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变压器绕组的极性测定

理论课程教案(首页)(代号A-4)审阅签名:年月日教学过程一、极性的意义1.直流电源的极性直流电路中,“+”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。

2.交流电源的极性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。

同名端通常用“*”或“.”表示.教学过程在上图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UE1.与UE2.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“—”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。

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。

教学过程正因为正、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:(1)同极性并联,它又分两种情况。

1)1.E与2.E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:I环=E1-E2/(Z1+Z2)=0/(Z1=Z2)=02) 1.E与2.E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,这种接法教学过程三、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。

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:①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?②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计,直流毫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)审阅签名:年月日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。

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。

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ΦU、Φv、Φw分别通过。

在三相电压平衡时,磁路也是对称的,总磁通Φ总=ΦU+Φv +Φw=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。

教学过程二、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: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“+ ”端上的线端是相尾尾,接在“-”端子上的是相首。

(2)交流法教学过程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)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。

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。

教学过程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。

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。

2.三相芯式变压器绕组的连接组别(1)连接组(2)连接组别的判别方法。

列步骤判别:教学过程步骤一,首先要在接线图中标出每个相电动势的正方向及.E11,11VU和.E12,12VU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.E11,11VU,正巧在钟表“12”的位置,不用再移动了。

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.E12U,.E12V和.E12W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.E11,11VUl放在“12”点,再把二次侧.E12,12VU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,如果二次侧不变,而把一次侧的极性接反,结果也是一样。

理论课程教案(首页)(代号A-4)共 5页审阅签名:年月日教学过程一、国产电力变压器的铭牌1.型号表示变压器的结构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;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。

SN=500kVA,=10kV(高压侧)。

S9—80/10——三相电力变压器第9设计序号,SN=80KVA, UN1=10kV;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UN3,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。

当教学过程二、变压器参数的计算例题3-3课本44页三、国产电力变压器的简介1.环氧树脂干式变压器2.S9系列油浸式变压器3.S10系列变压器教学过程4.非晶合金铁芯变压器(AMDT)5.密封式变压器6.卷铁心变压器。

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