教学 内容第二单元变压器绕组的极性测定与连接教学目标1、 掌握单相变压器绕组的极性及其判定;2、 应用所学知识会进行变压器绕组极性的判定;3、 培养学生刻苦钻研、不畏困难的精神4、 会进行三相变压器星形和三角形和相变压器星星组极性的连接;5、 培养学生细心、认真的学习态度6、 掌握三相变压器及连接组别教学重点1. 单相变压器绕组的极性及其判定2. 三相变压器及连接组别教学难点1. 单相变压器绕组的极性及其判定2. 三相变压器及连接组别教学反思教学内容§2—1单相变压器绕组的极性2课时教学目标1、 掌握单相变压器绕组的极性及其判定;2、 应用所学知识会进行变压器绕组极性的判定;3、 培养学生刻苦钻研、不畏困难的精神教学重点单相变压器绕组的极性及其判定教学难点单相变压器绕组的极性及其判定教学过程导入新课1、 变压器的损耗、效率及冷却方式2、 变压器的故障检修及一般试验变压器绕组之间进行连接时,极性是至关重要的一旦极性接反,轻 者不能正常工作;重者致绕组和设备的损坏所以我们要知晓变压器绕 组的极性及其判定方法新授(教师 结合教 材P24 图2-1 讲解变 压器绕 组的极 性,学 生理解 掌握)一、变压器绕组的极性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,通常用同名端来标记。
在图2--1 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Ew与 E2u的正方向所指的lU2、2U2是一对同名端,在互感器绕组上常用“+” 和“一”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,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 首尾也就定下了二、极性的重要性(师生共同讨论绕 组的串 联)新授(师生共同讨论绕 组的串 联)(教 师讲 解极性 的判别 方法)(教师 讲解测 试法, 判定变 压器的 极性,1. 绕组串联时(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2) 反向串联,也称为尾尾相连(或首首相连),总电动势为两个电动势 之差,电动势将变小正因为正、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. 绕组并联时也有两种连接方法1) 同极性并联,它又分两种情况1) Ex与E2大小一样,则两个绕组回路内部的总电动势为零,不会 产生内部环流,这是最理想状态,变压器的并联,就应符合这种条件:2) E卢E2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的三、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2. 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)如果U3=U1+U2,,则是正向串联,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(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 上开关飞,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计,直流毫安表量程由大至小试用,学生理解)直到反应明显为止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课堂练习判定变压器的极性板书 小结1、 变压器绕组的极性2、 绕组的串并联3、 极性的判别作业P33:1.2.3.第二单元课时备课教学内容变压器绕组的极性的判断2课时实训教学目标会判断变压器绕组的极性的判断教学重点变压器绕组的极性的判断教学难点变压器绕组的极性的判断教学过程导入新课通过理论知识,知道了怎样判断变压器的极性,下面学生用仪器来判 断变压器的极性一、理论判断:1.绕组串联时(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2) 反向串联,也称为尾尾相连(或首首相连),总电动势为两个电动势 之差,电动势将变小正因为正、反向串联的总电动势相差很大,所以常用此法来判别两新授个绕组的同名端2.绕组并联时也有两种连接方法1)同极性并联,它又分两种情况1) Ey与E2大小一样,则两个绕组回路内部的总电动势为零,不会 产生内部环流,这是最理想状态,变压器的并联,就应符合这种条件:2) E卢E2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一 (2)反极性并联 这时两个绕组回路内部的环流将很大,甚至烧坏线新授 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的二、极性的判别(学生判断)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2.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)如果U3=U1+U2,,则是正向串联,1U1与2U1是异名端;如果U3=U1—U2则是反向串联,1U1与2U1是同名端直流法Q合俯时正摆 b>拉佩时反探图2—7百流法测定变压器绕组的极性(2)检流计法交流法您猝 苫> y.® [lit峰叫nHy 'r 1 juj J图2—12用交流法测定单相变压器的榄性P为检流计(检流计指针偏向电流流人的 端)当合上开关飞,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计,直流毫安表量程由大至小试用,直到反应明显 为止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课堂练习万用表的使用板书 小结一、 理论判断:1. 绕组串联时2. 绕组并联时也有两种连接方法二、 极性的判别:测试法作业P33:3.4.第二单元课时备课教学内容§ 2—2三相变压器绕组的连接及连接组别2课时教学目标掌握三相变压器及连接组别教学重点掌握三相变压器及连接组别教学难点掌握三相变压器及连接组别教学过程三相交流电无论在经济、技术上都有极大的优越性,所以现代电力系导入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由三个新课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,则磁新授路也是对称一样的,每只变压器可作为单相变压器来分析教师2.三相芯式变压器的磁路结合教三相芯式变压器有三个铁心柱,供三相磁通6 U、6 V、6 w分别通过材P26图2-6在三相电压平衡时,磁路也是对称的,总磁通6总=6广①v+0 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讲解三一样,这样就大量节省了铁心的材料但由于中间铁心磁路短一些,造相变压成三相磁路不平衡,使三相空载电流也略有不平衡,但大变压器的空载器的磁电流Io很小,影响不大由于三相芯式变压器体积小,经济性好,所以被广泛使用构)二、相芯式变压器绕组的连接1、三相绕组的首尾判别2、星型接法 (1)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;3)中点附近电压低,有利于装分接开关;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2)星形接法的缺点新授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(师生共 同讨论星 形接法 的优缺 点)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3 .三角形接法它是把三相绕组的各相首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。
二次侧绕组正确接法时,闭合回路的三相电动势之和为零,所以也就不 产生环流电动势相量图是闭合的,这时任意打开回路中的一个接点, 测量该点两端所得的电压,称为三角形的开口电压,其值应该为零1) 三角形接法的优点1) 输出电流比星形接法大,可以省铜,对大电流变压器很合适,2) 当一相有故障时,另外两相可接成V形运行2) 缺点是没有中性点,没有接地点,不能接成三相四线制三、连接组及其判别1. 连接组根据不同的需要,一次侧、二次侧有各种不同接法,形成了不同的连接 组别,也反映出不同的一次侧、二次侧的线电压之间的相位关系两台 三相变压器并联,如果它们的一次侧、二次侧电压大小一样,但相位不 同,不能并联,要求它们的连接组别一样才能并联,从而说明连接组别 判别的重要性国际上规定,标志三相变压器高、低压绕组线电动势的相位关系用时钟表示法即规定高压侧线电动势E 为长针,永远指向12点位置;1U 1,1V 1低压侧线电动势E 为短针,它指向几点钟,就是连接组别的标号2U 1,2V 1如Y,d11表示高压边为星形接法,低压边为三角形接法,一次侧线电压 落后二次侧线电压相位30°虽然连接组别有许多,但为了便于制造和 使用,国家标准规定了五种常用的连接组。
2. 连接组别的判别方法在常用的连接组别中,可分成Y, y和Y, d两类接法,下面分别介绍它们 的判别方法l)Y, y接法 知道变压器的绕组连接图及各相一次侧、二次侧的同 名端,如图2-15a所示,可按下列步骤判别步骤一,首先要在接线图中标出每个相电动势的正方向及 E皿叩和 E2U12V1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。