，万用表，开关。 【实施步骤实施步骤】 1空载试验空载试验 图图2-22 变压器的空载试验接线图变压器的空载试验接线图 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【实施步骤实施步骤】 1空载试验空载试验 表表2-1 变压器的空载试验记录表变压器的空载试验记录表 试验数据试验数据计算数据计算数据 0/V U 0/A I 0/W P m/ Z m/ X m/ r 2 cos 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行

24、方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【实施步骤实施步骤】 2短路试验短路试验 表表2-2 变压器的空载试验记录表变压器的空载试验记录表 试验数据试验数据 计算数据计算数据 室温室温换算到换算到 Ush/V Psh/WZsh/Xsh/Rsh/ / /W /W /V sh/A I sh75 Z sh75 R sh75 P sh75 U 75 cos 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【实施步骤实施步骤】 3负载试验负载试验 表表2-3 变压器的负载实验记录表变压器的负载实验记录表 实验数据实

25、验数据计算数据计算数据(在在 , =1下下) 电压变化率电压变化率 11N UU 2 cos 2 /VU 2 /AI 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【实施步骤实施步骤】 3负载试验负载试验 图图2-23 变压器的负载试验接线图变压器的负载试验接线图 任务任务2.2 变压器的运行方式和试验方式变压器的运行方式和试验方式 2.2.3 变压器的运行试验变压器的运行试验 【分析与思考分析与思考】 做空载和短做空载和短 路试验时，路试验时， 仪表的布置仪表的布置 有何不同？有何不同？ 根据试验数根据试验数 据，计算变据

26、，计算变 压器的参数。压器的参数。 变压器短路电变压器短路电 压的大小，对压的大小，对 变压器哪些性变压器哪些性 能有影响？简能有影响？简 述影响。述影响。 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.1 三相变压器的磁路三相变压器的磁路 2.3.1.1 三相组式变压器三相组式变压器 图图2-24 三相变压器三相变压器Y-y联接示意图联接示意图 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.1 三相变压器的磁路三相变压器的磁路 2.3.1.2 三相芯式变压器三相芯式变压器 图图2-25 三相芯式变压器的磁路三相芯式变压器的磁路 任务任务2.3 三相变压器及其应

27、用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 表表2-4 绕组首端末端的标记规定绕组首端末端的标记规定 线圈名称线圈名称 单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器 首端首端末端末端首端首端末端末端中点中点 高压线圈高压线圈AXA B CX Y ZO 低压线圈低压线圈axa b cx y zo 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 图图2-26 星形联结星形联结图图2-27 三角形联结三角形联结 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.1 单相变压器的连

28、接组别单相变压器的连接组别 图图2-28 I/I-12联结组联结组图图2-29 I/I-6联结组联结组 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.2 三相变压器的绕组的连接方式三相变压器的绕组的连接方式 图图2-30 三相变压器星型与三角形联结三相变压器星型与三角形联结 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.3 三相变压器连接组别三相变压器连接组别 连接组的方法和作图步骤连接组的方法和作图步骤 (1) 根据绕组连接方法画出绕组连接图，标明高压侧根据绕组连接方法

29、画出绕组连接图，标明高压侧 各绕组的同名端，根据高压侧的同名端标明同一铁芯各绕组的同名端，根据高压侧的同名端标明同一铁芯 柱上的低压侧同名端。柱上的低压侧同名端。 (2) 标明高压侧相电势标明高压侧相电势 、 、 和低压侧相电和低压侧相电 势势 、 、 的正方向。的正方向。 AEBECE aEbEcE 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.3 三相变压器连接组别三相变压器连接组别 连接组的方法和作图步骤连接组的方法和作图步骤 (3) 随后可以先画出高压线圈的相量图；再根据同名随后可以先画出高压线圈的相量图；再根据同名 端和端

30、子标号来确定低压侧相电势的向量位置。端和端子标号来确定低压侧相电势的向量位置。 (4) 对于不同的联接方式画出高压侧任一线电势和对于不同的联接方式画出高压侧任一线电势和 其对应的低压侧线电势的向量位置，将其对应的低压侧线电势的向量位置，将AB，ab连连 线，根据它们的相位差，按照时钟法确定连接组别。线，根据它们的相位差，按照时钟法确定连接组别。 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.3 三相变压器连接组别三相变压器连接组别 现在举例说明三相变压器连接组的判别方法。现在举例说明三相变压器连接组的判别方法。 (1) (Y，y)连

31、接。连接。 图图2-31 Y，y-12连接连接 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.2 变压器的连接组变压器的连接组 2.3.2.3 三相变压器连接组别三相变压器连接组别 现在举例说明三相变压器连接组的判别方法。现在举例说明三相变压器连接组的判别方法。 (2) (Y，d)连接。连接。 图图2-32 Y，d-11连接连接 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【任务目的任务目的】 (1) 掌握变压器绕组极性测定的方法。掌握变压器绕组极性测定的方法。 (2) 学会用实验方法确

32、定变压器的连接组号。学会用实验方法确定变压器的连接组号。 【任务内容任务内容】 (1) 测定三相绕组的极性。测定三相绕组的极性。 (2) 把三相变压器连成把三相变压器连成Y/y-12，并校对。，并校对。 (3) 把三相变压器连成把三相变压器连成Y/d-11，并校对。，并校对。 【仪器和设备仪器和设备】 三相芯式变压器，调压器，交流电压表，交流电流表，三相芯式变压器，调压器，交流电压表，交流电流表， 万用表，刀开关。万用表，刀开关。 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 1三相

33、变压器的极性测定三相变压器的极性测定 图图2-33 一次、二次绕组的极性测定一次、二次绕组的极性测定 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 2Y/y-12连接组校核连接组校核 图图2-34 高压边三相绕组的极性测定高压边三相绕组的极性测定 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 2Y/y-12连接组校核连接组校核 图图2-35 Y/y-12连接组连接组 任务任

34、务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 2Y/y-12连接组校核连接组校核 表表2-5 Y/y-12连接组记录表连接组记录表 测量值测量值校核值校核值 AB U ab U Bb U Cc U Bc U Bb U Cc U Bc U 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 3Y/d-11连接组校核连接组校核 图图2-36 Y/d连接组连接组 任务任务2.3 三相变压器及

35、其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【实施步骤实施步骤】 3Y/d-11连接组校核连接组校核 表表2-6 Y/d-12连接组记录表连接组记录表 测量值测量值校核值校核值 AB U ab U Bb U Cc U Bc U Bb U Cc U Bc U 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.3 三相变压器绕组的极性和连接组的测定三相变压器绕组的极性和连接组的测定 【分析与思考分析与思考】 (1) 在测定三相变压器的连接组别时，为何要把一次侧、二在测定三相变压器的连接组别时，为何要把一次侧、二 次侧的一个

36、端头连接起来？次侧的一个端头连接起来？ (2) 三相变压器的极性确定后，是否可以说连接组别已定？三相变压器的极性确定后，是否可以说连接组别已定？ 若三相变压器的高、低压侧连接方式已定，是否连接组别若三相变压器的高、低压侧连接方式已定，是否连接组别 已定已定? 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.4 三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行 2.3.4.1 并联的意义并联的意义 图图2-37 两台变压器并联运行两台变压器并联运行 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.4 三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行 2.3.4.1 并联的意义并联的意

37、义 可以提高供可以提高供 电的可靠性。电的可靠性。 可以提高供电可以提高供电 的经济效益。的经济效益。 可以减少备可以减少备 用容量。用容量。 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.4 三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行 2.3.4.2 并联的理想情况并联的理想情况 (1) 空载运行时，各变压器绕组之间无环流。空载运行时，各变压器绕组之间无环流。 (2) 负载时，各变压器所分担的负载电流与其容负载时，各变压器所分担的负载电流与其容 量成正比，防止某台过载或欠载，使并联的容量成正比，防止某台过载或欠载，使并联的容 量得到发挥。量得到发挥。 (3) 带上负载后，各变压

38、器分担的电流与总的带上负载后，各变压器分担的电流与总的 负载电流同相位，当总的负载电流一定时，各负载电流同相位，当总的负载电流一定时，各 变压器所负担的电流最小，或者说当各变压器变压器所负担的电流最小，或者说当各变压器 的电流一定时，所能承受的总负载电流为最大。的电流一定时，所能承受的总负载电流为最大。 任务任务2.3 三相变压器及其应用三相变压器及其应用 2.3.4 三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行 2.3.4.3 理想并联运行的条件理想并联运行的条件 (1) 各台变压器的额定电压相等，并且各台变压各台变压器的额定电压相等，并且各台变压 器的电压比相等。器的电压比相等。 (2) 各台

39、变压器的连结组别必须相同。各台变压器的连结组别必须相同。 (3) 各台变压器的短路阻抗各台变压器的短路阻抗(或短路电压或短路电压)的标准的标准 值值 (或或 )要相等。要相等。 (4) 并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应 小于小于3 1。 * k U * k Z 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.1 自耦变压器自耦变压器 图图2-38 自耦变压器原理图自耦变压器原理图 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.1 自耦变压器自耦变压器 (1) 自耦变压器的变比。自耦变压器的变比。 2.4.1.1 自耦变压器的变比和电流关系自耦变压器

40、的变比和电流关系 1N11 A 22N2 UEN K EUN (2-25) (2) 电流关系。电流关系。 112201 I NI NI N 2 12 A I II K (2-26) (2-27) 2 1222 AA 1 (1) I IIIII KK (2-28) 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.1 自耦变压器自耦变压器 自耦变压器的输出功率为自耦变压器的输出功率为 2.4.1.2 自耦变压器功率关系自耦变压器功率关系 222212 SU IU IU I (2-29) 2.4.1.3 自耦变压器的优缺点自耦变压器的优缺点 1节省材料，效率高。节省材料，效率高。 2有较小的电压变化率

41、和较大的短路电流。有较小的电压变化率和较大的短路电流。 3需加强保护措施。需加强保护措施。 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.2 仪用互感器仪用互感器 2.4.2.1 电压互感器电压互感器 图图2-39 电压互感器电压互感器 根据变压器的电压比公式根据变压器的电压比公式 11 u 22 UN K UN (2-30) 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.2 仪用互感器仪用互感器 2.4.2.1 电压互感器电压互感器 使用电压互感器时必须注意以下几点。使用电压互感器时必须注意以下几点。 (1) 副边不副边不 允许短路，允许短路， 否则，会因否则，会因 短路电流过短路电流过 大

42、而烧毁电大而烧毁电 压互感器。压互感器。 (2) 为了安全，为了安全， 副绕组应有副绕组应有 一端可靠地一端可靠地 接地。接地。 (3) 电压互感电压互感 器使用时不器使用时不 能并接线圈能并接线圈 过多，过多，(副方副方 接入的阻抗接入的阻抗 不能过多不能过多)以以 减小误差。减小误差。 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.2 仪用互感器仪用互感器 2.4.2.2 电流互感器电流互感器 图图2-40 电流互感器电流互感器 2 12i2 1 N IIK I N (2-31) 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.2 仪用互感器仪用互感器 2.4.2.2 电流互感器电流互感器

43、电流互感器使用时必须注意的事项。电流互感器使用时必须注意的事项。 (1) 使用过程中电流互感器二次绕组绝对不能开路。使用过程中电流互感器二次绕组绝对不能开路。 (2) 电流互感器的铁芯和二次绕组应可靠接地，电流互感器的铁芯和二次绕组应可靠接地， 以防止绝缘击穿后，高电压危及人员和设备安全。以防止绝缘击穿后，高电压危及人员和设备安全。 (3) 二次绕组回路阻抗不应超过规定值，以免增二次绕组回路阻抗不应超过规定值，以免增 加误差。加误差。 任务任务2.4 特种变压器特种变压器 2.4.3 电焊变压器电焊变压器 图图2-41 交流电焊变压机原理图交流电焊变压机原理图 任务任务2.5 变压器常见故障及

44、修理变压器常见故障及修理 2.5.1 小型单相变压器的常见故障及维修小型单相变压器的常见故障及维修 2.5.1.1 小型单相变压器常见故障的判断及修复小型单相变压器常见故障的判断及修复 表表2-7 小型单相变压器常见故障的判断及修复小型单相变压器常见故障的判断及修复 故障现象故障现象故障分析故障分析处理方法处理方法 接通电源后无电压接通电源后无电压 输出输出 1一次绕组或二次绕组开路或引出线脱焊一次绕组或二次绕组开路或引出线脱焊 2电源插头接触不良或外接电源线开路电源插头接触不良或外接电源线开路 1拆换处理开路点或重绕线圈、焊牢引出线拆换处理开路点或重绕线圈、焊牢引出线 头头 2检查、修理或更

45、换插头电源线检查、修理或更换插头电源线 空载电流偏大空载电流偏大 1铁芯叠厚不够铁芯叠厚不够 2硅钢片质量太差硅钢片质量太差 3一次绕组匝数不够一次绕组匝数不够 4一、二次局部匝间短路一、二次局部匝间短路 1增加铁芯厚度，或重作骨架重绕线包增加铁芯厚度，或重作骨架重绕线包 2更换高质量的硅钢片更换高质量的硅钢片 3增加一次绕组匝数增加一次绕组匝数 4拆开绕组，排除短路故障拆开绕组，排除短路故障 运行中响声大运行中响声大 1铁芯未插紧或插错位铁芯未插紧或插错位 2电源电压过高电源电压过高 3负荷过重或有短路现象负荷过重或有短路现象 1插紧、加紧铁芯，纠正错位硅钢片插紧、加紧铁芯，纠正错位硅钢片

46、2检查、处理电源电压检查、处理电源电压 3减轻负载，排除短路故障减轻负载，排除短路故障 温升过高或冒烟温升过高或冒烟 1负载过重，输出端有短路现象负载过重，输出端有短路现象 2铁芯叠厚不够，硅钢片质量差铁芯叠厚不够，硅钢片质量差 3硅钢片间涡流过大硅钢片间涡流过大 4层间绝缘老化层间绝缘老化 5线圈有局部短路现象线圈有局部短路现象 1减轻负载，排除短路故障减轻负载，排除短路故障 2加足厚度或更换高质量的硅钢片加足厚度或更换高质量的硅钢片 3重新处理硅钢片绝缘重新处理硅钢片绝缘 4浸漆、烘干增强绝缘或重绕线包浸漆、烘干增强绝缘或重绕线包 5检查、处理短路点或更换新线包检查、处理短路点或更换新线包

47、 电压过高或过低电压过高或过低 1电源电压过高或过低电源电压过高或过低 2一次或二次匝数绕错一次或二次匝数绕错 1检查、处理电源电压检查、处理电源电压 2重新绕制线包重新绕制线包 铁芯或底板带电铁芯或底板带电 1一次或二次对地绝缘损坏或绝缘老化一次或二次对地绝缘损坏或绝缘老化 2引出线碰触铁芯或底板引出线碰触铁芯或底板 1绝缘处理或更换重绕绕组绝缘处理或更换重绕绕组 2排除碰触点，作好绝缘处理排除碰触点，作好绝缘处理 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.1 小型单相变压器的常见故障及维修小型单相变压器的常见故障及维修 2.5.1.2 小型变压器修复时的一般检查与实

48、验小型变压器修复时的一般检查与实验 1 1 2 2 3 3 绝缘电阻值的测定。绝缘电阻值的测定。 各绕组电压值的测量。各绕组电压值的测量。 耐压试验。耐压试验。 4 4满载电流实验。满载电流实验。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (1) 变压器的检查和清洁。变压器的检查和清洁。 1) 检查瓷套管是否清洁，有无裂纹与放电痕迹，螺纹检查瓷套管是否清洁，有无裂纹与放电痕迹，螺纹 有无损坏及其他异常现象，如果发现应快停电更换。有无损坏及其他异常现象，如果发现应快停电更换。 2) 检查各密封处有无渗油和漏油现象，如发现应及时检查各密

49、封处有无渗油和漏油现象，如发现应及时 处理。处理。 3) 检查储油柜的油位及油色是否正常，若发现油面过检查储油柜的油位及油色是否正常，若发现油面过 低应加油。低应加油。 4) 检查箱顶油面温度计与室温之差是否低于检查箱顶油面温度计与室温之差是否低于55。 5) 定期检查油样化验及观察硅胶是否吸潮变色，需要定期检查油样化验及观察硅胶是否吸潮变色，需要 时进行更换。时进行更换。 6) 注意变压器的声响与原来相比是否正常。注意变压器的声响与原来相比是否正常。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (1) 变压器的检查和清洁。变压器的检

50、查和清洁。 7) 查看防爆管的玻璃膜是否完整，或压力释放阀的膜查看防爆管的玻璃膜是否完整，或压力释放阀的膜 盘是否顶开。盘是否顶开。 8) 检察油箱接地情况。检察油箱接地情况。 9) 观察瓷管引出排及电缆头接头处有无发热变色，火观察瓷管引出排及电缆头接头处有无发热变色，火 花放电及异状，如有此现象，应停电检查，找出原因花放电及异状，如有此现象，应停电检查，找出原因 后修复。后修复。 10) 查看高、低侧电压及电流是否正常。查看高、低侧电压及电流是否正常。 11) 检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏。检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏。 另外，要注意变电所门窗和通道的封闭情况，以防小另外，要

51、注意变电所门窗和通道的封闭情况，以防小 动物进入变压器室，造成电气事故。动物进入变压器室，造成电气事故。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (2) 故障检修的方法。故障检修的方法。 1) 观察法观察法 2) 测试法测试法 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (3) 变压器吊芯检修。变压器吊芯检修。 1) 放平变压器。放平变压器。 2) 搭建临时作业平台。搭建临时作业平台。 3) 放油。放油。 4) 吊芯。吊芯。 5) 铁芯的检查。铁芯的检查。 任务任务2.5

52、 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (3) 变压器吊芯检修。变压器吊芯检修。 6) 绕组检修。绕组检修。 7) 油箱及附件的检修。油箱及附件的检修。 8) 分接开关检修。分接开关检修。 9) 耐油绝缘胶条的制作。耐油绝缘胶条的制作。 10) 变压器的组装。变压器的组装。 11) 清理操作现场。清理操作现场。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (4) 检修后的一般实验。检修后的一般实验。 1) 绝缘电阻和绝缘电阻和 吸收比的测量。吸收比的测量。 2) 测量绕组的测量绕组的

53、直流电阻值直流电阻值(满满 足前面的要求足前面的要求)。 3) 测量各分接测量各分接 头上的变压比，头上的变压比， 高压侧应接电高压侧应接电 压互感器。压互感器。 4) 测量三相变测量三相变 压器的连接组压器的连接组 别。别。 5) 测量额定电压测量额定电压 下的空载电流，下的空载电流， 空载电流应为额空载电流应为额 定电流的定电流的5%左右。左右。 6) 耐压试验。耐压试验。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (4) 检修后的一般实验。检修后的一般实验。 图图2-42 耐压试验接线图耐压试验接线图 任务任务2.5 变压器常

54、见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (4) 检修后的一般实验。检修后的一般实验。 表表2-8 油浸电力变压器试验电压标准油浸电力变压器试验电压标准KV 电压等级电压等级0.33610 出厂试验电压出厂试验电压5182535 交接和预防性试验电压交接和预防性试验电压2152130 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (4) 检修后的一般实验。检修后的一般实验。 耐压试验方法。耐压试验方法。 按图按图2-42接线，并检查接点是否可靠。绝缘检查不合格的变压器接线，并检查接点是否可靠。绝缘检

55、查不合格的变压器 严禁进行交流耐压试验。严禁进行交流耐压试验。 试验电压的上升速度不能过快，先平稳上升到额定试验电压的试验电压的上升速度不能过快，先平稳上升到额定试验电压的 40%，在以均匀缓慢的速度上升到额定试验电压。在此期间应密切，在以均匀缓慢的速度上升到额定试验电压。在此期间应密切 注意电压、电流的变化，有无打火、放电的声音。若电流上升加快，注意电压、电流的变化，有无打火、放电的声音。若电流上升加快， 应立即把试验电压降到零，停止试验。应立即把试验电压降到零，停止试验。 试验电压达到额定值时，应保持试验电压达到额定值时，应保持1min，对于干式变压器，应保，对于干式变压器，应保 持持5m

56、in，然后均匀减速降低，然后均匀减速降低，5s左右降到额定试验电压的左右降到额定试验电压的25%或或 更小，再切断电源。不允许不降低电压就切断电源，否则会产生瞬更小，再切断电源。不允许不降低电压就切断电源，否则会产生瞬 时冲击高压而破坏绝缘。时冲击高压而破坏绝缘。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.2 三相变压器的检修三相变压器的检修 (4) 检修后的一般实验。检修后的一般实验。 耐压试验方法。耐压试验方法。 高压试验后，被加电的部分必须用放电棒放电后才允许接触。高压试验后，被加电的部分必须用放电棒放电后才允许接触。 高压试验设备的电源电压要保持稳定。各试验设备

57、、仪表、操作高压试验设备的电源电压要保持稳定。各试验设备、仪表、操作 设备都应该可靠接地。设备都应该可靠接地。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.1 绕线前的准备工作绕线前的准备工作 (1) 材料的准备。材料的准备。 包括漆包线、绝缘材料、把绝缘材料，按所需尺包括漆包线、绝缘材料、把绝缘材料，按所需尺 寸剪好。寸剪好。 (2) 工具的准备。工具的准备。 主要工具有绕线机、工作台、线架、刷子、剪刀、主要工具有绕线机、工作台、线架、刷子、剪刀、 裁纸刀、钢直尺、钳子、扳子、一字裁纸刀、钢直

58、尺、钳子、扳子、一字(或十字或十字)旋具旋具 及电烙铁等。及电烙铁等。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.1 绕线前的准备工作绕线前的准备工作 (3) 木芯与线圈骨架的制作。木芯与线圈骨架的制作。 木芯的制作。木芯的制作。1 2骨架的制作。骨架的制作。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.1 绕线前的准备工作绕线前的准备工作 (3) 木芯与线圈骨架的制作。木芯与线圈骨架的制作。

59、图图2-43 积木式骨架积木式骨架 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.1 绕线前的准备工作绕线前的准备工作 (3) 木芯与线圈骨架的制作。木芯与线圈骨架的制作。 图图2-44 积木式骨架下料图积木式骨架下料图 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.2 线圈的绕制步骤线圈的绕制步骤 (1) 起绕时，在导线引线头上压入一起绕时，在导线引线头上压入一 条用青壳纸或牛皮纸片做成的长绝缘条用

60、青壳纸或牛皮纸片做成的长绝缘 折条，待绕几匝后抽紧起始头，如图折条，待绕几匝后抽紧起始头，如图 2-45(a)所示。所示。 (2) 绕线时，通常按照一次绕组绕线时，通常按照一次绕组静静 电屏蔽电屏蔽二次高压绕组二次高压绕组二次低压绕二次低压绕 组的顺序，依次叠绕。当二次绕组的组的顺序，依次叠绕。当二次绕组的 组数较多时，每绕制一组用万用表检组数较多时，每绕制一组用万用表检 查测量一次。查测量一次。 任务任务2.5 变压器常见故障及修理变压器常见故障及修理 2.5.3 小型单相变压器的绕制及工艺要求小型单相变压器的绕制及工艺要求 2.5.3.2 线圈的绕制步骤线圈的绕制步骤 (3) 每绕完一层导