电机与拖动（第4版）变压器

电机与拖动

变压器学习目标[知识目标]1．了解变压器的用途与分类。2．掌握变压器的结构与工作原理。3．熟悉变压器的铭牌与额定值参数。4．掌握三相变压器的结构及连接组别。5．熟悉特殊用途变压器的结构、原理及特性。[能力目标]1．具备绕制小型变压器绕组的能力。2．能完成变压器的变压比、变压绕组的测定，以及空载、短路等一般试验。3．具备简单计算变压器额定参数、绕组匝数、变压比及效率的能力。4．具有熟练选择、使用、维护变压器的能力。5．能判断变压器故障，能对一般故障进行修理与试验。[素质目标]1．严谨细致、精益求精、追求卓越的工匠精神。2．安全意识、标准意识和质量意识。3．沟通能力及团队协作精神。内容导入

变压器是一种在电力系统和电子线路中广泛应用的电气设备，尤其是在电能的传输、分配和使用中，变压器是关键设备，具有重要意义。由发电厂发出的电能在向用户输送的过程中，通常需用很长的输电线，根据公式当输送的功率P和负载的功率因数

一定时，输电线路上的电压U越高，则流过输电线路中的电流I就越小。因此，采用高电压输送电能，不仅可以减小输电线的截面积，节约导体材料，还可减小输电线路的功率损耗。但是，由于发电机本身结构及所用绝缘材料的限制，不可能直接发出很高的电压，那如何将发电厂输出的电压变为更高等级的电压来输送，到了用户端，又如何降到用户所需的电压等级呢?如图是电力输送过程，由图可见，电力输送过程中使用了升压变压器和降压变压器。电力变压器是如何实现电压转换的，除了电力变压器，在生产生活中还有其他哪些种类的变压器，它们又是如何工作的，这是模块要学习的内容。如图是电力输送过程，由图可见，电力输送过程中使用了升压变压器和降压变压器。电力变压器是如何实现电压转换的，除了电力变压器，在生产生活中还有其他哪些种类的变压器，它们又是如何工作的，这是模块要学习的内容。内容导入2.1.1变压器的用途及分类2．1变压器的用途与结构作用：

变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。它是根据电磁感应原理，把某一等级的交流电压变化成频率相同的另一等级的交流电压，以满足不同负载的需要。还可用来改变电流、变换阻抗以及产生脉冲等。

用途：主要用于输配电系统，而且还广泛应用于电气控制领域、电子技术领域，测试技术领域以及焊接技术领域等。

2.1.1变压器的用途及分类2．1变压器的用途与结构1．按用途分类（1）电力变压器用作电能的输送与分配。（2）特种变压器

在特殊场合使用的变压器，如作为焊接电源的电焊变压器；专供大功率电炉使用的电炉变压器；将交流电整流成直流电时使用的整流变压器等。（3）仪用互感器用于电工测量中，如电流互感器、电压互感器等。（4）控制变压器容量一般比较小，用于小功率电源系统和自动控制系统。（5）其他变压器如高压变压器、调压变压器；脉冲变压器2.1.1变压器的用途及分类2．1变压器的用途与结构2.1.1变压器的用途及分类2．1变压器的用途与结构双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。叠片式铁心、卷制式铁心、非晶合金铁心。2．按绕组构成分类3．按铁心结构分类有单相变压器、三相变压器、多相变压器。有干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。4．按相数分类5．按冷却方式分类2.1.1变压器的用途及分类2．1变压器的用途与结构2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构1．变压器绕组是变压器中的电路部分，小型变压器一般用具有绝缘的漆包圆铜线绕制而成，对容量稍大的变压器则用扁铜线或扁铝线绕制。(1)同心式绕组高、低压绕组同心地套装在铁心柱上。为了便于与铁心绝缘，把低压绕组套装在里面，高压绕组套装在外面。按其绕制方法的不同又可分为圆筒式、螺旋式和连续式

2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构

(2)交叠式绕组

将绕组分成若干个线饼交替排列又称饼式绕组漏抗小、机械强度高、引线方便。主要用在低电压、大电流的变压器上，如容量较大的电炉变压器、电阻电焊机（如点焊、滚焊和对焊电焊机）变压器等。2．变压器铁芯构成变压器磁路系统，并作为变压器的机械骨架.铁心柱磁轭采用0.35mm厚的硅钢片，减小铁耗。国产硅钢片有热轧硅钢片、冷轧无取向硅钢片、冷轧晶粒取向硅钢片。2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构心式变压器壳式变压器2．变压器铁芯2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构单相小容量变压器铁心形式为了减小铁心磁路的磁阻以减小铁心损耗，要求铁心装配时，接缝处的空气隙应越小越好。2．变压器铁芯2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构（1）油箱和冷却装置3．变压器的主要附件2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构扁形散热油管或片式散热器帮助散热油箱内装变压器油（1）油箱和冷却装置10000kV·A的电力变压器，采用风吹冷却或强迫油循环冷却装置。（2）储油柜通过连接管与油箱相通使变压器油与空气的接触面积大为减小，减缓了变压器油的老化速度新型的全充油密封式电力变压器则取消了储油柜，运行时变压器油的体积变化完全由设在侧壁的膨胀式散热器（金属波纹油箱）来补偿。3．变压器的主要附件2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构（2）保护装置在油箱和储油柜之间的连接管中装有气体继电器，当变压器发生故障时，内部绝缘物汽化，使气体继电器动作，发出信号或使开关跳闸。（a）气体继电器。3．变压器的主要附件2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构装在油箱顶部，它是一个长的圆形钢筒，上端用酚醛纸板密封，下端与油箱连通。若变压器发生故障，使油箱内压力骤增时，油流冲破酚醛纸板，以免造成变压器箱体爆裂。近年来，国产电力变压器已广泛采用压力释放阀来取代防爆管。（b）防爆管（安全气道）2.1.2变压器的结构2．1变压器的用途与结构（2）保护装置3．变压器的主要附件2.2变压器的铭牌和额定值

正确地使用变压器的依据。电力变压器产品型号S7-500／10标准代号XXXX额定容量500kV.A产品代号XXXX额定电压10kV出厂序号XXXX额定频率50Hz3相联结组标号Y，yn0阻抗电压4％冷却方式油冷使用条件户外开关位置

高压

低压

电压／V电流／A电压／V电流/AⅠ1050027．5Ⅱ1000028．9400721．7Ⅲ950030．4XX变压器厂XX年XX月2.2.1变压器的铭牌2．2变压器的铭牌和额定值1.型号2.2.2变压器的额定值2．2变压器的铭牌和额定值2.额定电压U1N和U2N

U1N：加在一次绕组上的正常工作电压值。根据变压器的绝缘强度和允许发热等条件规定U2N：变压器空载时，高压侧加上额定电压后，二次绕组两端的电压值。U2N不等于额定负载时的负载电压。有一个电压降使空载电压大于负载电压。额定电压在三相变压器中是指线电压。2.2.2变压器的额定值2．2变压器的铭牌和额定值3.额定电流I1N和I2N

根据变压器容许发热的条件而规定的满载电流值。在三相变压器中额定电流是指线电流。4.额定容量SN

变压器在额定工作状态下，二次绕组的视在功率，其单位为kV·A。单相变压器的额定容量三相变压器的额定容量2.2.2变压器的额定值2．2变压器的铭牌和额定值5.联结组标号三相变压器一、二次绕组的连接方式Y（高压绕组作星形联结）;y（低压绕组作星形联结）；D（高压绕组作三角形联结）;d（低压绕组作三角形联结）；N（高压绕组作星形联结时的中性线）;n（低压绕组作星形联结时的中性线）。2.2.2变压器的额定值2．2变压器的铭牌和额定值6.阻抗电压又称为短路电压。它标志在额定电流时变压器阻抗压降的大小。通常用它与额定电压U1N的百分比来表示。例2－1：一台三相油浸自冷式铝线变压器，已知SN＝560kV·A，U1N/U2N=10000V/400V，试求一次、二次绕组的额定电流I1N

、I2N各是多大?解：2．2变压器的铭牌和额定值

例

题互相绝缘且匝数不同只有磁的耦合而没有电的联系。1．单相变压器的基本工作原理2.3.1单相变压器的空载运行2．3变压器的空载运行及负载运行1．单相变压器的基本工作原理根据电磁感应原理：改变一、二次绕组的匝数，就可达到改变电压的目的。2.空载运行时各物理量正方向的规定二次绕组开路（1）电压的参考方向：在同一支路中，电压的参考方向与电流的参考方向一致。参考方向的规定

参考方向按“电工惯例”规定：+-ui：u是电源时（1）电压的参考方向：在同一支路中，电压的参考方向与电流的参考方向一致。参考方向按“电工惯例”规定：参考方向的规定

：u是负载上的压降时参考方向的规定

参考方向按电工惯例规定：（2）磁通的参考方向：uiΦ磁通的参考方向与电流的参考方向之间符合右手螺旋定则。（3）感应电动势的参考方向：参考方向的规定

参考方向按电工惯例规定：uiΦ-+e由交变磁通Ф产生的感应电动势e，其参考方向与产生该磁通的电流参考方向一致（在电源内部电动势方向由负极指向正极，与电流方向一致）（即感应电动势e与产生它的磁通Ф之间也符合右手螺旋定则）满足以上参考方向列出的电磁感应定律方程：

参考方向的规定

uiΦ-+e3.感应电动势和变比设Φ＝Φmsinωte滞后于Φ900结论：有效值：E1=4.44fN1ФmE2=4.44fN2Фm略去一次绕组中的阻抗不计U1≈E1＝4.44fN1Фm

U2＝E2=4.44fN2Фm

变压比，简称变比U1恒定时，变压器铁心中的磁通Фm基本上保持不变

空载电流（2～10）％IN

无功分量Iq，用来建立磁场，起励磁作用有功分量Id，用来供给变压器铁心损耗<10％I0

4.变压器的空载电流和空载损耗4.变压器的空载电流和空载损耗空载损耗绝大部分是铁心损耗P0，即磁滞损耗与涡流损耗，只有极少部分是一次绕组电阻上的铜损耗I02R

。可认为变压器的空载损耗就是变压器的铁心损耗5.空载运行时相量图单相变压器电路原理图理想变压器空载运行相量图

例2—2：如图所示，低压照明变压器一次绕组匝数N1＝660匝，一次绕组电压Ul＝220V，现要求二次绕组输出电压U2＝36V，求二次绕组匝数N2及变比Ku解：降压变压器：Ku>1

升压变压器:Ku<1单相变压器负载运行二次绕组中有电流一次绕组中电流变为i1

1．磁动势平衡方程及变流比变压器负载运行时的磁通势平衡方程式:因为电源电压不变，故负载时的磁势和空载时相同。N1I1≈N2I2忽略I0:变压器的变流比变压器的高压绕组匝数多，而通过的电流小，因此绕组所用的导线细；反之低压绕组匝数少，通过的电流大，所用的导线较粗。结论：1．磁动势平衡方程及变流比2．3变压器的空载运行及负载运行外特性:一次绕组电压U1和负载的功率因数cosφ2一定时，二次绕组电压U2与负载电流I2的关系.滞后的无功电流产生去磁作用使电压下降

超前的无功电流产生增磁作用使电压上升用标么值表示，便于不同变压器之间比较2．变压器的外特性及电压变化率电压变化率：用ΔU％来表示二次侧空载电压额定负载时二次侧电压ΔU％反映供电电压的稳定性。ΔU％越小，说明变压器二次绕组输出的电压越稳定。常用变压器ΔU％为3％～5％

例2—3：某台供电电力变压器将U1N=10000V的高压降压后对负载供电，要求该变压器在额定负载下的输出电压为U2=380V，该变压器的电压变化率ΔU％＝5％，求该变压器二次绕组的额定电压U2N及变比K。

解：U2N=400VK=U1N/U2N=10000/400=25

3.变压器的损耗及效率P1=U1I1COSφ1P2=U2I2COSφ2损耗ΔP

＝P1-P2=Pcu+PFe（1）铁损耗PFe基本铁损耗附加铁损耗与U1有关，与负载电流无关，当U1不变时，铁耗基本不变。故铁耗称为不变损耗。（2）铜损耗PCu基本铜损耗附加铜损耗电流在一次、二次绕组电阻上产生的损耗漏磁通产生的集肤效应使电流在导体内分布不均匀而产生的额外损耗

铜损耗与负载电流的平方成正比，所以铜损耗又称为“可变损耗”（3）效率中小型电力变压器效率在95％以上，大型电力变压器效率可达99％以上.例2－4：S9－500/10低损耗三相电力变压器额定容量500kV·A，设功率因素为1,二次电压U2N=400V，铁损耗PFe=0.98KW，额定负载时铜损耗PCu＝4.1kW，求二次额定电流I2N及变压器效率η。P2=SNCOSφ=500kW解：（4）效率特性效率η也随负载电流I2的变化而变化的关系负载系数不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率最高。通常最高效率位于β=0.5∽0.6之间相当于直接接在一次绕组上的等效阻抗输出变压器、线间变压器阻抗匹配作用：如使音响设备输出的阻抗与扬声器的阻抗尽量相等，以获得最大的输出功率。例2—5：某晶体管收音机输出电路的输出阻抗为Z/=392Ω，接入的扬声器阻抗为Z=8Ω，现加接一个输出变压器使两者实现阻抗匹配，求该变压器的变比K；若该变压器一次绕组匝数N1=560匝，问二次绕组匝数N2为多少?解：2.4三相变压器

三相绕组按星形连接三相心式变压器三相绕组接入对称的三相交流电源时，三相绕组中产生的主磁通也是对称的，故三相磁通之和等于零，因此中间铁心柱可以省略U相W相V相励磁电流略小于U相和W相。V相1.变压器的极性同极性端或同名端：变压器的一、二次绕组绕在同一个铁心上，当同时交链的磁通Ф交变时，两个绕组中感应出电动势，当一次绕组的某一端点瞬时电位为正时，二次绕组也必有一电位为正的对应端点。这两个对应的端点，称为同极性端或同名端，通常用符号“·”表示。具有磁耦合的两个线圈，当电流分别从两线圈各自的某端同时流入(或流出)时，若两者产生的磁通相助，则这两端叫作互感线圈的同名端，用黑点“·”或星号“*”作标记。同名端：..1234Φ1Φ2两绕组绕向相反绕组的正确连接uu2uu绕组的错误连接Φ1=

Φ2，方向相反，e1=0，e2=0i绕组电压为110V，电源电压为220V时的连接方法绕组电压为110V，电源电压为110V时的连接方法无感应电动势，将烧毁绕组2.变压器极性的判定(1)对两个绕向已知的绕组绕向不同时，同名端不同

交流法测定同名端U13＝U12—U34，则说明N1、N2组为同极性串联，故1和3为同名端。如果U13＝U12＋U34，则1和4为同名端。2.变压器极性的判定(2)对一台已经制成的变压器直流法测定同名端

开关S合上的一瞬间，如毫伏表指针向正方向摆动，则接直流电源正极的端子与接直流毫伏表正极的端子为同名端。2.变压器极性的判定(2)对一台已经制成的变压器（1）三相变压器绕组的连接方法

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U1U2U1、V1、W1U2、V2、W2N

低压绕组U1U1U1、v1、w1U2、v2、w2n

中压绕组U1mU2mU1m、V1m、WlmU2m、V2m、W2mNm

绕组的首端和末端的标记3.三相变压器的连接组三相绕组的连接字母表示：旧标准：Y和△

高压Y，D，N低压y,d，n新标准：联接组别表示一次绕组线电压与二次绕组线电压之间的相位关系。一、二次绕组线电动势的相位差总是300的整数倍。因此，国际上规定，标志三相变压器一、二次绕组线电动势的相位关系用时钟表示法。规定一次绕组线电势

为长针，永远指向钟面上的“12”，二次绕组线电势

为短针，它指向钟面上的哪个数字，该数字则为该三相变压器连结组别的标号。标号为3123连接组别三相变压器一、二次绕组不同接法的组合形式有：Y，y；YN，d；Y，d；Y，yn；D，y；D，d等，其中最常用的组合形式有三种，即Y，yn；YN，d和Y，d

。大容量的变压器通常采用Y，d或YN，d连接。容量不太大而且需要中性线的变压器，广泛采用Y，yn联结，以适应照明与动力混合负载需要的两种电压。相电压只有线电压的1／，当中性点引出接地时，绕组对地的绝缘要求降低了.联接组别

Y，y0连接组

Y，y4连接组u1v1w1

Y，y8连接组u1v1w1

Y，y6连接组

Y，d11连接组u1v1w1

Y，d3连接组u1v1w1

Y，d7连接组

Y，d1连接组

12-4-8

6-10-2

Y,y?

逆序11-3-7Y,d?

顺序1-5-9常用连接组：为了制造和运行方便的需要，国家规定三相电力变压器只采用5种标准连接组：即Y,yn0、YN,d11、YN,y0、Y,y0和Y,d11。最常用的组合形式有三种，即Y，yn；YN，d和Y，d1、绕组向后移动一个铁芯柱时，连接组别好加4，即相差1200，刚好与绕组移动的相位一致。2、一二次绕组同为星形或同为三角形时，组别号为偶数，一个为星形，另一个为三角形，则组别号为奇数。并联运行：几台三相变压器的高压绕组及低压绕组分别连接到高压电源及低压电源母线上，共同向负载供电的运行方式。在变电站中，总的负载经常由两台或多台三相电力变压器并联供电（1）一、二次绕组电压应相等，即变比应相等。（2）联结组别必须相同。（3）短路阻抗（即短路电压）应相等。并联运行的变压器必须满足以下条件：电流大，可能超过额定值1.变比不等时的并联运行K1<K2E1>E2

两个二次绕组之间形成环流Ic，这个电流称为平衡电流。短路阻抗小平衡电流大电流小于额定值变压比误差不允许超过±0.5％2.联结组别不同时变压器的并联运行线电压的相位差至少为300，因此会产生很大的电压差ΔU2

如Y，y0和Y，dll两台变压器并联，二次绕组中产生比额定电流大得多的空载环流，导致变压器损坏。后果：3.短路阻抗（短路电压）不等时变压器的并联运行ZS1I1=Zs2I2E2相等，U2相等

容量相同、变比相等、联结组别也相同，但短路阻抗不等：负载电流的分配与各台变压器的短路阻抗成反比.并联运行的变压器其短路电压比不应超过10％。为合理分配负载，防止小容量的变压器过载，大容量的变压器得不到充分利用，要求投入并联运行的各变压器，最大容量与最小容量之比不宜超过三比一1.结构特点及用途一二次绕组不仅有磁耦合还有电的直接连接2.电压、电流及容量关系U1≈E1＝4.44fN1ФmU2＝E2＝4.44fN2Фm负载时的磁势平衡方程式：忽略空载磁通势，则自耦变压器一、二次绕组中的电流大小与匝数成反比，在相位上互差1800.结论:流经公共绕组中的电流I的大小为:I=I2－I1当变比K接近于1时，I很小，这部分绕组可用截面积较小的导线绕制，以节约用铜量，并减小自耦变压器的体积与重量。结论：2.电压、电流及容量关系S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦变压器输出的视在功率为：由电磁感应原理从一次绕组传递到二次绕组的视在功率通过电路的直接联系从一次绕组直接传递到二次绕组的视在功率S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦变压器输出的视在功率为：2.电压、电流及容量关系I1只在一部分绕组的电阻上产生铜损耗，因此自耦变压器的损耗比普通变压器要小，效率较高，因而较为经济。K一般介于1.2～2间，此时变压器优势较明显。应用举例：电力系统中，用自耦变压器把110kV、150kV、220kV和330kV的高压电力系统连接成大规模的动力系统。2.电压、电流及容量关系自耦变压器的缺点：高压侧的电气故障会波及到低压侧，很不安全。因此自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。2.电压、电流及容量关系自耦调压器输出电压可调，可稍高于一次绕组电压例：实验室中常用的单相调压器，一次绕组输入电压U1＝220V，二次绕组输出电压U2＝0～250V在电工测量中用来按比例变换交流电流的仪器串在电路中，流过被测电流匝数少，导线粗。额定电流比一般二次侧电流表用量程为

5A的仪表。钳形电流表量程及读数：二次电流表量程一般为5A。实际中已换算成一次电流，其标度尺即按一次电流分度，这样可以直接读数，不必再进行换算。电流互感器使用注意事项：二次绕组绝对不允许开路电流互感器的铁心及二次绕组一端必须可靠接地用电流互感器进行电流测量时存在一定的误差，根据误差的大小，电流互感器分下列各级：0.2、0.5、1.0、3.0、10.0。如0.5级的电流互感器表示在额定电流时，测量误差最大不超过±0.5％精度：在电工测量中用来按比例变换交流电压的仪器实际上是一台降压变压器二次电压表量程一般为100V。实际中已换算成一次电压，其标度尺即按一次电压分度，可以直接读数，不需换算。电压互感器使用注意事项：（1）电压互感器的二次绕组在使用时绝不允许短路。（2）电压互感器的铁芯及二次绕组的一端必须可靠地接地。（3）电压互感器有一定的额定容量，使用时二次绕组回路不宜接入过多的仪表，以免影响电压互感器的测量精度。例2—6：用变压比为10000／100V的电压互感器，变流比为100／5A的电流互感器扩大量程，其电流表读数为3.5A，电压表读数为96V，试求被测电路的电流、电压各为多少？解：因为电流互感器负载电流等于电流表读数乘上电流互感器电流比，即电压互感器所测高电压等于电压表读数乘上变比，即被测电路的电流为70A，电压为9600V电焊变压器是交流弧焊机的主要组成部分，它实质上是一台特殊的降压变压器。为了保证焊接质量和电弧的稳定燃烧，对电焊变压器的要求：1.电焊变压器在空载时，应有一定的空载电压，通常Uo＝60～75V左右，以保证起弧容易。另一方面，为了操作者的安全，空载起弧电压又不能太高，最高不宜超过85V2.在负载时，电压应随负载的增大而急剧下降，即应有陡降的外特性。通常在额定负载时的输出电压约30V左右3.短路电流ISC不应过大，以免损坏电焊机4.为了适应不同的焊接工件和不同焊条的需要，要求电焊变压器输出的电流能在一定范围内进行调节电焊变压器的结构特点：电焊变压器必须具有较大的漏抗，而且可以进行调节故铁心的气隙比较大，一次、二次绕组分装在不同的铁心柱上，用磁分路法、串联可变电抗器法及改变二次绕组的接法等来调节焊接电流。常用形式：抽头式可动铁心式可动线圈式综合式BXl系列磁分路动铁心式弧焊机外形图

二次绕组分为两部分。一部分和一次绕组接在同一侧，另一部分绕在铁心的另一侧，相当于电感。焊接电流粗调焊接电流的细调节：通过手轮移动铁心的位置，改变漏抗，从而得到均匀的电流调节。串入所有电抗线圈及一半二次绕组串入所有二次绕组及一半电抗线圈BXl系列弧焊机的三种型号：BXl—35的焊接电流调节范围为25～150A，用于薄钢片的焊接；BXl—330的焊接电流调节范围为50～450A；BXl—500则为50～680A，可用来焊接不同厚度的低碳钢板。动圈式弧焊机的典型产品BX3系列：焊接电流调节是靠改变一次绕组和二次绕组之间的距离（从而改变它们之间的漏抗大小）来实现的。还可将一次及二次绕组串联或并联来扩大电流调节范围。1．变压比的测定变压比的测定可选用双电压表法。按图所示接线，在变压器的高压侧施加一个适合电压表量限的电压，一般可在高压侧额定电压的1%～25%范围内选择，并尽量使两个电压表指针偏转均能在刻度的一半以上，以提高测量的准确度。2．变压器绕组极性的测定（1）采用直流感应法时，按图所示接线。将变压器高压侧U1端接电池的正极，U2端接到电池的负极，低压侧接检流计。当按下开关后，若检流计指针正向偏转，则与检流计正端相连接线柱为u1，另一端为u2；若检流针反向偏转，则与检流计正端相连的接线柱为u2，与负端相连的接线柱为u1。2．变压器绕组极性的测定（2）采用交流感应法时，可按图2-42所示接线。在变压器高压侧施加交流电压，u2端与高压侧的U2端相连接，读取电压表数值。如果U=U1+U2，则表示接于高压端U2的低压端为u1，另一端则为尾端u2；如果U=U1

U2，则表示接于高压端U2的低压端为尾端u2，另一端则为u1。

作用：利用参数、基本方程式、等效电路、相量图求变压器的运行性能。3.变压器的空载试验求变比k、空载电流I0、空载损耗P0以及等效电路中的励磁阻抗Zm，从而判断铁心和线圈质量。试验时，一般在变压器低压侧加电压，测量高压侧对应的电压、电流和功率。目的：3.变压器的空载试验空载试验线路图计算时，采用电压为额定点的参数，因为空载电流很小，此时的铜损耗很小，故可近似认为额定电压点测得的空载损耗即为变压器额定运行时的空载损耗即铁耗。计算：总阻抗Z0=Z1+Zm此处U20指高压侧电压，U1指低压侧电压。即试验电压。注意：若空载试验在低压侧进行，要获得高压侧参数时，必须进行折算。空载时功率因数很低，一般采用0.2的功率因数表。3.变压器的空载试验求负载时的铜损耗和短路阻抗。试验时，一般在变压器高压侧加电压，低压侧直接短路，测量高压额定电流点对应的电压、电流和功率。目的：短路试验线路图4.变压器的短路试验计算时，采用电流为额定点的参数，因为此时短路电压很低，铁损耗很小，故可近似认为额定电流点测得的短路损耗即为变压器额定运行时的铜损耗。计算：4.变压器的短路试验温度换算：由于线圈电阻随温度而变化，试验时的温度和实际变压器运行时的温度不同，国家标准规定，变压器的短路电阻应换算到工作温度750C时的值。4.变压器的短路试验短路电压（或阻抗电压）：短路试验时，使短路电流为额定电流时加在一次侧的电压称为短路电压，即USN=ISNZS75,它为额定电路在短路阻抗上的压降，亦称作阻抗电压。短路电压通常用与额定电压的百分值来表示，即标么值。4.变压器的短路试验短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗直接影响变压器的运行性能，所以正常运行时希望它小些，这样负载变化时二次电压波动小，但从短路故障的角度，为限制短路电流，又希望阻抗电压大些。小型变压器的US为4～10.5，大型变压器为12.5～17.5％。4.变压器的短路试验1．测定极性（1）测定相间极性。被测变压器选用Y/Y接法的三相心式变压器，其中测得直流阻值大的为高压绕组，用A、B、C、X、Y、Z标记。否则为低压绕组，用a、b、c、x、y、z标记。①按图所示接线。其中A、X接到电源的U、V两端子上，Y、Z短接。②接通交流电源，在绕组A、X间施加约50%UN的电压。③用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC，若UBC=|UBY

UCZ|，则首末端标记正确；若UBC=|UBY+UCZ|，则标记不对。须将B、C两相任一相绕组的首末端标记对调。④用同样方法，将B、C两相中的任一相施加电压，另外两相末端相连，测定出每相首、末端正确的标记。（2）测定原、副方极性。①暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z，然后按图所示接线，原、副方中点用导线相连。②在高压三相绕组上施加约50%的额定电压，用电压表测量电压UAX、UBY、UCZ、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx

Uax，则A相高、低压绕组同相，并且首端A与a端点为同极性。若UAa=UAX+Uax，则A与a端点为异极性。③用同样的方法判别出B、b、C、c两相原、副方的极性。④高低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的连接组。2．三相变压器连接组别的测定测定变压器连接组时，可采用双电压表法，在高压侧施加一低于250V的三相交流电压（为了计算方便，一般加100V），用电压表依次测量电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc。然后根据经验公式来判断是何种连接组别。

（1）Y，y12按图2-47（a）所示接好线。A、a两端点用导线连接，在高压方施加三相对称的额定电压，测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表中。线电压之比。若试验测取的数值UBb，UCc，UBc与用上述两公式计算出的电压相同，则表示绕组连接正确，属Yy12连接组。（2）Y，y6将Y，y12连接组的副方绕组首、末端标记对调，A、a两点用导线相连，如图2-48（a）所示。按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表中。若实测电压UBb、UCc、UBc的数值与由两式计算出的电压相同，则绕组连接正确，属于Y,y6连接组.1．绕线前的准备工作（1）导线、绝缘材料的选择根据小型变压器计算结果选择相应的漆包线。绝缘材料应从两个方面考虑，一方面是绝缘强度，另一方面是允许厚度。对于层间绝缘应用厚度为0.08mm的牛皮纸，线包外层绝缘使用厚度为0.25mm的青壳纸。1．绕线前的准备工作（2）木芯与线圈骨架的制作①木芯的制作。在绕制变压器线圈时，将漆包线绕在预先做好的线圈骨架上，但骨架本身不能直接套在绕线机轴上绕线，它需要一个塞在骨架内腔中的木质芯子，木芯的正中心要钻有供绕线机轴穿过的10mm的孔，孔不能偏斜，否则由于偏心造成绕组不平稳而影响线包的质量。2．绕制（1）裁剪好各种绝缘纸。绝缘纸的宽度应稍长于骨架的宽度，而长度应稍大于骨架周长。还应考虑到绕制后所需的余量。（2）起绕。①起绕时，在导线引线头上压入一条用青壳纸或牛皮纸做成的长绝缘折条，待绕几匝后抽紧起始头，如图（a）所示。②绕线时，通常按照一次侧绕组→静电屏蔽→二次侧高压绕组→二次侧低压绕组的顺序，依次叠绕。当二次侧绕组的组数较多时，每绕制一组用万用表检查测量一次。（3）绕制方法①导线和绝缘材料的选用。导线选用缩醛或聚酯漆包圆铜线。绝缘材料的选用受耐压要求和允许厚度的限制，层间绝缘按两倍层间电压的绝缘强度选用，常采用电话纸、电缆纸、电容器纸等，在要求较高处可采用聚酯薄膜、聚四氟乙烯或玻璃漆布；铁芯绝缘及绕组间绝缘按对地电压的两倍选用，一般采用绝缘纸板、玻璃漆布等，要求较高的则采用层压板或云母制品。②制作引出线。变压器每组线圈都有两个或两个以上的引出线