3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說(shuō)明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

在學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要完成單相變壓器的空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載運(yùn)行、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別及運(yùn)行測(cè)試等任務(wù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深理解變壓器的特性和工作原理，掌握變壓器常用的測(cè)試方法和運(yùn)行的基本規(guī)律。

變壓器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，一般用來(lái)進(jìn)行電能的變換、傳輸、分配。本學(xué)習(xí)任務(wù)通過(guò)典型的工作任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行和測(cè)試，通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)實(shí)際操作能力的提升。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求（1）能夠進(jìn)行變壓器運(yùn)行線路的連接；（2）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試線路的連接；（3）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試參數(shù)的分析；（4）能夠進(jìn)行變壓器聯(lián)結(jié)組別的鑒別；（5）能夠進(jìn)行其他類型變壓器的使用。

知識(shí)要求（1）了解變壓器的結(jié)構(gòu)組成；（2）理解變壓器的工作原理；（3）理解變壓器的技術(shù)參數(shù)；（4）掌握變壓器的運(yùn)行特性；（5）掌握變壓器的測(cè)試方法；（6）掌握變壓器的常見故障。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)準(zhǔn)備

變壓器負(fù)載運(yùn)行是指變壓器一次繞組加上額定電源，二次繞組連接負(fù)載時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)二次繞組有電流

流向負(fù)載，變壓器達(dá)到能量傳遞作用。單相變壓器負(fù)載運(yùn)行示意圖如圖3-2所示。二、單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行圖3-2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行示意圖1．負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系

變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，磁通的建立主要源于一次繞組接通的交流電源。二次繞阻接負(fù)載阻抗時(shí)，在電動(dòng)勢(shì)

作用下產(chǎn)生電流

。此時(shí)，變壓器的合成磁勢(shì)為一次磁動(dòng)勢(shì)和二次磁動(dòng)勢(shì)之和。（3-7）3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

由式3-7可知，合成磁動(dòng)勢(shì)建立負(fù)載運(yùn)行時(shí)的主磁通

，因此是勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)

變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁平衡關(guān)系如右圖所示?！飭蜗嘧儔浩鞯呢?fù)載運(yùn)行3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行

單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的技術(shù)參數(shù)見表3-2。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試2．變壓器負(fù)載運(yùn)行電壓平衡方程式

由圖3-2可得，一次電壓平衡方程式為★任務(wù)實(shí)施★單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行式中，R1、R2為一、二次繞組中的漏電阻；X1、X2為一、二次繞組中的漏電抗。

3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試2．變壓器負(fù)載運(yùn)行電壓平衡方程式★任務(wù)實(shí)施★單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行

所以，變壓器的基本方程式組為3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊1單相變壓器空載、短路實(shí)驗(yàn)★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的（1）了解單相變壓器空載、短路時(shí)的工作原理。（2）掌握單相變壓器空載、短路時(shí)參數(shù)的測(cè)量方法。（3）能夠利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行其他參數(shù)計(jì)算。

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）單相變壓器1臺(tái)（AC220V/24V）。（2）單相交流調(diào)壓器1臺(tái)（AC0～400V）。（3）交流電壓表2塊。（4）交流毫安表1塊。（5）功率表1塊。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊1單相變壓器空載、短路實(shí)驗(yàn)★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟略

注意事項(xiàng)（1）在測(cè)量過(guò)程中，注意電壓表、電流表的安裝位置。（2）在進(jìn)行變壓器空載實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在低壓側(cè)加電源。（3）在做短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)壓器輸出先調(diào)零，再逐漸提高輸出電壓（注意操作不要過(guò)快）。（4）接通電源后要注意電氣安全，禁止接觸帶電部位。（5）領(lǐng)出的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)先進(jìn)行檢查，有問題及時(shí)找教師更換。（6）課后做好器材清點(diǎn)、退庫(kù)工作。（7）課后認(rèn)真填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)日志。（8）課后要認(rèn)真做好實(shí)訓(xùn)環(huán)境的衛(wèi)生。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接1單相變壓器空載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施1．單相變壓器空載等效電路

一般會(huì)對(duì)變壓器進(jìn)行簡(jiǎn)化得出等效電路。單相變壓器空載等效電路如圖3-6所示。圖3-6單相變壓器空載等效電路3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★單相變壓器空載運(yùn)行等效電路和相量圖（3—17）

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1就是空載電流I0流過(guò)電路中勵(lì)磁阻抗的電壓降。而電源電壓就是漏磁阻抗上的電壓降與勵(lì)磁阻抗上的電壓降之和。即（3—18）

電力變壓器由于R1<<Rf，X1<<Xf，漏磁阻抗一般可以忽略不計(jì)，則變壓器的等效電路可認(rèn)為是由勵(lì)磁阻抗構(gòu)成的簡(jiǎn)單電路，如右圖所示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★單相變壓器空載運(yùn)行等效電路和相量圖2．單相變壓器空載的相量圖

相量圖是用極坐標(biāo)方式描述變量變化的一種圖形表達(dá)方式，它可以很直觀地表現(xiàn)出變量的大小和相位關(guān)系。單相變壓器空載相量圖如圖3-8所示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)模塊2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行與測(cè)試

★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的（1）了解單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的工作原理。（2）掌握單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)參數(shù)的測(cè)量方法。（3）能夠利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行其他參數(shù)計(jì)算。

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）單相變壓器1臺(tái)（220V/24V）。（2）單相交流調(diào)壓器1臺(tái)（0～400V）。（3）交流電壓表2塊。（4）交流電流表2塊。（5）功率測(cè)量表1塊。（6）白熾燈泡1只（24V，60W）3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)模塊2直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟1）伏安法測(cè)直流電機(jī)電樞繞組冷態(tài)電阻實(shí)驗(yàn)接線圖如右圖所示：具體實(shí)驗(yàn)步驟略。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)模塊2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行與測(cè)試

★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟2）單相變壓器負(fù)載運(yùn)行與測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖如右圖所示：具體實(shí)驗(yàn)步驟略。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)模塊2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù)★任務(wù)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)模塊2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行與測(cè)試

★任務(wù)實(shí)施（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意操作順序和流程。（2）增加電源時(shí)要注意觀察負(fù)載燈炮的亮度。（3）測(cè)量時(shí)要注意各測(cè)量?jī)x表的安裝位置和讀數(shù)。（4）課后做好器材清點(diǎn)、退庫(kù)工作。（5）課后認(rèn)真填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)日志。（6）課后要認(rèn)真做好實(shí)訓(xùn)環(huán)境的衛(wèi)生。

注意事項(xiàng)3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施1．單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路

變壓器連接負(fù)載后其一次繞組和二次繞組之間形成電磁關(guān)系，但因?yàn)闆]有直接的電的聯(lián)系，在分析電路時(shí)一般比較復(fù)雜，所以，對(duì)其進(jìn)行等效電路的變換是很有必要的。1）T形等效電路圖3-10變壓器的T形等效電路

如果將變壓器的一次繞組和二次繞組等效在一個(gè)電路中，就得到了T形等效電路，如圖3-10所示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施2）近似等效電路

T形等效電路雖然能夠正確反映變壓器內(nèi)部的電磁關(guān)系，但它的結(jié)構(gòu)還是比較復(fù)雜。經(jīng)過(guò)再次簡(jiǎn)化，可得到變壓器的近似等效電路，如圖3-11所示。圖3-11變壓器的近似等效電路3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施3）簡(jiǎn)化等效電路

以變壓器近似等效電路為電路模型，利用電工技術(shù)中的二端口網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化原則，可將近似等效電路簡(jiǎn)化成更加直觀的簡(jiǎn)化等效電路，如圖3-12所示。圖3-12變壓器的簡(jiǎn)化等效電路3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施2．單相變壓器負(fù)載運(yùn)行的相量圖

根據(jù)變壓器的T形等效電路可以得到其對(duì)應(yīng)的相量圖。變壓器感性負(fù)載的相量圖如右圖所示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施3.變壓器的效率及損耗1）變壓器的效率

變壓器在接入額定負(fù)載時(shí)，變壓器的輸出功率P2（軸上的機(jī)械功率）與輸入功率P1（電網(wǎng)吸收的電功率）的比值稱為變壓器的效率。用公式表示為

在實(shí)際情況中，由于變壓器損耗的存在，η不可能達(dá)到100。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接2單相變壓器負(fù)載運(yùn)行等效電路和相量圖★任務(wù)實(shí)施3.變壓器的效率及損耗2）變壓器的損耗

變壓器的損耗主要由銅損耗和鐵損耗兩部分組成。

（1）銅損耗。銅損耗是指變壓器的繞組（銅材料制成，存在一定的電阻值）通過(guò)電流時(shí)因發(fā)熱產(chǎn)生的能量損耗，這部分能量損耗需要由電網(wǎng)提供。

（2）鐵損耗。鐵損耗是指變壓器的鐵心形成的渦流損耗（電磁感應(yīng)）和磁滯損耗（磁滯現(xiàn)象）。這部分能量損耗也需要由電網(wǎng)提供。

所以，變壓器從電網(wǎng)中吸收的功率既包含有功功率，也包含無(wú)功功率。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)

實(shí)訓(xùn)模塊3變壓器同名端的測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的（1）了解電感線圈同名端的概念。（2）掌握電感線圈同名端的測(cè)試方法。

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）單相變壓器1臺(tái)（AC220V/24V）。（2）單相交流調(diào)壓器1臺(tái)（AC0～400V）。（3）按鍵開關(guān)1個(gè)。（4）直流電源1臺(tái)（DC24V）。（5）交流電壓表2塊。（6）指針式萬(wàn)用表1塊。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)

實(shí)訓(xùn)模塊3變壓器同名端的測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟2）利用交流法測(cè)量變壓器同名端1）利用直流法測(cè)量變壓器同名端

注意事項(xiàng)（1）變壓器施加電壓時(shí)不要超過(guò)額定值。（2）電路測(cè)量時(shí)注意萬(wàn)用表的檔位和極性。（3）領(lǐng)出的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)先進(jìn)行檢查，有問題及時(shí)找教師更換。（4）課后做好器材清點(diǎn)、退庫(kù)工作。（5）課后認(rèn)真填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)日志。（6）課后要認(rèn)真做好實(shí)訓(xùn)環(huán)境的衛(wèi)生。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)

知識(shí)鏈接3單相變壓器繞組的同名端★任務(wù)實(shí)施

當(dāng)磁通Φ交變時(shí)，在任一瞬間，高壓繞組的某一端點(diǎn)電位相對(duì)為正時(shí)，低壓繞組必有一端點(diǎn)電位也相對(duì)為正，這兩個(gè)對(duì)應(yīng)端點(diǎn)就稱為同名端，如圖3-16所示。圖3-16變壓器繞組的同名端

同名端的表示方法通常是在對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)旁用“*”或“·”表示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)知識(shí)鏈接3單相變壓器繞組的同名端★任務(wù)實(shí)施

變壓器繞組同名端常用的判別方法有觀察法、直流法和交流法3種。1．觀察法

觀察法是利用楞次定律、安培定則來(lái)判別變壓器同名端。當(dāng)變壓器一次側(cè)開關(guān)合上的瞬間，一次繞組電流

產(chǎn)生主磁通，在一次繞組產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)e1，在二次繞組產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)e2和感應(yīng)電流i2。用楞次定律可以確定e1、e2、i2的實(shí)際方向，同樣可以確定U1、U2的實(shí)際方向。若一次繞組的一端與二次繞組的一端電位相同，即為同名端。2．直流法

將變壓器與1.5V或3V的直流電源連接，如圖3-17所示。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)2．直流法★任務(wù)實(shí)施圖3-17直流法判別變壓器同名端

將萬(wàn)用表置于直流電壓2.5V擋，紅表筆接C端，黑表筆接D端，閉合開關(guān)K。在開關(guān)閉合的瞬間有變化的電流流過(guò)變壓器的一次繞組，仔細(xì)觀察萬(wàn)用表指針，可以看到指針的擺動(dòng)方向。

如果指針向右正向擺動(dòng)，并迅速擺回原處，說(shuō)明C點(diǎn)和A點(diǎn)是同名端，D點(diǎn)和B點(diǎn)是同名端；如果指針向左反向擺動(dòng)，則C點(diǎn)和B點(diǎn)是同名端，D點(diǎn)和A點(diǎn)是同名端。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)3．交流法

用導(dǎo)線將高壓繞組的一端與低壓繞組的一端相連，同時(shí)將高壓繞組及低壓繞組的另一端接交流電壓表V1，再將高壓繞組兩端接入低壓交流電源，如圖3-18所示。★任務(wù)實(shí)施圖3-18交流法判別變壓器同名端

測(cè)量U1、U2的值。若U1<U2，則A、a為同名端；若U1>U2，則A、b為同名端3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)問題1

為什么變壓器的鐵心要用硅鋼薄片疊裝而成？鐵心的作用是什么？問題與思考問題2

電磁線圈的同名端的含義是什么？一般常用什么方法判斷同名端？3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)★評(píng)價(jià)與考核

請(qǐng)按照教材中評(píng)價(jià)考核表對(duì)任務(wù)一的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)考核。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)★小結(jié)

變壓器是一種實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的靜止設(shè)備，它的一、二次繞組分別帶有不同等級(jí)的電壓。高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的電壓轉(zhuǎn)換，主要由磁通作為橋梁。磁通分為主磁通和漏磁通，主磁通以鐵心為閉合磁路，在一、二次繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；漏磁通以非鐵磁性材料閉合，不能進(jìn)行能量傳遞，只在自身繞組中產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)。

利用變壓器的空載及短路實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到變壓器的鐵損和銅損，從而可以分析變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)的效率。變壓器的同名端是確定繞組極性的重要指標(biāo)，常用的判定方法有直觀法、直流測(cè)定法和交流測(cè)定法。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與檢測(cè)★復(fù)習(xí)思考題

1．變壓器是如何進(jìn)行變壓的？為什么只變電壓而不改變頻率？

2．變壓器的空載運(yùn)行主要反映哪些指標(biāo)參數(shù)？與負(fù)載運(yùn)行的關(guān)系有哪些？

3．變壓器的磁通分為主磁通和漏磁通，它們有哪些區(qū)別？在變壓器中所起的作用是什么？

4．一臺(tái)變壓器的電壓為220V/110V，一次繞組線圈的匝數(shù)是2800匝，求二次繞組的匝數(shù)？

5．試比較變壓器空載和負(fù)載的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的區(qū)別？3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說(shuō)明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

在學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要完成單相變壓器的空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載運(yùn)行、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別及運(yùn)行測(cè)試等任務(wù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深理解變壓器的特性和工作原理，掌握變壓器常用的測(cè)試方法和運(yùn)行的基本規(guī)律。

變壓器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，一般用來(lái)進(jìn)行電能的變換、傳輸、分配。本學(xué)習(xí)任務(wù)通過(guò)典型的工作任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行和測(cè)試，通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)實(shí)際操作能力的提升。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求（1）能夠進(jìn)行變壓器運(yùn)行線路的連接；（2）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試線路的連接；（3）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試參數(shù)的分析；（4）能夠進(jìn)行變壓器聯(lián)結(jié)組別的鑒別；（5）能夠進(jìn)行其他類型變壓器的使用。

知識(shí)要求（1）了解變壓器的結(jié)構(gòu)組成；（2）理解變壓器的工作原理；（3）理解變壓器的技術(shù)參數(shù)；（4）掌握變壓器的運(yùn)行特性；（5）掌握變壓器的測(cè)試方法；（6）掌握變壓器的常見故障。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)一

利用儀表完成單相變壓器的空載、短路試驗(yàn)。測(cè)量、讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算相關(guān)變量的數(shù)值，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。任務(wù)準(zhǔn)備

一、單相變壓器的空載運(yùn)行單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試變壓器空載運(yùn)行是指變壓器一次側(cè)加上額定電源，二次側(cè)處于開路狀態(tài)。變壓器空載運(yùn)行主要考核一次側(cè)建立磁通的能力。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試1、空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系

單相變壓器空載運(yùn)行示意圖如圖3-1所示。變壓器空載運(yùn)行時(shí)，磁通的建立主要源于一次繞組接通的交流電源。當(dāng)一次繞組接通交流電壓

時(shí)，其繞組內(nèi)就會(huì)有交流電流

流過(guò)，此電流稱為空載電流，也是產(chǎn)生空載磁動(dòng)勢(shì)的主要電流(勵(lì)磁電流)?？蛰d電流產(chǎn)生主磁通

和漏磁通

，它們的電磁關(guān)系如下?！飭蜗嘧儔浩鞯目蛰d運(yùn)行圖3-1單相變壓器空載運(yùn)行示意圖單相變壓器空載運(yùn)行時(shí)的技術(shù)參數(shù)見表3-1。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★單相變壓器的空載運(yùn)行

一次電流主要用來(lái)建立磁通

，實(shí)現(xiàn)變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的磁路鏈接，而漏磁通

和一次繞組電損耗R0I0是在建立主磁通的過(guò)程中形成的損耗。鐵損和銅損是用來(lái)衡量變壓器工作效率的重要參數(shù)。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試2．變壓器各電磁量參考方向的規(guī)定★單相變壓器的空載運(yùn)行

變壓器中的電壓、電流、磁通及電動(dòng)勢(shì)的大小和方向都是時(shí)間函數(shù)，所以，它們的實(shí)際值和方向會(huì)隨時(shí)間變化。因此需要規(guī)定參考方向，一般按照電工習(xí)慣規(guī)定如下（1）在負(fù)載支路，電流的正方向與電壓降的正方向一致；而在電源支路，電流的正方向與電動(dòng)勢(shì)的正方向一致。（2）電流

與其磁動(dòng)勢(shì)所建立的磁通

的正方向符合右手螺旋定則。（3）由磁通

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

的正方向與產(chǎn)生該磁通的電流

的正方向一致。（4）電壓

、

的正方向表示電位降低，電動(dòng)勢(shì)

、

的正方向表示電位升高。（5）結(jié)果為正，說(shuō)明參考方向與實(shí)際方向相同；結(jié)果為負(fù)，說(shuō)明參考方向與實(shí)際方向相反。3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試3．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析1）主磁通

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)★單相變壓器的空載運(yùn)行

變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次繞組加上正弦交流電壓

，形成一次電流

，該電流產(chǎn)生能穿過(guò)一次繞組的交變主磁通

，且主磁通按正弦規(guī)律變化，如式（3-1）所示Φ0=Φmsinωt（3-1）式中，Φm為主磁通的幅值；ω=2πf為磁通變化的角頻率；t為時(shí)間。

按照?qǐng)D3-1中參考方向的規(guī)定，一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為：（3-2）3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★單相變壓器的空載運(yùn)行同理有式中，f為電源頻率，Hz；E1m、E2m為一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，V。

由式（3-2）、式（3-3）可知，當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，它所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也按正弦規(guī)律變化。但時(shí)間和相位會(huì)滯后主磁通90°（電感線圈電壓與電流相位相差90°；電流與磁通同相位）。由式（3-2）、式（3-3）得一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E1=4.44fN1Φm

（3-4）E2=4.44fN2Φm

（3-5）（3-3）3.1、單相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試2）漏磁通Φ1σ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

用同樣的方法可得E1σ=4.44fN1Φ1σm

（3-6）式中，Φ1σm為一次漏磁通最大值。

漏磁通的大小一般不隨電源電壓及負(fù)載的情況而變化。因?yàn)槁┐磐ㄖ饕窃斐设F損，所以，掌握了變壓器空載時(shí)的漏磁通情況，就可以基本了解負(fù)載運(yùn)行中的鐵損消耗?！飭蜗嘧儔浩鞯目蛰d運(yùn)行3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說(shuō)明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

在學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要完成單相變壓器的空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載運(yùn)行、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別及運(yùn)行測(cè)試等任務(wù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深理解變壓器的特性和工作原理，掌握變壓器常用的測(cè)試方法和運(yùn)行的基本規(guī)律。

變壓器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，一般用來(lái)進(jìn)行電能的變換、傳輸、分配。本學(xué)習(xí)任務(wù)通過(guò)典型的工作任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行和測(cè)試，通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)實(shí)際操作能力的提升。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求（1）能夠進(jìn)行變壓器運(yùn)行線路的連接；（2）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試線路的連接；（3）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試參數(shù)的分析；（4）能夠進(jìn)行變壓器聯(lián)結(jié)組別的鑒別；（5）能夠進(jìn)行其他類型變壓器的使用。

知識(shí)要求（1）了解變壓器的結(jié)構(gòu)組成；（2）理解變壓器的工作原理；（3）理解變壓器的技術(shù)參數(shù)；（4）掌握變壓器的運(yùn)行特性；（5）掌握變壓器的測(cè)試方法；（6）掌握變壓器的常見故障。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

三相變壓器主要用于電力系統(tǒng)，如升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等。本任務(wù)主要針對(duì)變壓器的運(yùn)行、參數(shù)測(cè)試、聯(lián)結(jié)組別等內(nèi)容進(jìn)行講解。目的是讓學(xué)生全面了解三相變壓器的工作原理及典型特性，為后面交流電動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)準(zhǔn)備一、三相變壓器的磁路系統(tǒng)

三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分為組式磁路和心式磁路兩類，如圖3-19、圖3-20所示。3-20心式變壓器的磁路3-19組式變壓器的磁路3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說(shuō)明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

在學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要完成單相變壓器的空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載運(yùn)行、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別及運(yùn)行測(cè)試等任務(wù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深理解變壓器的特性和工作原理，掌握變壓器常用的測(cè)試方法和運(yùn)行的基本規(guī)律。

變壓器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，一般用來(lái)進(jìn)行電能的變換、傳輸、分配。本學(xué)習(xí)任務(wù)通過(guò)典型的工作任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行和測(cè)試，通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)實(shí)際操作能力的提升。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求（1）能夠進(jìn)行變壓器運(yùn)行線路的連接；（2）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試線路的連接；（3）能夠進(jìn)行變壓器測(cè)試參數(shù)的分析；（4）能夠進(jìn)行變壓器聯(lián)結(jié)組別的鑒別；（5）能夠進(jìn)行其他類型變壓器的使用。

知識(shí)要求（1）了解變壓器的結(jié)構(gòu)組成；（2）理解變壓器的工作原理；（3）理解變壓器的技術(shù)參數(shù)；（4）掌握變壓器的運(yùn)行特性；（5）掌握變壓器的測(cè)試方法；（6）掌握變壓器的常見故障。3、變壓器的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

三相變壓器主要用于電力系統(tǒng)，如升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等。本任務(wù)主要針對(duì)變壓器的運(yùn)行、參數(shù)測(cè)試、聯(lián)結(jié)組別等內(nèi)容進(jìn)行講解。目的是讓學(xué)生全面了解三相變壓器的工作原理及典型特性，為后面交流電動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

★任務(wù)準(zhǔn)備二、三相變壓器的聯(lián)結(jié)

變壓器接線有4種基本連接形式：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我國(guó)只采用“Y，y”和“Y，d”，如下圖為三相變壓器的Yy0連接圖及相量圖：3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

★任務(wù)準(zhǔn)備二、三相變壓器的聯(lián)結(jié)

如下圖為三相變壓器的Y/d-11連接圖及相量圖：3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊1三相變壓器的組別連接與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）單相變壓器3臺(tái)（AC220V/24V）。（2）數(shù)字萬(wàn)用表1塊。（1）了解三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的概念。（2）掌握三相變壓器不同組別的連接方法。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊1三相變壓器的組別連接與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟

注意事項(xiàng)（1）在聯(lián)結(jié)過(guò)程中，注意變壓器的同名端極性。（2）領(lǐng)出的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)先進(jìn)行檢查，有問題及時(shí)找教師更換。（3）課后做好器材清點(diǎn)、退庫(kù)工作。（4）課后認(rèn)真填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)日志。（5）課后要認(rèn)真做好實(shí)訓(xùn)環(huán)境的衛(wèi)生。（1）利用三個(gè)單相變壓器實(shí)現(xiàn)Y/y-12；Y/y-4；Y/y-6不同組別的聯(lián)結(jié)。（2）利用三個(gè)單相變壓器實(shí)現(xiàn)Y/d-11；Y/d-3；Y/d-5不同組別的聯(lián)結(jié)。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接3-1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

三相變壓器的不同聯(lián)結(jié)組別是通過(guò)改變?nèi)嘧儔浩饕?、二次繞組的相序和同名端而構(gòu)成。1．標(biāo)準(zhǔn)組別的應(yīng)用

Yyn0組別的三相電力變壓器用于三相四線制配電系統(tǒng)中，供電給動(dòng)力和照明的混合負(fù)載；

Yd11組別的三相電力變壓器用于低壓高于0.4kV的線路中；

YNd11組別的三相電力變壓器用于110kV以上的中性點(diǎn)需接地的高壓線路中；

YNy0組別的三相電力變壓器用于原邊需接地的系統(tǒng)中；

Yy0組別的三相電力變壓器用于供電給三相動(dòng)力負(fù)載的線路中。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接3-1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別知識(shí)★任務(wù)實(shí)施2．聯(lián)結(jié)組別的畫法

根據(jù)三相變壓器一次、二次繞組的聯(lián)結(jié)方式，先畫出對(duì)應(yīng)的一次、二次相量圖，平移二次線電壓的矢量，使其末端與一次線電壓的矢量末端重合，然后以一次線電壓為基準(zhǔn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至二次線電壓所夾的角度被30除，得出的數(shù)值（整數(shù)值）既為鐘點(diǎn)數(shù)。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接3-1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別知識(shí)★任務(wù)實(shí)施3．常用的聯(lián)結(jié)組別

通常，Y/y聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Y/y-0、Y/y-4、Y/y-8、Y/y-6、Y/y-10、Y/y-2六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為偶數(shù)；Y/d聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Y/d-1、Y/d-5、Y/d-9、Y/d-7、Y/d-11、Y/d-3六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為奇數(shù)。無(wú)論是Y/y聯(lián)結(jié)還是Y/d聯(lián)結(jié)，當(dāng)相序依此右移一次（產(chǎn)生120o），則時(shí)間相當(dāng)于錯(cuò)后了4個(gè)鐘點(diǎn)；同名端和異名端之間的變換（產(chǎn)生180o），則時(shí)間相當(dāng)于錯(cuò)后了6個(gè)鐘點(diǎn)。由此可見，三相變壓器的聯(lián)結(jié)只要我們掌握了幾個(gè)特定時(shí)鐘，就可以很容易地衍生出其他的時(shí)鐘聯(lián)結(jié)。3.2、三相變壓器的運(yùn)行與測(cè)試

實(shí)訓(xùn)模塊2三相變壓器的負(fù)載運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）單相變壓器3臺(tái)（AC220V/24V）。（2）三相交流調(diào)壓器1臺(tái)（AC0～400V）。（3）直流整流板1套。（4）交流電流表2塊。（5）交流電壓表1塊。（6）直流電流表1塊。（7）直流電壓表1塊。（8）直流電動(dòng)機(jī)1臺(tái)（DC24V）（1）了解三相變壓器的負(fù)載特性。（2）掌握三相