《电机与变压器》教案项目2三相变压器.docx

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《电机与变压器》教案项目2三相变压器

项目二三相变压器

一、教学目标

1.认识三相变压器的外形和内部结构，熟悉各部件的作用。

2.了解三相变压器铭牌的含义，并能对相关参数进行简单计算。

3.了解三相变压器的极性的重要意义，掌握用实验的方法测定三相变压器的极性。

4.说出三相变压器的常见联结组别及应用场合，掌握用时钟表示方法分析三相变压器联结组别。

5.掌握三相变压器的Y和△的接法，并能对三相变压器的各种联结组进行正确接线。

6.掌握三相变压器的空载实验和短路实验，并能正确测得相关技术参数。

二、课时分配

本章共3个任务，本章安排8课时。

三、教学重点

我们通过本项目的实施，了解三相变压器的结构和性能特点，掌握三相变压器的应用，正确使用与维护三相变压器。

四、教学难点

1.掌握三相变压器的Y和△的接法，并能对三相变压器的各种联结组进行正确接线。

2.掌握三相变压器的空载实验和短路实验，并能正确测得相关技术参数。

五、教学内容

任务一认识三相变压器

一、三相变压器的分类与结构

1.三相变压器的分类

2.三相变压器的结构

（1）铁心：

（2）绕组：

（3）油箱、冷却装置和保护装置等其他主要部件，如表2-1所示。

二、三相变压器的铭牌

1.型号和含义

2.额定值

（1）额定电压UN：

（2）额定电流IN：

（3）额定容量SN：

（4）额定频率fN：

（5）温升：

三、三相变压器的磁路系统

1.组式（磁路）变压器

2.心式（磁路）变压器

一、实训目的

（1）通过空载和短路实验，测定三相变压器的变比和参数。

（2）通过负载实验，测取三相变压器的运行特性。

二、实训器材

仪表、材料、设备等详见表2-2。

三、实训内容

1.认识实训器材

2.短路实验

3.空载实验

（1）测定变比：

（2）空载实验：

四、注意事项

（1）在三相变压器实验中，应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。

（2）做短路实训时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。

一、变压器并联运行的优点

（1）提高供电的可靠性。

如果某台变压器发生故障，可把它从电网切除，进行维修，电网仍能继续供电。

（2）可根据负载的大小，调整运行变压器的台数，使工作效率提高。

（3）可以减少变压器的备用量和初次投资，随着用电负荷的增加，分期分批安装新的变压器。

二、变压器并联运行的条件

为了实现变压器的并联运行，各台参与并联运行的变压器必须满足以下条件：

1.各变压器输入/输出的额定电压相等，即变比相等

2.各变压器的联接组别相同

3.各变压器的短路电压相等

任务二三相变压器的应用

一、三相变压器的电路系统-联结组别

1.三相绕组的联结方法

2.联结组的时钟表示法

3.三相变压器联结组的分析

4.联结组别的判别方法

（1）Yy接法的联结组。

（2）Yd接法的联结组。

二、三相变压器的极性判别

1.变压器绕组的极性

2.单相变压器绕组的极性测定方法

（1）交流法：

（2）检流计法：

3.三相变压器绕组的首尾端判别

三相变压器的极性测定和常见联结组的接线实训。

一、实训目的

（1）认识并检测三相变压器。

（2）学会用实验方法测定单相变压器和三相变压器的极性。

（3）学会三相变压器的Y接法和△接法。

二、实训器材

工具、仪表、材料、设备等见表2-7。

三、实训内容及步骤

1.三相变压器的极性和联结组的接线主要实训器材的认识

2.测定单相变压器的极性

（1）绘制测定变压器极性的电路图：

（2）连接测试变压器同名端的工作电路：

（3）通电测试变压器的同名端：

3.测定三相变压器的极性

（1）三相变压器一、二次绕组的测定：

（2）三相变压器一、二次绕组绝缘电阻的核查：

（3）三个一次绕组极性（首末端）的测定：

（4）每相一、二次绕组极性的测定：

4.三相变压器常见联结组的接线

（1）Y，y0联结组的接法：

（2）Y，d11联结组的接法：

四、注意事项

（1）三相变压器必须接入可调交流电源，一次绕组上的电压绝对不能超过额定电压。

（2）实训操作过程中，选用电压表时要注意合适的量程。

（3）三相变压器的三个一次绕组及三个二次绕组必须判别清楚，绝对不能弄错。

（4）三相变压器一、二次绕组的同极性端判定必须正确，若判定不正确，则在进行Y，d11联结组接线时，由于二次绕组为三角形联结，自成闭合回路，回路中将有很大的短路电流而导致变压器烧损。

为防止意外事故发生，可以把△接法的三相绕组先接成开口的△，慢慢升高电压，用电压表测试开口处的电压值，当电压值为零时，就可以确定△接法是正确的。

（5）用兆欧表测对地绝缘电阻时必须注意：

将兆欧表接线柱“L”接被测绕组的导电部分，接线柱“E”接被测变压器的铁心部分。

（6）使用自耦调压器时，必须严格按照正确使用方法进行，每次通电前和使用完断电前，应将手柄置于“0”位上。

（7）在使用自耦变压器时必须注意，当u1u2两端电压超过220V后，应很快将手柄旋动使电压为240V左右，并立即观察白炽灯发光亮度，然后即将手柄迅速退回到“0”位，以免在240V处停留时间过长，烧损白炽灯。

（8）每次更改接线时，都要在断电的情况下进行，不许带电操作。

（9）通电试验前应由教师检查线路无误后方可进行，注意人身及设备的安全。

一、Yy0、Yyn0联结的三相变压器中的电动势波形

1.三相组式变压器

2.三相芯式变压器

二、Dy11和Yd11联结的三相变压器中电动势的波形

任务三三相变压器的维修与维护

一、电力变压器的选择与安装

1.电力变压器的选择

（1）变压器结构形式的选择：

（2）额定电压的选择：

（3）变压器容量的选择：

2.电力变压器的安装

（1）杆架安装：

①单杆安装：

②双杆安装：

（2）地台安装：

（3）配电室安装：

（4）落地安装：

二、电力变压器的日常维护与故障检查

1.电力变压器运行中的日常维护内容

2.电力变压器特殊巡视检查项目

3.电力变压器的故障检查

（1）观察法：

（2）测试法：

①绕组绝缘电阻的测量。

②绕组的直流电阻测量。

③测量各分接头上的电压比，高压侧应接电压互感器测量，要求各相绕组相同分接头位置上测出的电压比应与铭牌值相符，相差不应超过1%。

④测定额定电压下的空载电流I0，I0应在IN的5%左右。

一、电力变压器常见故障的分析

二、电力变压器相关部件的检修与试验

1.检修

（1）铁心检修：

（2）绕组检修：

（3）分接开关检修：

（4）气体继电器的检修：

（5）其他部件检修：

①绝缘套管检修。

②油箱及散热管检修。

③储油柜、安全气道、吸湿器检修。

（6）变压器油的处理：

（7）变压器的干燥：

2.检修后的试验

（1）测绕组绝缘电阻和吸收比：

（2）测绕组直流电阻：

（3）测量各分接头上的变压比：

（4）测额定电压下的空载电流：

3.安装运行

（1）安装：

（2）运行：

三、注意事项

（1）由于分接开关的切换涉及电路的通断，而它本身又不具有分断电流的能力，故必须停电后（无励磁）才能检修分接开关。

（2）装复气体继电器时，注意其外壳上的箭头方向，应从油箱指向储油柜（即为故障时油气流冲击方向，不得装反）。

装好后，应使用试验顶杆试验上、下油杯转动是否灵活。

（3）测空载电流时，合理选择钳形电流表的量程和变流比。

（4）变压器通电运行时，一定要安全操作，以防电击事故。

对运行中的电力变压器进行检查。

一、对运行中的电力变压器进行检查的内容和步骤

（1）在教师或值班人员指导下进一步认识变配电设备和各类仪表的作用。

（2）在教师或值班人员指导下检查运行中的变压器。

（3）抄录电压表、电流表、功率表的读数。

（4）记录油面温度和室内温度。

（5）各密封处有无漏油迹象。

（6）高低压瓷管是否清洁，有无破裂及放电痕迹。

（7）导电排、电缆接头有无变色现象，有示温蜡片的，检查蜡片是否熔化。

（8）防爆膜是否完好。

（9）硅胶是否变色。

（10）有无异常声响。

（11）油箱接地是否完好。

（12）消防设备是否完整，性能是否良好。

二、填写运行中的电力变压器检查记录表

三、注意事项

（1）进入变压器室前，进行必须的安全教育。

（2）进入变压器室后，不可抚摸或拨动室内任何设备。

（3）要切实落实安全措施，注意人身安全。

六、课后习题

完成项目的项目检测。