機床電氣控制技術(shù)與技能 3.5 變壓器 學(xué)習(xí)課件

任務(wù)五變壓器變壓器是一種傳遞電能的靜止器，它能把某一電壓值的交流電轉(zhuǎn)換成同頻率的所需電壓值的交流電，以滿足高壓輸電、低壓配電及其它用途的需要。變壓器的基本作用是變電壓，也可用于變電流、變阻抗、變相位及產(chǎn)生脈沖等。

任務(wù)五變壓器一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的主要部分是繞組和鐵心，稱為器身。為了解決散熱、絕緣、密封、安全等問題，還需油箱、絕緣套管等其它附件，圖3-5-1所示電力變壓器的外形。變壓器的主要組成部件見表3-5-1所示。

圖3-5-1電力變壓器外形圖任務(wù)五變壓器表3-5-1變壓器的組成部

部件圖片特點鐵心是變壓器的磁路部分，一般用0.35mm厚的表面絕緣的冷軋硅鋼片疊成。繞組是變壓器的電路部分，小型變壓器一般采用漆包圓銅線繞制；容量大的則用扁銅線或扁鋁線繞制。油箱是變壓器的外殼，又是變壓器油的容器，里面安裝整個器身，既保護鐵心和繞組不受潮，又有絕緣和散熱的作用。其他附件儲油柜、氣體繼電器、分接開關(guān)、絕緣管、安全氣道等任務(wù)五變壓器二、變壓器的銘牌與額定值每個變壓器都有銘牌，它是了解和使用變壓器的依據(jù)。銘牌上記載了變壓器的型號及各種額定數(shù)據(jù)，如圖3—5-2所示。

圖3-5-2電力變壓器銘牌

任務(wù)五變壓器型號：額定電壓UIN和U2N：UIN是指變壓器正常工作時加在一次繞組上的電壓；U2N是指一次側(cè)加UIN，變壓器空載時二次繞組的電壓值，即U20

。在三相變壓器中，額定電壓是指線電壓，單位是V或KV。

額定電流I1N和I2N

：I1N和I2N分別是指變壓器一次、二次繞組連續(xù)運行所允放通過的電流。在三相變壓器中，額定電流是指線電流。任務(wù)五變壓器額定容量SN

：SN是指變壓器在額定狀態(tài)下，二次繞組的視在功率，即設(shè)計功率通常稱為容量。在三相變壓器中，SN是指三相總?cè)萘?。單位為KV·A

單相變壓器SN=UINIIN=U2NI2N三相變壓器SN=聯(lián)結(jié)組標(biāo)號：指三相變壓器一、二繞組的連接方式。阻抗電壓：阻抗電壓又稱短路電壓，它標(biāo)志在額定電流時變壓器阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓U1N的百分比來表示。除了上述額定值和主要參數(shù)外，有些變壓器的銘牌上還標(biāo)有額定頻率、效率、溫升等。任務(wù)五變壓器例3-5

有一臺單相變壓器，額定容量SN=500KV·A，額定電壓U1N/U2N=10/0.4KV，求額定運行時的一次、二次電流。解：

I1N==A=50A

I2N==A=1250A任務(wù)五變壓器三、變壓器的運行特性變壓器在運行時的主要特性有外特性和效率特性，這樣表征變壓器運行特性的主要指標(biāo)有兩個：一是電壓變化率；二是效率。詳見表3-5-2所示。運行特性指標(biāo)表示符號公式曲線圖外特性電壓變化率△U%△U%=

效率特性銅損耗PCU其值與電流的平方成正比，大小隨負(fù)載的變化而變化，稱為可變損耗鐵損耗PFe當(dāng)電源電壓不變時，變壓器鐵心中的磁通量最大值基本不變，鐵損耗也基本不變，因此，鐵損耗稱為不變損耗。任務(wù)五變壓器四、電力變壓器的檢查和保養(yǎng)（1）負(fù)載檢查變壓器控制盤上的儀表如電流表、電壓表、功率表等指示變壓器帶負(fù)荷運行的情況，因此必須經(jīng)常性地監(jiān)視、觀察和檢查變壓器是否超負(fù)荷；觀測三相電流，檢查是否平衡；測量和記錄變壓器的運行電壓，避免過高或過低。（2）外部檢查電力變壓器應(yīng)定期進(jìn)行檢查，至少每月檢查一次。在有特殊情況或氣溫突變時，應(yīng)增加檢查次數(shù)或進(jìn)行即時檢查。其檢查內(nèi)容有①檢查瓷套管是否清潔，有無裂紋與放電痕跡，螺紋有無損壞及其它異?，F(xiàn)象；②檢查儲油柜油位高度及油色是否正常，一般應(yīng)在油位表指示的1/4~3/4處。油色應(yīng)是透明略帶黃色。③檢查上層油溫是否正常（小于85℃），對照負(fù)載情況，是否有因為變壓器內(nèi)部故障而引起的過熱現(xiàn)象。

任務(wù)五變壓器④注意用耳測法聽電力變壓器聲音是否正常。聲音應(yīng)輕且平穩(wěn)。⑤檢查防爆管的玻璃膜是否完整，或壓力釋放閥的膜片是否頂開，有無漏油現(xiàn)象。⑥觀察瓷管引出排及電纜頭接頭處有無發(fā)熱變色，火花放電變色；（3）變壓器投入運行前的檢查新裝或經(jīng)大修的變壓器在投入運行前必須對其進(jìn)行檢查，這是保證變壓器安全運行的重要工作。①檢查變壓器的試驗合格證和變壓器油的化驗合格證，不合格者不許使用。②檢查變壓器的油箱的油閥是不否完好，有無滲油情況。③檢查變壓器的額定電壓的容量是否符合要求。④檢查變壓器的油位是否達(dá)到油標(biāo)指示范圍，無儲油柜時油面應(yīng)高于分接頭25mm，且超過變壓器散熱管的上管口。任務(wù)五變壓器⑤檢查分接頭調(diào)壓板是否安裝牢固，分接頭的選定是否與安裝點的電壓相適應(yīng)。⑥檢查高、低壓引線有否破裂或斷股現(xiàn)象，絕緣是否良好，檢查變壓器的密封是否嚴(yán)密。運行前的檢查工作結(jié)束后，進(jìn)行沖擊合閘試驗，無問題后，即可合閘供電。合閘供電時，先合上高壓跌落開關(guān)，在變壓器電壓合乎標(biāo)準(zhǔn)后，再合上低壓開關(guān)，向用電線路供電。在拉閘斷電時，與合閘時相反，先將低壓開關(guān)斷開后，再斷開高壓開關(guān)。操作時必須牢記操作順序，以免造成設(shè)備損壞，甚至燒傷操作人員。（4）電力變壓器的保養(yǎng)①電力變壓器運行的環(huán)境，要求防雨、通風(fēng)、清潔。②清掃瓷套管及有關(guān)附屬設(shè)備。③檢查母線聯(lián)結(jié)情況，保證聯(lián)結(jié)緊密。④用兆歐表定期測量繞組間及各繞組對地的絕緣電阻，并記錄測量值。

任務(wù)實施一、任務(wù)實施器材小型電源變壓器、0～250V自耦調(diào)壓器、萬用表、交流電壓表、交流電流表、功率表、開關(guān)、負(fù)載電阻。二、任務(wù)實施步驟1．變壓器一次、二次繞組直流電阻的檢測根據(jù)待測繞組直流電阻值的大體范圍（可先用萬用表初測），10Ω以上用萬用表，1～10Ω用單臂電橋，1Ω以下用雙臂電橋，將所測阻值記入表3-5-3中。

測試用儀器儀表類別型號規(guī)格測試結(jié)果（Ω）初級繞組次級繞組Ⅰ次級繞組Ⅱ2．變壓器絕緣電阻的檢測用兆歐表檢測各繞組對地絕緣電阻（繞組對鐵心）和繞組之間的絕緣電阻，將所測阻值記入表3-5-4中。表3-5-4變壓器繞組絕緣電阻測試記錄

兆歐表型號規(guī)格對地絕緣電阻（MΩ）繞組間絕緣電阻（MΩ）任務(wù)實施3．測試空載電流和空載輸出電壓將待測變壓器T2、T1、電流表、電壓表、功率表、開關(guān)及負(fù)載電阻按圖3-5-3所示連接成測試電路。

閉合S1，向待測變壓器輸入220V交流電壓。分?jǐn)郤2，使變壓器處于空載狀態(tài)，將電流表A1所示空載電流數(shù)填入表3-5-5中，算出它與額定電流的比值。同時在電壓表V2上讀出空載輸出電壓一并記入該表中，也算出它與額定電流的比值。

測試儀表型號規(guī)格空載電流/A空載輸出電壓/V電流表電壓表實測值與額定電流的比值％實測值與額定電流的比值％任務(wù)實施任務(wù)評價表任務(wù)內(nèi)容評分標(biāo)準(zhǔn)配分得分變壓器一次、二次繞組直流電阻的檢測1、記錄變壓器繞組直流電阻的測量值4分2、判定變壓器繞組通斷情況6分10分變壓器絕緣電阻的檢測1、記錄變壓器繞組絕緣電阻的測量值4分2、判定變壓器繞組絕緣情況6分10分測試空載電流和空載輸出電壓1、測量時，電路接線是否正確10分2、能否準(zhǔn)確描述測量中出現(xiàn)的現(xiàn)象15分3、能否給出正確的結(jié)論10分35分變壓器額定輸出電壓、額定輸入、輸出電流及電壓調(diào)整率的測試1、測量時，電路接線是否正確10分2、能否準(zhǔn)確描述測量中出現(xiàn)的現(xiàn)象