《電工電子基本技能操作項目教程》課件項目九

項目九變壓器的空載與負載運行能力目標1．認識變壓器并識讀變壓器的銘牌；2．判斷變壓器的同名端與好壞；3．排除變壓器電路故障；4．具有細心的工作品質(zhì)、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。知識目標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。變壓器的空載與負載運行一、變壓器的銘牌識讀

1、變壓器的銘牌每臺變壓器都有較詳細的一系列技術(shù)數(shù)據(jù)，較詳細的數(shù)據(jù)都會在產(chǎn)品說明書上和試驗報告中給出，而最常用到的一些數(shù)據(jù)則標在銘牌上。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。按國家標準GB1094.1—1996《電力變壓器總則》規(guī)定，銘牌上除標出變壓器名稱、型號、產(chǎn)品代號、標準代號、制造廠名、出廠序號、制造年月外，還需要標出變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)、聯(lián)結(jié)組標號、冷卻方式、總重。項目內(nèi)容與原理變壓器的空載與負載運行變壓器的空載與負載運行圖9-1電力變壓器銘牌2、變壓器型號及定義變壓器的型號由8個部分表示，其含義如圖9-2所示。其中，有四部分可能不表示在型號中。例如S9-80/10，表示第九次設(shè)計的三相變壓器，額定容量為80kV?A，高壓繞組電壓等級為10kV。絕緣代號、冷卻代號、調(diào)壓代號、材質(zhì)代號均不表示。變壓器的空載與負載運行變壓器的空載與負載運行圖9-2變壓器型號變壓器的空載與負載運行二、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(初級或一次繞組)和副邊繞組(次級或二次繞組)，原邊繞組與電源相連，副邊繞組與負載相連。為了減少渦流損耗，鐵心采用相互絕緣的硅鋼片疊壓而成。變壓器的空載與負載運行圖9-3變壓器結(jié)構(gòu)變壓器的空載與負載運行2、變壓器的工作原理

當匝數(shù)為N1的原邊繞組接上交流電壓u1時，原繞組中將產(chǎn)生交流電流i1，磁通勢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)定律將同時在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e1和e2。如果副邊繞組有負載，則副繞組(匝數(shù)為N2)中有電流i2通過，磁通勢i2N2產(chǎn)生的磁通也大部分通過鐵心而閉合。變壓器的空載與負載運行1)變壓器空載運行

鐵心變壓器是一個非線性元件，當變壓器的副繞組開路，原繞組和電源連接時，稱為變壓器的空載運行。變壓器空載運行時，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)變壓器的負載運行變壓器的原邊接額定電壓，副邊接負載時，變壓器處于負載運行狀態(tài)，此時原、副邊電流之比為變壓器的空載與負載運行三、變壓器的同名端

1、同名端（同極性端）所謂同名端，就是當電流從兩個線圈的同極性端流入(或流出)時，產(chǎn)生的磁通的方向相同；或者當磁通變化(增大或減小)時，在同極性端感應(yīng)電動勢的極性也相同。也可定義為瞬時電壓極性相同的兩個引線端，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繞組時，若將兩個繞組串聯(lián)或并聯(lián)，必須先知道兩個繞組的同名端，否則串聯(lián)錯了將無電壓輸出，并聯(lián)錯了會造成短路。變壓器的空載與負載運行3、變壓器繞組同名端的判斷

同名端一般用記號“●”或者“﹡”標明在變壓器上。由于變壓器通常是密閉的，若沒有標明記號時，繞組同名端和實際繞向均無法知道，為了判定變壓器兩個繞組的同名端，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。

用交流法測定繞組極性的電路原理圖如圖9-4所示，將副邊兩個繞組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)兩端加一個比較低的便于測量的電壓。用電壓表分別測量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。變壓器的空載與負載運行圖9-4變壓器同名端變壓器的空載與負載運行4、變壓器的外特性

在變壓器原邊電壓U1為定值，負載性質(zhì)一定時，變壓器副邊電壓U2會隨副邊電流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。變壓器的空載與負載運行

圖9-5變壓器外特性曲線項目訓練準備(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)實驗圖所示燈泡(15V，6W)、開關(guān)。變壓器的空載與負載運行項目操作與測量(一)變壓器銘牌識讀(1)觀察變壓器的結(jié)構(gòu)，識讀變壓器的銘牌，并將內(nèi)容填入表9-1。變壓器的空載與負載運行構(gòu)造型號銘牌內(nèi)容

銘牌意義

表9-1變壓器的空載與負載運行

(2)檢測變壓器好壞。變壓器不接電源時，用萬用表歐姆擋(200?Ω或2?kΩ擋)測量判斷每個線圈的兩根引出線，并記住每個線圈引出對應(yīng)的接線柱。同時判斷變壓器原、副邊繞組是否有斷路、短路。將檢測數(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變壓器的空載與負載運行(二)變壓器繞組同名端的測定（交流判別法）(1)按圖9-4所示電路連接線路。(2)用導線將副邊2腳3腳兩點連接。(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量U12、U34及U14，判斷同名端，并將測量值記入表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變壓器的空載與負載運行(三)變壓器的空載運行(1)按圖9-6所示電路接線。(2)用導線連接2、3兩點，負載斷開(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到額定值220?V。(4)測量空載電流I0和副繞組空載電壓U20，記于表9-4中?？蛰d電流I0初級電壓U56次級電壓U14K?=?U56/U14

表9-4變壓器的空載與負載運行(四)變壓器負載運行(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，改變負載的電阻。(3)將測量值記于表9-5中。(4)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，描出變壓器外特性曲線。

測量值狀態(tài)初級電流次級電流初級電壓次級電壓S1、S2斷開

S1閉合、S2斷開

S1、S2閉合

表9-5變壓器的空載與負載運行(五)操作注意事項(1)在作同名端判別測量時，為安全起見，