工學chap2變壓器的基本作用原理與理論分析課件

[工學]chap2變壓器的基本作用原理與理論分析[工學]chap2變壓器的基本作用原理與理論分析[工學]chap2變壓器的基本作用原理與理論分析第二章變壓器的基本作用原理

與理論分析第一節(jié)變壓器的類別、結構和額定值第二節(jié)變壓器的發(fā)熱和冷卻第三節(jié)變壓器的空載運行第四節(jié)變壓器的負載運行第五節(jié)標幺值第六節(jié)參數的測定第七節(jié)變壓器的運行性能廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第一節(jié)、變壓器的類別、結構和額定值廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝一、問題的提出部訂《英語課程標準》指出，基礎教育階段英語課程的目標就是要培養(yǎng)學生綜合語言運用能力。英語教學實踐告訴我們，英語不是教會的，而是練會的！怎么練？作業(yè)當然扮演著重要的角色。作業(yè)具有反饋功能，它便于教師及時檢查教學效果，調節(jié)教學實踐；作業(yè)是學生鞏固知識、培養(yǎng)能力的手段。有效的作業(yè)設計和批改能幫助打造有效課堂，提高教育教學質量，促進學生全面發(fā)展，培養(yǎng)適應未來需要的綜合素質，保持可持續(xù)發(fā)展，為其終身學習打下基礎。因而，要走出目前英語作業(yè)布置和批改的誤區(qū)，要根據課程標準和教材的要求以及學生的認知水平，布置精選精練的作業(yè)，這樣才既有利于知識的鞏固記憶，又有利于培養(yǎng)能力；既不加重負擔，又能激發(fā)興趣，收到事半功倍的效果。二、目前作業(yè)布置和批改中存在的問題1、作業(yè)適切性、銜接性差，偏離學生最近發(fā)展區(qū)作業(yè)布置隨意性大，沒有規(guī)劃，不能明確每次作業(yè)的目的；作業(yè)與作業(yè)間銜接性差，相關知識重復次數少；以題海戰(zhàn)術來求得學生對知識的鞏固，甚至布置帶有懲罰性質的作業(yè)（如抄寫單詞、短語或課文幾十遍）。這樣的作業(yè)不僅空耗教師、學生的精力和時間，而且導致厭學，降低質量，有悖于學科作業(yè)的主旨。2、作業(yè)布置重筆頭、輕聽說，缺乏對能力的培養(yǎng)無論課堂作業(yè)還是課外作業(yè)，大部分英語作業(yè)都以書面作業(yè)為主，輕視對聽力和口語的練習，不能兼顧聽、說、讀、寫的均衡發(fā)展。英語學習的目的就是要培養(yǎng)學生聽說讀寫各方面的技能，進而提高學生綜合語言運用能力，這樣的作業(yè)顯然無法達到這個最終目的。3、作業(yè)布置缺乏層次性，不能因材施教在布置作業(yè)時忽視了學生的個體差異，一刀切地布置統(tǒng)一的作業(yè)，對無論處于哪一個層次的學生都作一樣的要求。而學生在學習和掌握知識面前不可能人人等同、處于同一水平。這樣，好的學生會因“吃不飽”而難以提高，差的學生則會因“吃不了”、“消化不掉”而產生畏難情緒，甚至失去學習的動力。4、作業(yè)設計形式單一，缺乏情趣很多教師把機械的抄寫單詞、詞組或課文作為作業(yè)的主要形式。這種單純的作業(yè)抄寫，忽視了對學生獲取知識的能力和運用英語的能力的培養(yǎng)，背離了英語學習的最終目的。學生每天機械地、被動地、重復地做這些既無情趣、又無創(chuàng)造性的勞動，容易感覺枯燥乏味，甚至厭惡，久而久之，就會失掉學習英語的興趣。三、針對問題提出的對策1、掌握適切性和適量性，有的放矢作業(yè)的內容應根據課程標準、教材要求和學生的具體情況，精心設計。既要有利于知識的鞏固記憶，又要有利于培養(yǎng)學生的能力。優(yōu)化作業(yè)設計，教師要認真研究學生的作業(yè)規(guī)律，，控制作業(yè)數量，提高作業(yè)質量，解決高耗低能現象。選題要有針對性且題量適中，不可搞題海戰(zhàn)術，更不能把布置大量作業(yè)當成學生復習和掌握知識的唯一途徑。練習要有較強的針對性，如設計鞏固交際語言項目的練習，要重點訓練學生運用語言的得體性、規(guī)范性；設計鞏固語法知識的練習，要重點訓練學生掌握語法知識的準確性；設計口語練習，要重點訓練學生口頭表達語言的準確性、得體性。2．兼顧聽說讀寫，注重能力培養(yǎng)聽力和口語練習的目的是使學生的語言技能發(fā)展為語言交際的能力。因而，聽說讀寫是英語學科必要的練習形式，作業(yè)布置不能只顧讀寫，忽視聽說。做聽力練習，要改變傳統(tǒng)的“聽錄音、對答案、再讀一讀”的做法。聽前要使學生明確目的，激發(fā)興趣，熟悉話題，預測大意，布置任務；聽的過程中要求學生聽主題大意，捕捉細節(jié)信息，完成任務；要把聽力和口語相結合，聽錄音后，要求根據筆記寫出梗概，進行復述，這既可檢查學生對信息的掌握情況，又能練習語音語調，評價其語言表達的準確性和流利性。對學生在語言表達過程中的失誤和錯誤應采取寬容的態(tài)度，不要有錯必糾。3．因材施教，體現層次性作業(yè)設計要尊重個體差異，面向全體學生。教師要根據個體層次和知識層次布置層次分明的同步作業(yè)。可采取分檔布置法：A檔作業(yè)面向全體學生（包括所有口頭、聽力和書面作業(yè)），每生必做，重點布置與教材有關的最基礎的知識和最基本的技能訓練；B檔作業(yè)針對那些學有余力的學生，學生可隨意選擇一些力所能及的綜合題，充分發(fā)揮智力和非智力因素，使優(yōu)生滿足求知欲，差生增強自信心；對同一作業(yè)，也要有不同的要求，如書面表達，差的學生只要求寫4、5個簡單句，意思基本通順即可；中等學生要求寫6―9句，意思要通順且注意連貫，允許有少量錯誤；優(yōu)秀的學生要求寫10句以上，句式盡量不單一，用詞力求準確，語言流暢，基本無語言錯誤。教師精心設計或選編練習，使每個學生都有收獲，都能享受成功的喜悅，保證所有學生都能得到充分發(fā)展。4.作業(yè)形式多樣性，利于激發(fā)興趣英語作業(yè)要以書面作業(yè)和非書面作業(yè)（聽力作業(yè)和口語作業(yè)）相結合。除了布置以鞏固基礎知識為目標的書面作業(yè)外，還可以組織一些趣味性和創(chuàng)造性相結合的活動，如講故事、演講、表演、英語墻報、英語角等作為非書面作業(yè)。每天課堂上五分鐘的英語演講，每個學生都會盡其所能去準備；課本劇改編與表演本身就是語言運用的過程；英語墻報上誰不希望自己的大作被人欣賞稱贊！元旦或生日時，自制一張賀卡，寫上英文賀詞，所有學生都會做到設計新穎別致，書寫工整，格式規(guī)范。類似的作業(yè)，不用老師督促檢查，同學們都會自覺做到最好。5.作業(yè)突出實踐性，提高學生應用英語的能力新課程倡導體驗、實踐、參與、合作與交流的學習方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和知識的運用能力。作業(yè)作為課堂教學的延伸和補充，不僅與課堂教學內容緊密相連，而且要滲透到學生的日常生活學習中。作業(yè)布置要突出英語知識在生活學習中的運用，為學生運用英語提供一個鍛煉和實踐的機會與舞臺。6.作業(yè)批改講究實效性大部分教師對學生的作業(yè)實行全批全改。這不僅浪費時間，還容易導致教師和學生對批改只重結果（對錯），而忽略過程（錯誤的原因），達不到作業(yè)的鞏固知識、提高技能的目的，失去了作業(yè)的應有的效果。筆者認為，作業(yè)批改應注意以下幾個方面：(1)教師要認真批改,評講作業(yè),做到"四有四必":有發(fā)必收,有收必改,有改必評,有錯必糾.學生訂正后,要進行二次批閱.要指導學生自覺建立糾錯本,對糾錯的內容要進行階段性跟蹤檢測,鞏固糾錯效果.作業(yè)批改要及時、認真、細致，保證質量。（2）粗批和精批相結合。一會、二會甚至有些三會的詞匯、句型和交際用語構成的復習性練習可粗批，僅給以對錯評價即可；三會、四會的詞匯、語法或交際用語構成的各類強化、鞏固性練習要精批，批閱時不僅要評出對錯，而且要對錯誤予以更正并指出錯誤原因，同時教師要寫好閱后記，摘錄典型和普遍的錯誤，以便教師講評時有的放矢，學生知曉知識上的缺陷并對癥下藥，確保作業(yè)的實效性。對成績較差的學生進行必要的面批，這可以增進師生感情交流，培養(yǎng)學生自信心。(3)學生自改與互改相結合。學生是學習的主人，學生自改與互改相結合，可以使學生從被動的接受評價轉換為評價的積極參與者。學生自改的作業(yè)，主要是題型單一，要求層次較低的單詞拼寫、句子填充或句子結構轉換、判斷正誤等。批改前教師要有必要的提示；作業(yè)互改可在討論中進行，書面表達最適宜互改。四、結束語作業(yè)的設計要求我們教師嘔心瀝血、殫精竭慮，用火眼金睛披沙淘金，精心篩選；作業(yè)的批改更要我們想方設法、不拘一格、因“生”制宜，以期取得舉一反三的效果。我們不能點石成金，但我們可以打磨拋光。作業(yè)是教師對學生進行打磨拋光的一個重要手段，我們要自覺做到精心的設計和批改作業(yè)，努力使作業(yè)的作用由一舉一得而為一舉兩得乃至一舉多得。恰當高效的處理作業(yè)這一環(huán)節(jié)，使之成為打造高效課堂，培養(yǎng)學生學習能力和素質，確保教學質量的有效的重要手段。為了全面實施素質教育，貫徹落實《中共中央國務院關于推進素質教育的決定》的精神，我縣根據實際，遵循以“人為本，因地制宜”的原則，從2002年秋季學期起采取“試點實驗，逐步推廣”的方式，在全縣開展了勞動技術(以下簡稱“勞技”)與“綠證”教育合二為一的選修課課題實驗，在課程設置與教學內容等方面進行了創(chuàng)新性探索與研究。經過五年的積極探索和實踐，實驗取得了圓滿成功。一、實驗的意義、背景(一)實驗的意義1有利于培養(yǎng)學生的勞技觀念，使學生樹直正確的勞技態(tài)度，在實踐過程中強化動手能力，增強社會責任感，培養(yǎng)珍惜勞動成果，熱愛勞動人民的思想品質。2學生掌握兩至三門農村勞動技能對其畢業(yè)后參加農村經濟建設，搞活農村經濟，構建和諧社會主義新農村具有積極作用。3增強學校教育理論聯系實際，使傳統(tǒng)、低效、單調的課堂教學變?yōu)殚_放式的綜合實踐課教學，讓學生在實踐中主動、愉快地學習，對于農村教育的改革發(fā)展具有深遠的影響。(二)實驗的背景1國務院《關于加快基礎教育改革與發(fā)展的決定》要求我們全面提高學生素質，“使農村學校的教育結合當地發(fā)展的需要，培養(yǎng)能夠運用科技知識，通過自己的創(chuàng)造性勞動富裕起來的新一代勞動者”。2現行的勞技課本內容較多，涉及范圍廣，加上現在農村初中的教師均為文化課教師，實踐經驗少，而且實踐場地各校不同，有多有少，教與學大都是紙上談兵。另外，各鄉(xiāng)需求不同，學生的特長與興趣也不同。3農村初中生畢業(yè)后約30％的人將直接走向社會，參加當地的經濟建設，成為新的生產力，他們僅掌握一些書本知識，極不適應社會的需求。二、實驗的目標1改革農村初中勞技與“綠證”教育舊的教學模式，把繁雜的教學課程和單一的必修課改革為適應當地需要，符合學校特點和學生實際的選修課與公共課(必修課)相結合的模塊式課程。每學年由學校根據教學條件和師資情況，讓學生選學1―2門農村實用技術，至畢業(yè)時掌握2―3門農村實用技能。2通過理論與實踐相結合的實驗教學，培養(yǎng)學生樹立現代農業(yè)觀念和勞動技術意識，為造就新世紀農村的高素質人才打下基礎。3通過開展本項實驗，推動本縣實現綠色學?；蚧▓@式學校一所，建成省級示范成技校一所。三、實驗學校及對象12002至2003學年，馬堤中學、和平中學一、二年級學生。2從2003年秋季學期起，在全縣初中一、二、三年級推廣實驗。四、基本做法1成立實驗領導機構。縣教育局分別成立以分管副局長為組長的課題實驗領導小組和職教股股長為組長的課題實驗小組，課題負責人具體負責指導各校開展課題實驗。各實驗學校也相應成立以校長為課題領導小組組長，教導主任為課胚實驗小組組長的實驗機構。同時，各校還成立了相應的課題實驗教研組。2明確課題實驗的目的，制訂實驗方案，確定實驗內容。實驗內容分公共(必修)課和選修課兩大塊。公共課開設生態(tài)環(huán)境保護基礎知識、農業(yè)科技及農業(yè)最新動態(tài)知識等課程。選修課開設：(1)花卉與盆景；(2)水果；(3)反季節(jié)種植蔬菜；(4)紅薯、木薯；(5)烹飪；(6)農副產品加工；(7)沼氣；(8)百合；(9)家禽；(10)家畜；(11)水產；(12)特種養(yǎng)殖；(13)肥料知識；(14)農藥知識；(15)菌類；(16)民族刺繡；(17)紡織等課程。3編講義。各學校任課教師以勞技教材為藍本，結合自己的特長、愛好、實踐經驗和該鄉(xiāng)學校的實際情況，即該鄉(xiāng)經濟建設、自然資源和農村產業(yè)發(fā)展與產業(yè)結構調整的需要，以及學校場地，自編勞技(含“綠證”)課的鄉(xiāng)土教材補充講義，講義的編寫特別強調考慮學校實踐基地。4建設實驗基地?？h教育局每年向實驗學校提供一定的實驗經費，各實驗學校也想方設法籌集經費，如果樹栽培園、養(yǎng)殖場與學校附近的村民聯合開發(fā)、經營，學生在實踐活動中通過自己的勞動(如出售自己的編織刺繡產品)獲取實驗經費?，F在全縣初中大都已解決了2到3個項目的基本實驗設施、設備及場地問題。5加強考核評價?？己嗽u價是“勞技、綠證課合二為一”選修課程實驗管理的重要環(huán)節(jié)，是對教育效果檢測的必要程序。對此我們也進行了大膽改革，將評價分為兩部分：(1)對公共課我們首先看學生的上課出勤、作業(yè)及期末答卷的情況，其次看學生在日常生活中的環(huán)保意識行為，是否自覺維護校園整潔，講究環(huán)境美，如是否亂扔垃圾，隨地吐痰，是否愛護花卉樹木等。公共課權重是40％(其中卷面理論知識占25％，日常行為占15％)。(2)對選修課，我們要求學生在三年內學會二、三門實用技術。通過筆試，看學生對該科的一些基本知識的掌握情況，占20分；進行實踐操作，合格以上者可獲40分(此項不合格不能獲“綠證”)。選修課權重是60％。五、實驗效果本課題的研究實驗在我縣實施五年來，進展順利，取得了良好的效果：1勞技與“綠證”教育二合一選修課實驗使傳統(tǒng)、低效、單調的課堂教學變?yōu)殚_放式的綜合實踐課教學，改變了學生的學習態(tài)度，激發(fā)了學生自主學習的積極性，給了學生極大的自主時間與空間，為學生充分發(fā)揮個性特長和創(chuàng)造性思維提供了平臺。教師在輕松愉快的氛圍中引導學生動手操作，展開思維和想象，尋求操作的方案，使動手的“過程”和思維的“結果”有機結合，使他們的思路更加寬闊，對學科的興趣更加強烈，對所學知識掌握得牢固而扎實，進而也促進了其他學科成績的提高，對解決學困生問題是一個有意義的嘗試。2勞技與“綠證”教育二合一選修課實驗課題的實施，有效地促進了學生良好環(huán)境意識、行為習慣的養(yǎng)成。我縣自開展該研究課題以來，全縣中小學的校容校貌發(fā)生了根本性好轉，校園干凈整潔，不再有衛(wèi)生死角，寄宿制學生的內務整理規(guī)范，并建設了濃郁的宿舍文化。更為可貴的是學生自覺保護環(huán)境的意識特別強烈，全縣各中學學生均自發(fā)地組織了“保衛(wèi)母親河”、“義務掃街隊”等小組，有效地促進了農村社區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，改變了我縣少數民族不太注重衛(wèi)生的陋習，對建設和諧的社會主義新農村產生了積極影響。3勞技與“綠證”教育二合一選修課實驗課題的實施，有效地推動了農村區(qū)域經濟建設。我縣初中畢業(yè)生約有30％畢業(yè)后直接回家參加農村經濟建設，改變了以往由于在學校僅學了初步的文化知識和及少量的“書本勞技知識”，對如何發(fā)家致富在頭腦中沒有新理論、新思維和新信息，在技能上無一技之長、只能走父輩之路的狀況。自我縣開展本課題實驗后，實驗學校畢業(yè)生一回家很快就能找到發(fā)家致富的路子，深受家長的歡迎，因而提高了家長送子女入學的積極性，有效促進了農村“兩基”達標成果的鞏固提高。六、實驗成果的推廣價值對于經濟發(fā)展較為滯后的地區(qū)，相當部分初中畢業(yè)生回家就要成為農村的新增勞動力，過去由于各種原因，這些畢業(yè)生不能及時適應當地韻“三農”需要，“干活不如老子，理財不如嫂子，致富沒有路子”。推行勞技與“綠證”教育合二為一的模式，可以讓無能力上高中的學生學到一技之長，從而適應構建和諧社會，建設社會主義新農村的需要。老百姓嘗到了甜頭，送子女人學的積極性就會提高，“普九”學額鞏固也將更有保障。第二章變壓器的基本作用原理

與理論分析第一節(jié)

變壓器的類別、結構和額定值第二節(jié)變壓器的發(fā)熱和冷卻第三節(jié)變壓器的空載運行第四節(jié)

變壓器的負載運行第五節(jié)標幺值第六節(jié)參數的測定第七節(jié)變壓器的運行性能廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第一節(jié)、變壓器的類別、結構和額定值

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝一、變壓器的主要類別一種靜止的電機將一種電壓的電能轉換為另一種電壓的電能。1、按用途分類：電力變壓器，電力系統(tǒng)傳輸電能；電爐變壓器，專給煉鋼爐供電；整流變壓器，大型電解電鍍、直流電力機車供電；儀用變壓器、控制變壓器；無線電變壓器，僅傳輸信號。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝電力變壓器變壓器的總容量大致相當于發(fā)電機容量的三倍。輸電過程中，通常將電壓升高，通過高壓輸電線傳送到遠方的城市，經過降壓變壓器降為10kv電壓，再經過配電降壓變壓器分配給用戶。輸送同樣的功率，電壓低則電流大，一方面由于大電流在輸電線路上引起損耗，另一方面大電流在線路阻抗上產生大的壓降，受電端電壓很低，電能傳送不出去。只有高電壓能將電能輸送到遠方。

配電變壓器廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、按變壓方式分類升壓變壓器——升高電壓的變壓器降壓變壓器——降低電壓的變壓器特殊變壓器，如試驗用高壓變壓器、電爐用變壓器、電焊用變壓器、晶閘管線路中的變壓器、用于測量儀表的電壓互感器和電流互感器等等

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、按變壓器線圈數目分類雙繞組變壓器，在鐵芯中有兩個繞組，一個為初級繞組，一個為次級繞組。自耦變壓器，初級、次級繞組合為一個。

三繞組變壓器，三個繞組連接三種不同電壓的線路。多繞組變壓器，如分裂變壓器。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝4、按變壓器冷卻方式分類油浸式變壓器—鐵芯和繞組都一起浸入灌滿了變壓器油的油箱中，可以加強絕緣和改善冷卻散熱條件。（絕緣、冷卻）干式變壓器—能滿足特殊要求，如安全等。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝5、按變壓器相數分類單相變壓器三相變壓器廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝二、電力變壓器的基本結構鐵芯帶有絕緣的繞組變壓器油油箱絕緣套管廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝1、鐵芯—變壓器的磁路電力變壓器的鐵心是由0.35mm厚的冷軋硅鋼片疊成。減少渦流損耗，提高導磁系數。鐵心柱鐵軛廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝鐵芯的交疊裝配單相變壓器鐵心疊法，偶數層剛好壓著奇數層的接縫，從而減少了磁路的磁阻，使磁路便于流通——接縫處氣隙小?？梢员苊鉁u流在鋼片之間流通。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝三相芯式變壓器的鐵心排列法，主要使疊縫相互交疊，從而減少磁路的磁阻。

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝變壓器鐵心柱的橫切面返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、繞組——變壓器的電路變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。為便于制造、在電磁力作用下受力均勻以及機械性能良好，繞組線圈作成圈形。按照繞組在鐵芯中的排列方法分類，變壓器可分為鐵芯式和鐵殼式兩類。繞組基本型式：同芯式，交疊式（按高低壓繞組在鐵芯上的排列方式分）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（1）單相芯式變壓器鐵心及繞組繞組同芯套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層，以便于絕緣。（鐵芯柱被繞組包圍）

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（2）鐵殼式變壓器

變壓器的鐵芯柱在中間，鐵軛在兩旁環(huán)繞，且把繞組包圍起來（鐵芯包圍繞組）結構比較堅固、制造工藝復雜，高壓繞組與鐵芯柱的距離較近，絕緣也比較困難。通常應用于電壓很低而電流很大的特殊場合，例如，電爐用變壓器。這時巨大的電流流過繞組將使繞組上受到巨大的電磁力，鐵殼式結構可以加強對繞組的機械支撐，使能承受較大的電磁力。

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（3）繞組的基本型式同芯式—鐵芯式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組均做成圓筒形，然后同芯地套在鐵芯柱上。（低壓繞組靠近鐵芯，高壓繞組套在低壓繞組外面）

交疊式—鐵殼式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組各分為若干個線餅，沿著鐵芯柱的高度交錯地排列著。（高低壓繞組交替放置在鐵芯上）返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、變壓器油—冷卻、絕緣電力變壓器繞組與鐵心裝配完后用夾件緊固，形成變壓器的器芯。變壓器器芯裝在油箱內，油箱內充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用：（1）絕緣：繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間。

（2）散熱：熱量通過油箱殼散發(fā)，油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。采用內部油泵強迫油循環(huán)，外部用變壓器風扇吹風或用自來水沖淋變壓器油箱。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝機械支撐、冷卻散熱

變壓器運行時產生熱量，使變壓器油膨脹，儲油柜中變壓器油上升，溫度低時下降。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面較少，減緩了變壓器油的氧化過程及吸收空氣中的水分的速度。

保護作用當變壓器出現故障時，產生的熱量使變壓器油汽化，氣體繼電器動作，發(fā)出報警信號或切斷電源。如果事故嚴重，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。返回4、油箱—

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝5、絕緣套管

絕緣套管由中心導電桿與瓷套組成。導電桿穿過變壓器油箱、在油箱內的一端與線圈的端點聯接，在外面的一端與外線路聯接。在瓷套和導電桿間留有一道充油層——充油套管當電壓等級更高時，在瓷套內腔中常環(huán)繞著導電桿包上幾層絕緣紙簡，在每個絕緣紙簡上貼附有一層鋁箔，則沿著套管的徑向距離，絕緣層和鋁箔層構成串聯電容器，使瓷套與導電桿間的電場分布均勻。套管外形常做成傘形，電壓愈高、級數愈多。返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝三、變壓器的額定值

1、額定容量SN——制造廠所規(guī)定的在額定條件下使用時輸出能力的保證值。單位為VA或kVA。對三相變壓器指三相的總容量。由于效率高，原、副方的額定容量設計成相等，與體積、用銅量有關。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、額定電壓——由制造廠所規(guī)定的變壓器在空載時額定分接頭上的電壓保證值。單位為V或kV。當變壓器初級側在額定分接頭處接有額定電壓U1N，次級側空載電壓即為次級側額定電壓U2N。對三相變壓器，銘牌上的額定電壓指線電壓。3、額定電流——額定容量除以各繞組的額定電壓所計算出來的線電流值。單位用A或kA。

電力變壓器的額定頻率是50Hz

變壓器的額定值廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝額定值的關系單相變壓器三相變壓器返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第二節(jié)變壓器的發(fā)熱和冷卻

一、變壓器的發(fā)熱假定：鐵芯和各個繞組都是獨立的發(fā)熱單位。即認為鐵芯的發(fā)熱僅來源于鐵芯損耗，各繞組的發(fā)熱來源于各自的銅耗，它們相互間并沒有熱量交換。由于油的對流作用，油在受熱后將上升、而在冷卻后又將下降。油浸變壓器中，沿著油箱高度，上部的溫度要比下部的溫度略高。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝

油浸變壓器的繞組均用A級絕緣。根據我國的氣候情況，國家標準規(guī)定以+40℃作為周圍環(huán)境空氣的最高溫度，并據此規(guī)定變壓器各部分的容許溫升

繞組最高允許溫度為105℃廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝二、變壓器的冷卻常用冷卻介質——油（油浸式）、空氣（干式）冷卻方式——油浸自冷式；油浸風冷式(人工通風)；強制油循環(huán)冷卻式

油箱形式平滑油箱：50kVA波形油箱管形油箱：~200kVA散熱器油箱：2500~6300kVA返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝作業(yè)2-12-2注意星形，三角形連接廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第三節(jié)空載運行 概念：空載指一側繞組接到電源（初級1），另一側繞組（次級2）開路。一、電磁物理現象二、正方向的規(guī)定三、感應電動勢、變比四、勵磁電流五、勵磁特性的電路模型六、漏抗七、電路方程相量圖、等效電路廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝一、電磁物理現象空載電流i0，i1＝i0。全部用以勵磁——勵磁電流im，i0＝im勵磁電流產生勵磁磁勢imN1，建立交變磁場。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝原邊繞組電流i0為空載電流，產生空載勵磁磁勢F0=I0×N1,再由F0產生磁通。磁通分為兩部分 主磁通Φ流徑閉合鐵心，磁阻小，同時匝鏈了原邊和副邊繞組,并感應出電勢e1和e2。是變壓器傳遞能量的主要媒介 原邊繞組漏磁通Ф1σ，僅與原邊繞組匝鏈，通過變壓器油或空氣形成閉路，磁阻大，不傳遞功率。

變壓器鐵心由高導磁材料硅鋼片制成（導磁系數μr>2000)，大部分磁通都在鐵芯中流動，主磁通約占總磁通的99％強，漏磁通占總磁通的1％弱。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（1）磁場的磁通分為主磁通和漏磁通兩部分①磁路不同，因而磁阻不同。 主磁通同時交鏈初級、次級繞組，又稱為互磁通，路徑為沿鐵芯而閉合的磁路，磁阻較小。 漏磁通1只交鏈初級繞組，稱初級側漏磁通，它所行經的路徑大部分為非磁性物質，磁阻較大。②功能不同。

主磁通通過互感作用傳遞功率，漏磁通不傳遞功率。只起壓降的作用。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（2）電磁物理現象與1都是交變磁通在繞組中感應交變電勢2-7

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝二、正方向的規(guī)定箭頭方向表示正方向規(guī)定電流的正方向與該電流所產生的磁通正方向符合“右手螺旋”定則，規(guī)定磁通的正方向與其感應電勢的正方向符合“右手螺旋”定則。電源側：電流正方向與電勢正方向一致。負載側：電流正方向與電壓降正方向一致。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝方向規(guī)定：電壓u1與電流i0同方向，磁通正方向與電流正方向符合右手螺旋定則，e的正方向與電流同方向。這樣e1=－N1dФ/dt成立。（負載支路電流正方向同電壓降正方向）例如：正在增加，dФ/dt為正，e1＝－N1dФ/dt＜0為負，若外電路能使e1產生電流，其電流方向必與i0正方向相反，該電流產生磁通Ф′，與Ф方向相反，起阻止Ф增加的作用，即符合楞次定律。

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝三、感應電動勢、電壓變比廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝變比——初級電壓與次級空載時端點電壓之比。電壓變比k

決定于初級、次級繞組匝數比。略去電阻壓降和漏磁電勢

2、電壓變比廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝四、激磁（勵磁）電流的三個分量忽略電阻壓降和漏磁電勢，則U1＝E1＝4.44fN1m。m∝U1即：當外施電壓U1為定值，主磁通m也為一定值問題：一臺結構已定的變壓器當外施電壓為已知，需要電源提供多大的勵磁電流呢?勵磁電流包括哪些成分呢?答：決定于變壓器的鐵芯材料及鐵芯幾何尺寸。因為鐵芯材料是磁性物質，勵磁電流的大小和波形將受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝(一)磁路飽和影響當Bm＜0.8T，磁路末飽和狀態(tài)、磁化曲線＝f(i0)呈線性，導磁率是常數。當按正弦變化，i0亦按正弦變化。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝磁路飽和影響（續(xù)）如Bm＞0.8T，磁路開始飽和，＝f(i0)呈非線性，隨i增大導磁率逐漸變小。磁通為正弦波，i0為尖頂波，尖頂的大小取決于飽和程度。對尖頂波進行波形分析，除基波分量外，包含有各奇次諧波。其中以3次諧波幅值最大。用等效正弦波電流替代實際尖頂波電流。等效原則：令等效正弦波與尖頂波有相同的有效值，與尖頂波的基波分量有相同頻率且同相位。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝磁路飽和影響此時未考慮鐵芯損耗，勵磁電流僅含磁化電流分量I，I與m同相位。I滯后于-E190，I具有無功電流性質，它是勵磁電流的主要成分。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝(二)磁滯現象的影響勵磁電流是不對稱尖頂波，把它分解成兩個分量。（1）對稱的尖頂波，它是磁路飽和所引起的，即磁化電流分量I。（2）近似正弦波，電流分量Ih，頻率為基波頻率，磁滯電流分量，Ih與-E1同相位，是有功分量電流。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝磁滯現象的影響廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝(三)渦流對勵磁電流的影響交變磁通不僅在繞組中感應電勢，也在鐵芯中感應電勢，從而在鐵芯中產生渦流及渦流損耗。渦流電流分量Ie由渦流引起的，與渦流損耗對應，Ie與-E1同相位。由于磁路飽和、磁滯和渦流三者同時存在，勵磁電流實際包含I、Ih和Ie三個分量；又由于Ih和Ie同相位，合并稱為鐵耗電流分量，用IFe表示。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝空載時勵磁電流Iu——磁化電流，無功性質，為勵磁電流的主要分量。IFe——鐵耗電流，有功性質，產生磁滯（Ih）和渦流損耗（Ie）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝五、勵磁特性的電路模型Xm是主磁通Φ引起的電抗，為勵磁電抗。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝六、漏抗描述漏磁電勢的電路參數。由于漏磁通所經路徑主要為非磁性物質（空氣），磁阻為常數。即漏磁通與產生該漏磁通的電流成正比且同相位，漏電感亦為常數。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝七、空載電路方程、等效電路、相量圖

1、電路方程廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、等效電路rm+jXm上的壓降表示主磁通對變壓器的作用（隨外施電壓的增加而減小——由于飽和影響）X1表示漏磁通對電路的影響，近似為常數廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、相量圖U2（參考方向）、E2E1與U2方向一致Φm超前E190度Im超前Φm

一個角度U1廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝作業(yè)2-32-4重點理解各參數的物理意義及相互間關系返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第四節(jié) 變壓器負載運行概念：是指一側繞組接電源，另一側繞組接負載運行。一、負載時的電磁物理過程二、基本方程式三、歸算四、歸算后的分析返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝一、負載時的電磁物理現象變壓器的初級、次級繞組沒有電的聯系，功率傳遞依靠互感。在功率傳遞過程中應滿足能量守恒，在電路上需滿足電壓平衡、磁路上需滿足磁勢平衡。N1N2Nextm廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（1）次級電流的影響次級電流的存在、建立起次級磁勢，它也作用在鐵芯磁路上。改變了原有的磁勢平衡狀態(tài)，迫使主磁通變化，導致電勢也隨之改變。電勢的改變又破壞已建立的電壓平衡，迫使原電流隨之改變，直到電路和磁路又達到新的平衡為止。（磁勢平衡式）負載時作用在主磁路上的全部磁勢應等于產生磁通所需的勵磁磁勢。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（2）初級、次級電流間的約束關系表明當有負載電流時。初級電流I1應包含有二個分量。其中Im用以勵磁主磁通。I1L所產生負載分量磁勢，用以抵消次級磁勢對主磁路的影響。勵磁電流的值決定于主磁通m，即決定于E1。u1≈E1=4.44fN1Φm廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（3）電磁現象返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝二、基本方程式返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝三、歸算(折算）繞組歸算—用一假想的繞組替代其中一個繞組使之成為k＝1的變壓器。歸算量在原符號加上標號區(qū)別，歸算后的值稱為歸算值或折算值。原則：歸算不改變實際變壓器內部的電磁平衡關系。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝歸算方法一次級側歸算到初級側保持初級繞組匝數N1不變．設想有一個匝數為N2=N1的次級繞組，用它來取代原有匝數為N2的次級繞組。滿足變比：k＝N1/N2＝1。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝歸算方法二初級側歸算到次級側保持次級繞組匝數N2不變，設想有一個匝數為N1＝N2的初級繞組，用它來取代初級有匝數為N1的初級繞組。k＝N1/N2＝1廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（1）次級電流的歸算值物理意義：當用N2＝N1替代了N2，其匝數增加了k倍。為保持磁勢不變。次級電流歸算值減小到原來的1／k倍。條件：歸算前后磁動勢應保持不變廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（2）次級電勢的歸算值條件：歸算前后次級邊電磁功率應不變

E2I2＝E2I2 物理意義：當用N2替代了N2，其匝數增加到k倍。而主磁通m及頻率f均保持不變，歸算后的次級電勢應增加k倍。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（3）電阻的歸算值條件：歸算前后銅耗應保持不變物理意義：當用N2替代N2后，匝數增加到k倍，次級繞組長度增加到k倍；次級電流減到為原來的l/k倍，歸算后的次級繞組截面積應減到原來的l／k倍，故歸算后的次級電阻應增加到原來的k2倍。（繞組本身沒有變化）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝（4）漏抗的歸算值條件：歸算前后次級漏磁無功損耗應保持不變物理意義：繞組的電抗和繞組的匝數平方成正比。由于歸算后次級匝數增加了k倍，故漏抗應增加到k2倍。返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝四、歸算后的基本方程、等效電路、相量圖廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝歸算后的T形等效電路廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝相量圖注意：相量圖的作法必須與方程式的寫法一致，而方程式的寫法又必須與所規(guī)定的正方向一致。變壓器的相量圖包括三個部分：①次級側電壓相量圖；②電流相量圖或磁勢平衡相量圖；③初級側電壓相量圖。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝相量圖——作圖步驟首先選定一個參考相量、且只能有一個參考相量。常以U2為參考相量，根據給定的負載畫出負載電流相量I2。根據次級側電壓平衡式E2＝U2+I2Z2可畫出相量E2，由于E1＝E2，因此也可畫出相量E1。主磁通m應超前E190，激磁電流又超前m一鐵耗角。由磁勢平衡式I1=Im+(-I2)求得I1。由初級側電壓平衡式U1=-E2+I1Z1求得U1。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝變壓器的實用相量圖廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝五、近似等效電路和簡化等效電路

1、近似等效電路把勵磁支路移至端點處。計算時引起的誤差不大：變壓器的激磁電流(即空載電流)為額定電流的3％-8％，（大型變壓器不到1％）。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、簡化等效電路略去勵磁電流（支路）常用于定性分析注意簡化的近似假設返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第五節(jié)標么值一、標么值的表示方法對各個物理量選一個固定的數值作為基值，取實際值與基值之比稱為該物理量的標么值。標么值用下標“*”二、基值（采用下標“b”）電壓基值——額定電壓 U1b=U1N,U2b=U2N電流基值——額定電流I1b=I1N,I2b=I2N功率基值——額定容量Sb＝SN阻抗基值——額定電壓與額定電流之比。初級、次級側各物理量應采用不同基值標幺值=實際值/基值

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝三、標么值的優(yōu)點1．計算方便，容易判斷計算錯誤因為取額定值作為基值，當實際電壓為額定電壓和實際電流為額定電流時，用標么值計算就作為1。2．采用標么值計算同時也起到了歸算作用（即原、副方不需再折算）這是由于初級、次級側分別采用了不同基值，且已包含有變比關系。3．采用標么值更能說明問題返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第六節(jié)參數測定方法空載試驗 測定勵磁電阻rm和勵磁電抗xm、Zm、鐵損耗pFe短路試驗 測定短路參數rk和xk、Zk、繞組銅損耗pcu廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝一、空載試驗試驗可在高壓側測量也可在低壓側測量，視實際測量方便而定。（但為測量安全，通常在低壓側加電壓，將高壓側開路）如令高壓側開路，在低壓側進行測量，測得的數據是低壓側的值，計算的勵磁阻抗也是歸算至低壓側的值。

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝1、空載特性曲線I0=f(U1)

通過調壓器給變壓器供電，調壓器輸出電壓U10,從1.2UN到0.3UN取8--9點，每點均測出P0，I0，U20空載試驗時電壓較高，電流較小，故電流要精確測量，電流表及功率表電流接線端中流過的電流為實際空載電流。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、空載試驗參數計算勵磁參數值隨飽和而變化。為反映變壓器運行時的磁路飽和情況，空載試驗時應調整外施電壓等于額定電壓令U0為外施每相電壓，I0為每相電流，P0為每相輸入功率即等于每相的空載損耗p0(約等于鐵耗，即不變損耗）。（下式中均為相值，但測量給出的值為線值）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝二、短路試驗短路試驗應降低電壓進行。控制短路電流不超過額定值。（控制短路電流IK=IN，此時Uk約為5%UN）短路試驗可以在高壓側測量而把低壓側短路，也可在低壓側測量而把高壓側短路。二者測得的數值不同，用標么值計算則相同。廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝1、短路特性曲線Ik=f(uk),Pk=f(uk),試驗開始時應注意調壓器輸出應調到零，然后從0開始，慢慢調節(jié)，并監(jiān)視電流表，使短路電流Ik≈1.2IN時停止升壓，防止過大電流產生，對變壓器不利。記錄數據Uk，Ik，從1.2IN到0.5IN測5～6點。由于外施電壓Uk低，勵磁電流很?。珊雎裕?，鐵心中Ф低，故Pk中所含鐵耗較小，可忽略鐵耗，故Pk中只含銅耗（與電流有關，又稱為可變損耗。）（簡化等效電路）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、短路試驗參數計算Uk表示每相電壓，Ik表示每相電流，Pk表示每相輸入功率即等于每相短路損耗pk電阻隨溫度而變化，如短路試驗時的室溫為(℃)，按標準規(guī)定應換算到標準溫度75℃時的值。（式2-48）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、短路電壓短路試驗時，使短路電流恰為額定電流的外施電壓uk，稱為短路電壓U

kN。以額定電壓百分數表示，稱為短路電壓百分數。短路電壓百分數去掉100％符號，就是短路電壓標么值。（uk不能太小，也不能太大。uk太大時，變壓器空載時電壓高，負載時電壓壓降較多。uk太小時，變壓器接額定電壓短路時電流太大。）廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、短路電壓的有功與無功分量

廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝例2-1，2-22-1一臺單相變壓器，額定容量為600kVA，額定電壓為35/6.3kV，試驗數據如下：求近似等效電路參數試驗類型電壓（V）電流（A）功率（W）備注短路空載22753500017.140.94395003300高壓側測高壓側測廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝作業(yè)習題：2-8思考題：9，10，14返回廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝第八節(jié)變壓器的運行性能一、電壓變化率（外特性的一種表示方式）1、電壓變化程度——由于變壓器內部存在著電阻和漏抗，負載時產生電阻壓降和漏抗壓降，導致次級側電壓隨負載電流變化而變化。設外施電壓為額定電壓，取空載與額定負載兩種情況下的次級側電壓的算術差與空載電壓之比定義為電壓變化率(又稱電壓調整率)廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝2、電壓變化率U%的分析用副邊量表示用原邊量表示廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝3、簡化計算（用簡化等效電路）

前提條件：電流為額定電流，即I2N*=1廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝4、電壓變化率與負載大小額定負載時（感性負載）：

一般負載時

定義負載率廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝5、電壓變化率與負載性質U與負載電流的功率因數有關廣東工業(yè)大學電力工程系劉藝電阻性負載時功率因數等于1，即2＝O，cos2=1，sin2＝O，U％=ua*。電壓降落不大。電阻電感性負載時功率因數為滯后，2取正值，隨著2增大，ua*cos2減小，ur*sin2增大，U隨之增大。但不是直線關系。U％有一最大值，用d(U％)／d