变压器教案公开课一等奖课件省课获奖课件

变压器中级维修电工理论培训1电机与变压器第1页变压器是一种静止电器，它利用电磁感应原理将一种等级电压和电流交流电能转换成另一种等级电压和电流交流电能。它工作原理就是电磁感应和磁势平衡。下面我们就从变压器构造开始，逐渐理解和掌握变压器工作原理和运行特性。在分析时，我们需要注意分析变压器电路电磁物理过程。变压器为何只能变换交流电能电压和电流？变压器2电机与变压器第2页1.变压器分类按用途分：电力变压器和特种变压器。

按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。

按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。

按铁心构造分：心式变压器和壳式变压器。变压器三相干式变压器自耦变压器控制变压器单相心式变压器单相壳式变压器3电机与变压器第3页变压器4电机与变压器第4页

变压器主要部件是铁心和套在铁心上两个绕组。两绕组只有磁耦合，没有电联系。在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。

结论：只要(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组匝数不一样，就能达成变化电压目标。变压器电源侧称为一次绕组或原绕组负载侧称为二次绕组或副绕组2.变压器工作原理5电机与变压器第5页∵e1=–∆Φ∆t

N1

e2=–∆Φ∆t

N2

且e1=–u1

e2=u2

∴在只讨论数量关系时，就有表白变压器初、次级绕组电压比就等于它们匝数比n。这就是变压器变压原理。u1

u2

=

e1

e2

=

N1

N2

=n

n＞1时，是降压变压器，n＜1时，是升压变压器，n=1时，是隔离变压器。变比n是变压器运行主要参数。变压器6电机与变压器第6页例：已知某变压器初级电压为220V，次级电压为36V，初级匝数为2200匝，试求该变压器变压比和次级匝数。=

解：N2

N1

u1

u2

u1

u2

≈=n6.1=

2200×36220=

360匝练习：将某单相变压器接在电压u1=220V电源上，已知u2=20V，次级匝数N2=100匝，则初级匝数是多少？变压器7电机与变压器第7页变压器在工作中就像一座桥梁，起了一种能量传递作用，根据能量守恒定律，在忽视损耗时，变压器次级输出功率P2应和变压器初级从电网吸取功率P1相等。即：P1=P2I1U1=I2U2=U1U2=I2I1=N1N2n1即：说明变压器工作时，其初、次级电流与初、次级电压或匝数成反比。这就是变压器变流原理。变压器8电机与变压器第8页变压器3.三相变压器9电机与变压器第9页

额定电压U1N是指变压器在额定运行情况下，根据变压器绝缘等级和允许温升等条件要求一次绕组上线电压。额定电压U2N是指在一次绕组上加额定电压后，二次绕组空载时线电压。1.额定容量

额定容量是指变压器在额定工作状态下，二次绕组视在功率，其单位为kVA。对于单相变压器而言，即变压器二次绕组额定电压U2N与额定电流I2N乘积。三相变压器额定容量为2.额定电压U1N和U2N变压器额定参数10电机与变压器第10页

连接组标号是指三相变压器一、二次绕组连接方式。Y指高压绕组作星形连接，y指低压绕组作星形连接，D指高压绕组作三角形连接，d指低压绕组作三角形连接，N指高压绕组作星形连接时中性线，n指低压绕组作星形连接时中性线。3.额定电流I1N和I2N

额定电流是指变压器在额定运行条件下，一、二次绕组长时间工作允许线电流。

4.连接组标号变压器11电机与变压器第11页

三相组式变压器由三个容量与构造完全相同单相变压器组成。特点是每相都有自己独立磁路，互不有关，各相励磁电流在数值上完全相等。其长处是：对特大容量变压器制造容易，备用量小。但其铁心用料多，占地面积大，只适用于超高压、特大容量场所。四、磁路系统1、三相组式变压器u1u2v1v2w1w2变压器12电机与变压器第12页变压器13电机与变压器第13页2、三相心式变压器三相心式变压器特点是三相磁路互相关联，磁路长度不等，当外加三相对称电压时，三相励磁电流不对称，但因励磁电流很小，可忽视对负载运行影响。其长处是：节省材料，体积小，效率高，维护方便。故目前大、中、小容量变压器广泛采取心式变压器。变压器14电机与变压器第14页

三相绕组一般采取星形联结（记作“Y”或“y”）或三角形联结（记作“D”或“d”），绕组首、末端标志要求如下所示。绕组名称单相变压器三相变压器中性点首端末端首端末端高压绕组U1（A）U2（X）U1（A）、V1（B）、W1（C）U2（X）、V2（Y）、W2（Z）N低压绕组u1（a）u2（x）u1（a)、v1(b)、w1(c）u2（x）、v2（y）、w2（z）n1.绕组端头标号变压器五.绕组联接组别15电机与变压器第15页

变压器主磁通以及绕组中感应电动势都是交变，并无某一固定极性，这个极性是指某一瞬间相对极性。即在任一瞬间，一种绕组某一端为正时，另一种绕组某一端必然也为正。U1U2u1u2如某一瞬间，U1为正、U2为负+－Φe2+-得，u1为正、u2为负。因此我们称U1和u1为同极性端或同名端，加“·”或“＊”表达。即同为高电位端和同为低电位端＊＊2.单相变压器极性变压器16电机与变压器第16页

若用一根导线连接了同极性端，如X和xAXaxU1e2e1U2＊＊

用电压表测量另一种同极性端A、aV根据电压关系有：UAa=e1+e2=U2-U1=U1-U2

反过来说，也就是假如电压表上测量成果为两各端电压之差，则说明此时被导线连接两端或被电压表测量两端为同极性端。变压器A.单相变压器极性鉴别

鉴别既没有线端标识，又不知绕向绕组，我们能够使用电压表或电流表进行测试，根据测试成果找出两个绕组同极性端。下面以电压表为例介绍测试原理与办法。17电机与变压器第17页假如导线连接是异名端a、XAXaxU1e2e1U2＊＊电压表测量A、xV根据电压关系有：UAx=e1-e2=-U1-U2=U1+U2

说明电压表上测量数值假如是两个端电压之和，则此时导线连接两端或电压表测量两端为异名端。变压器18电机与变压器第18页B、三相变压器极性鉴别鉴别三相变压器绕组极性有下列三个步骤：1）鉴别每相绕组中原、副绕组一一对应关系三相变压器总共六个绕组，首先就是找出构造封闭．出线凌乱三相变压器三相原、副绕组对应关系。这能够使用万用表来测量。①用万用表电阻档测出每个绕组首末端R电阻小，为同一种绕组首末端电阻大，不是同一种绕组首末端变压器19电机与变压器第19页②鉴别高、低压绕组R找出绕组首末端后，接下来工作就是要找出三个高压绕组和三个低压绕组。同样使用万用表电阻档。测得电阻值R1测得电阻值R2比较R1和R2大小，由于高压绕组匝数多，低压绕组匝数少，因此电阻大为高压绕组变压器20电机与变压器第20页③找出每相绕组原、副绕组给某绕组加一种合适交流电源～交流电源用万用表交流电压档测量每个绕组感应电势，并统计数值。VE1E2E3比较三个感应电势，有最高值绕组即与加交流电源绕组为同一相得原、副绕组。变压器21电机与变压器第21页2）鉴别每相原、副绕组同极性端按单相变压器极性鉴别办法即可。3）鉴别相与相之间绕组同极性端U1U2V1V2W1W2＊＊＊＊＊＊在某一原绕组上加一种合适交流电压110V～用导线任意连接两相之间某两个绕组端子用电压表测量另两个端子之间电压UVU＞110V异名端U＜110V同名端变压器22电机与变压器第22页或(a)星形联结(b)三角形联结3.星形和三角形联结法AXBYCZAXBYVZAXBYCZY形连结时：U线=U相3U线U相U线U相D形连结时：U线=U相变压器UAB超前UAX30度UAB与UAX同相UAB超前UAX60度23电机与变压器第23页变压器·UAX·UAB·UBY·UCZ·UAB·UAX·UBA·UCZ·UAB·UBY或AXBYCZAXBYVZAXBYCZU线U相U线U相24电机与变压器第24页

三相变压器原、副绕组按不一样连接方式组合，形成不一样联结组。最常用联结组有下列四种，即Y，yN、Y,y、Y,d、YN,d。其中YN表达绕组接成星形后，中性点具有引出线，用于三相四线制输出线路。4、三相变压器联结组别

下面以Y,y0联结组为例说明三相变压器联结组别步骤：变压器

对于单相变压器来说，极性对变压器运行没有任何影响，但对于要将三个绕组按一定规律联结三相变压器来说，极性问题就十分主要了，一旦某相绕组极性接反，就会烧坏变压器。25电机与变压器第25页AXBYCZaxbycz＊＊＊＊＊＊uABuabuAua2）根据一次侧三线变压器联结方式，画出一次侧相电压UAX向量。5）根据Uab向量，确定变压器钟点数，即联结组别。变压器·UAB·UAX·Uax·UabY,y01)以一次侧任意线电压向量为钟表长针,指向12点，假设UAB。3）根据同名端画出二次测相电压Uax向量。根据变压器二次测绕组联结方式，画出二次则Uab向量。26电机与变压器第26页练习分析此变压器为何联结组？axbycz＊＊＊AXBYCZ＊＊＊NYN,d11变压器·UAB·UAX·Uab·UaxuABuAuabua27电机与变压器第27页变压器分析此变压器为何联结组？·UAX·Uab·Uax·UAB28电机与变压器第28页变压器·UAX·Uab·Uax·UAB29电机与变压器第29页变压器AXBYCZczaxby＊＊＊＊＊＊·UAX·Uab·Uax·UAB·UBYY,y430电机与变压器第30页

对于Y,y连接而言,可0,2,4,6,8,10六个偶数联结组号.相对于Y,d而言,就可1,3,5,7,9,11六个奇数联结组号.

为生产使用方便，国标要求5种：Y,yn0Y,d11YN,d11YN,y0Y,y0变压器六.常用标准绕组联接组别31电机与变压器第31页1、电流互感器

电流互感器作用是将电路中流过大电流变换成小电流(额定值为5A或1A)供电给测量仪表和继电器电流线圈。

原绕组线径较粗，匝数为一匝或几匝，副绕组线径较细，匝数很多。相称于升压变压器N1N2i1i2I1=I2N2N1使用注意：①串联②可靠接地③运行时，二次侧不允许断开特种变压器电流表选择？如何更换电流表？32电机与变压器第32页变压器1、电流互感器33电机与变压器第33页变压器1、电流互感器34电机与变压器第34页与电流互感器配合使用交流电流表1、电流互感器特种变压器35电机与变压器第35页变压器1、电流互感器36电机与变压器第36页变压器1、电流互感器37电机与变压器第37页变压器1、电流互感器38电机与变压器第38页变压器1、电流互感器39电机与变压器第39页1、电流互感器特种变压器测量5A下列较小电流时，可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量。被测实际电流等于仪表读数除以放进钳口中导线圈数钳口要结合紧密，有污物要及时清洗测量完成，一定要将仪表量程开关置于最大位置上40电机与变压器第40页1、电流互感器特种变压器测量5A下列较小电流时，可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量。被测实际电流等于仪表读数除以放进钳口中导线圈数钳口要结合紧密，有污物要及时清洗测量完成，一定要将仪表量程开关置于最大位置上41电