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1、.理论课程教案 （首页）（代号 A-4）共 5页课程授课电机与变压器教师肖老师、欧老师变压器绕组的极性测分课题课题课题一 单相变压器的 绕组的极性（任务名称）授课班级13 电子 1 班13 年 10 月授课7授课时间18 日 星期五课时知识1.掌握单相变压器绕组的同名端定义及表示方法目标2.单相变压器绕组的连接学习目标技能1.单相变压器绕组的极性及其判定目标2.单相变压器绕组的连接形式1.单相变压器绕组的极性意义知识、技能重点2.单相变压器绕组的极性及其判定方法3. 单相变压器绕组的连接方式知识、技能单相变压器绕组的极性的交流法判定方法难点教学方法（方式、讲授、实验演示、学生自己动手实验手段）
2、教学回顾变压器的空载试验和短路试验的方法，测试目的和结果分析教具准备：说明小白板、卡纸、多媒体投影机、电脑等。审阅签名：年月日.一、极性的意义1.直流电源的极性教直流电路中，“+ ”号为正极性，表示高电位端; “- ”号为负极性，表示低电位端；直流电源两端电压的大小和方向都不随时间而变化。直流电源两端的极性是恒定不变的。学2.交流电源的极性过正弦交流电源的出线端不标出正负极性，因为正弦交流电源输出电压的大小和方向都随时间而变化，每经过半个周期（T/2 ）正负交替变化一次。3.单相变压器的极性程.变压器绕组的极性是指变压器一次侧、二次侧绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用
3、同名端来标记。同名端通常用“* ”或“ .”表示 .在上图 2-3 中，铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过，在任何某个瞬间，电动势都处于相同极性(如正极性 )的线圈端就称同名端；而另一端就成为另一组同名端，它们也处于同极性 (如负极性 )。不是同极性的两端就称为异名端。.例如在交变磁通曲的作用下，感应电动势E1U 与 E 2U 的正方向所指的 lU2 、2U2 是教一对同名端，在互感器绕组上常用“+ ”和“”来表示 (并不表示真正的正负意义 )。对一个绕组而言， 哪个端点作为正极性都无所谓，但一旦定下来， 其他有关的线圈的正极性也就根据同名端关系定下了。有时也称为线圈的首与尾，
4、只要一个线圈的首尾确定了，那些与它有磁路穿通的线圈的首尾也就定下了。学4.绕组连接和极性的重要性。绕组的连接主要有以下几种形式：1 绕组串联：(1) 正向串联，也称为首尾相连，即把两个线圈的异名端相连，总电动势为两个电动势相加，电动势会越串越大。过程.教正因为正、反向串联的总电动势相差很大， 所以常用此法来判别两个绕组的同名端。2 绕组并联：学过(1) 同极性并联，它又分两种情况。.1) E1 与 E 2 大小一样，则两个绕组回路内部的总电动势为零，不会产生内部环程 流，这是最理想状态，变压器的并联，就应符合这种条件：I 环=E 1-E2 /(Z 1+Z 2 )=0/(Z 1 =Z 2)=0.
5、2) E1 与 E 2 大小不等，则两个绕组回路内部的总电动势不为零，外部不接负载时，也会产生一定的环流。 这对绕组的正常工作不利， 环流会产生损耗和发热， 输出电压、电流都减少，严重时甚至烧坏绕组。.(2) 反极性并联这时两个绕组回路内部的环流将很大，甚至烧坏线圈，这种接法是不允许的，应绝对避免。以上说明绕组极性判别对变压器绕组的连接是十分重要.三、变压器绕组的极性的判别1 直观法因为绕组的极性是由它的绕制方向决定的，所以可以用直观法判别它们的极性。教学2 仪表测试法无法观察到绕组的绕制方向(如绕组密封在内部 )，只能借助仪表来测试。（ 1 ） 1 ）电压表法，如果 U3=U1+U2 ，则是
6、正向串联， 1U1 与 2U1 是异名端；如果 U3=U1 U2 则是反向串联， 1U1 与 2U1 是同名端同名端的判别：按图接线，初级绕组侧合闸瞬间， 如果电压表同时正摆 （右方），侧接在电源“+ ”端的1U1 和接电压表“ + ” 端的 2U1是同名端；如果表指针反摆又如何判定极性呢？过若按开关断开瞬间来记录指针的正（反）摆，又判定同名端呢？2) 检流计法 P 为检流计 (检流计指针偏向电流流人的一端 )。当合上开关，如电流向下，说明这时 1U1 与 2U1 都处于高电位，所以它们是同名端。用这个方法时，为了省电和保护检流计， 一般将高压侧接检流计。 也可用直流毫安表代替检流程计，直流毫
7、安表量程由大至小试用，直到反应明显为止。（ 2 ）交流法同名端的判定方法： 在高压绕组施加一可测量的电压， 通过测量未短接的高、低压侧的电压值来判断绕组的同名端。.以上是对单相绕组的极性判别。 对三相变压器来说， 它的每一相的一次侧、 二次侧绕组之间的同名端判别， 同单相变压器一样。 但三相绕组之间严格地讲不属于同名端判别范畴。.理论课程教案 （首页）（代号 A-4）共 6页课程授课电机与变压器教师肖老师、欧老师课题变压器绕组的极性测分课题课题二 三相变压器的绕组的连接及连接级别（任务名称）课题三 用交流法测定三相变压器的绕组的极性授课班级13 电子 1 班授课时间13 年 10 月授课722
8、 星期二课时1.掌握变压器的磁路系统知识掌握变压器绕组的首尾端的判别2.目标学习目标3.掌握变压器绕组的 Y 形与形联接方式技能1.三相变压器绕组的首尾端的判别目标2.三相变压器绕组的联接方式知识、技能1.掌握三相变压器绕组的联接级组别重点2. 掌握变压器绕组的首尾端的判别知识、技能用相量图分析三相变压器绕组的极性的方法难点教学方法（方式、 实验演示，原理讲授，亲手实验验证法手段）教学回顾单相变压器的绕组判别教具准备：说明小白板、卡纸、多媒体投影机、电脑等。审阅签名：年月日.三相交流电无论在经济、 技术上都有极大的优越性， 所以现代电力系统都采用三相交流电，为此三相交流变压器被广泛应用。它可以
9、由三个单相变压器连接组成，称为三相组式变压器。 但大多数均采用三相合为一体的三相芯式变压器，因为它体积小，经济性也好。教一、三相变压器的磁路结构1 三相组式变压器的磁路它的三个单相变压器铁心磁路是各自独立的，只要三相电压平衡， 则磁路也是对称一样的，每只变压器可作为单相变压器来分析。学过2 三相芯式变压器的磁路三相芯式变压器有三个铁心柱，供三相磁通U 、v、w 分别通过。在三相电压平衡时，磁路也是对称的，总磁通总 = U + v + w=0 ，所以就不需要另外的铁心来供参总通过。 类似于三相对称电路中省去中线一样，这样就大量节省了铁心程的材料。但由于中间铁心磁路短一些，造成三相磁路不平衡， 使
10、三相空载电流也略有不平衡，但大变压器的空载电流Io 很小，影响不大。由于三相芯式变压器体积小，经济性好，所以被广泛使用。.二、相芯式变压器绕组的连接1 、 三相绕组的首尾判别三相绕组的首尾判别问题，判别准则是：磁路对称，三相总磁通为零。实际教中，判别三相绕组的首尾的首尾方法有两种：（ 1） 直流法判别步骤：学步骤一：分相设定标记步骤二：连接线路步骤三：测量判别：如果 合闸 瞬间，两 表同时正摆（右方），侧接在“ + ”过端上的线端是相尾尾， 接在“- ”端子上的是相首。（ 2） 交流法程.2 、 每相高低压绕组的极性的测定。和单相变压器的极性测定完全一样3 、 三相绕组的连接(1) （Y 形）
11、将三个绕组的末端连在一起，接成中性点，再将三个绕组的首端引出箱外。以符号 :”YN”表示教星形接法的优点1）与三角型接法相比，相电压低，可节省绝缘材料，对高电压特别有利；2) 有中性点可引出， 适合于三相四线制， 可提供两种电压；学 3) 中点附近电压低，有利于装分接开关；过程4 ）相电流大，导线粗，强度大，匝间电容大，能承受较高的电压冲击。星形接法的缺点1 ）存在谐波，造成损耗增加，1800kVA 以上的变压器不能采用此种接法2) 中性点要直接接地， 否则当三相负载不平衡时， 中点电位会严重偏移， 对安全不利3 ）当某相发生故障时，只好整机停用。(2) 三角形接法（形）它是把三相绕组的各相首
12、尾相接构成一个闭合回路，把三个连接点接到电源上去。因为首尾连接的顺序不同， 可分为正相序和反相序两种接法。 与星形接法一样， 如果一次侧有一相首尾接反了， 磁通也不对称， 就会同样出现空载电流急剧增加， 比星形接法还严重，这是不允许的。.课题三 用交流法测定三相变压器的绕组的极性一、试验线路及操作步骤1.试验线路教学2.操作步骤：（1）测定一次侧三相绕组的首尾。步骤一：先用万用表电阻挡测量12 出线端间通断情况和电阻大小，找出三相高压线圈。过步骤二：按上图加约50%UN 的低电压。步骤三：用交流电压档测量1U1,1U2的电压 , 若 U0=0 ，则说明 1V1,1V2,1W1,1W2假设标记正
13、确；若U0=Un, 则标记错误。重新调整一相的首尾，再测。步骤四：用同样的方法，判断另两相绕组的首尾端。（ 2）测定一次侧与二次侧的绕组的极性。方法：与测量单相变压器的一次侧与二次侧的绕组的极性的方法一样。程 2 三相芯式变压器绕组的连接组别（1 ） 连接组（）连接组别的判别方法。列步骤判别：.步骤一，首先要在接线图中标出每个相电动势的正方向及E 1U 1,1V 1和 E 2U 1,2V 1 的正方向，一次侧和二次侧都指向各自的首端即1U1 、2U1 。再画出一次侧绕组(高压边 )电动势相量图，最好按书中方位画，这样画出的线电势.E 1U1,1V 1 ，正巧教在钟表“ 12 ”的位置，不用再移
14、动了。步骤二，画出二次侧绕组的电动势相量图，由接线图中的同名端可判断出.E 2U1 ， E 2V 1和 E 2W1 一次侧的电动势是同相位(即同极性 )，所以它的相量图也和一次侧一样.步骤三，画出时钟的钟点，只要把一次侧的直E 1U 1,1V 1 l 放在“ 12 ”点，再把二学.次侧 E 2U 1, 2V1 作为短针放上去即可，很明显二次侧是12 点，也就是0 点，所以是 Y， y0 连接组。如果接线图改变了，二次侧的同名端换成另一端，则二次侧的相电动势反相，结果会怎样呢 ?不需重新画图，只要把二次侧的线电压反过去180 就可以了，即由 0 点变成了 6 点，标记变成了 Y，y6 。当然，如
15、果二次侧不变，而把一次过侧的极性接反，结果也是一样。程.理论课程教案 （首页）（代号 A-4）共 5页课程授课电机与变压器教师肖老师、欧老师变压器绕组的极性测分课题课题课题四 电力变压器的铬牌参数（任务名称）授课班级13 电子 1 班13 年 10 月授课4授课时间23 星期三课时知识变压器铭牌上的型号及主要技术数据额定值目标学习目标技能变压器铭牌的参数表示的意义解读目标知识、技能掌握变压器铭牌的作用重点知识、技能变压器的有关参数的计算难点教学方法（方式、 讲解法，针对具体的电力变压器铭牌的参数写出具体代表的意义手段）教学回顾三相变压器的绕组的首尾端判别方法。说教具准备：明小白板、卡纸、多媒体
16、投影机、电脑等。审阅签名：年月日.一、国产电力变压器的铭牌1 型号教表示变压器的结构学型号表示变压器的结构特点、额定容量(kVA) 和高压侧的电压等级 (kV) 。(1)旧型号SJL 560 10 。第一字母 S三相， D单相；第二字母 J油浸自冷， F风冷， G干式， S水冷；过第三字母 L铝线， P强迫油循环；数字 560 额定容量 (kVA) ，10 高压侧电压 (kV) 。(2)新型号S7 500 10 三相电力变压器第7 设计序号。 S N =500kVA ，程=10kV( 高压侧 )。S9 80 10 三相电力变压器第9 设计序号， S N =80KVA ， U 1 N =10kV
17、 ；SZ9代表有载调压三相电力变压器；S9 M 代表全密封三相电力变压器。2额定电压 U N3，额定电流额定电流是指在某环境温度、某种冷却条件下允许规定的满载线电流值。当.环境温度和拎却条件改变时，额定电流也应变化。额定电流的大小主要由绕组绝缘和散热条件限制。 例如，干式变压器加风扇散热后， 电流可提高 50 。我国规定变压器的环境温度是40 。4额定容量 S N额定容量的单位为kVA ，也称视在功率，表示在额定工作教条件下变压器的最大输出功率，而满负荷时实际的输出功率为：P 2 = S N cos2 。当然， S N 也和 I N 一样受到环境和冷却条件的影响。单相时： S= U 2 N I
18、 2 N三相时： S N =3U 2 NI 2 N学通常可忽略损耗，认为U 1 NI 1 N = U 2 NI 2 N ，以计算一次侧、二次侧的额定电流 I 1 N 、 I 2 N 。5阻抗电压 U K阻抗电压 U K 也称短路电压，与输出电压的稳定性有关，也与承受短路电流的能力有关，要综合考虑。过温升温升是变压器额定工作条件下，内部绕组允许的最高温度与环境温度之差,它取决于所用绝缘材料的等级。 绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升，如 40+65=105，为 A 级绝缘的耐热温度。这时变压器油面的最高温度为40+55=95，一般上层油温应工作在85 以下，以控制油的老化不致太快。程7冷却方式8绝缘水平9其他数据.二、变压器参数的计算例题课本页三、国产电力变压器的简介教环氧树脂干式变压器学系列油浸式变压器过程系列变压器.非晶合金铁芯变压器（）教学密封式变压器过卷铁心变压器程.