任务2　认识和检测三相变压器

★任务描述

分析介绍三相变压器的应用

●　掌握三相变压器的结构和工作原理；

●　识读三相变压器的铭牌，并完成其外部接线；

●　能完成三相变压器绝缘电阻的测量。

★学习目标

【素质目标】课后清理场地，使学生养成良好的劳动意识和卫生习惯。

【知识目标】掌握三相变压器的符号、结构和工作原理。

【能力目标】识读三相变压器的铭牌；完成三相变压器的外部接线；正确测量三相变压器的绝缘电阻。

知识准备

在电力系统中大都采用三相制供电。为了节约输电导线的材料并减小输电线路的功率损耗，从发电厂发出的电能须经过升压变压器升压为高压电能后再进行输送；输送到用电区后，为了保证用电安全并合乎用电设备的电压等级要求，还要经过多级降压变压器降压后再给用户供电。变换三相交流电压所采用的变压器称为三相变压器。

一、三相变压器的基本结构

三相变压器由于容量较大，结构组成上除了铁心和绕组，还具有散热器、高压套管等，其结构示意图如图1-8所示。

根据三相变压器铁心结构的不同，可将其分为三相组式变压器和三相心式变压器。

三相变压器的基本结构实际上就是三个相同的单相变压器的组合，如图1-9所示。每个铁心柱上绕着同一相的一次绕组、二次绕组，其工作情况与单相变压器相同。各相一次绕组的始端和末端分别用U1、V1、W1和U2、V2、W2表示，二次绕组始端和末端则用u1、v1、w1和u2、v2、w2表示，并可根据需要分为星形（）接法或三角形（D）接法。

变压器一次绕组、二次绕组相位关系用其联结组标号来表示。联结组标号标注在变压器的铭牌上。三相变压器的联结组由两部分组成，一部分表示三相变压器的联结方法，另一部分表示联结组的时钟标号，其标注方法如下：

对于一次侧和二次侧，星形联结分别用Y及y标注，三角形联结分别用D及d标注，有中性线时分别用N及n标注。例如，当照明负载和动力负载混合接线时，常用“Yyn0”接线方式，其中“Y”表示一次绕组采用无中性线三相三线制星形联结，“yn”表示二次绕组采用三相四线制星形联结，末尾的数字“0”表示一次绕组与二次绕组的对应线电压之间相位差为0（即同相），中小工厂使用的中小型变压器采用的就是这种连接方式。

变压器联结组的种类有很多：Yyn0主要用于配电变压器，作为三相四线制供电变压器，它既可以用于照明线路，也可用于动力负载线路，这种变压器的一次电压不超过35kV，二次电压为400V（单相230V）；Yd11用在二次电压超过400V的线路中；YNd11用在110kV以上的高压输电线路中，其高压侧可以通过中性点接地；YNy0用于一次侧需要接地的场合；Yy0供三相动力负载使用。

二、铭牌数据

每台电力变压器都有一块铭牌，包括其型号和主要参数，如表1-1所示。

1.型号

2.额定电压U1N和U2N

一次侧的额定电压U1N是指根据绝缘强度和允许发热所规定的应加在一次绕组上的正常工作电压有效值。一次侧设有分接开关，可以根据其供电电压的实际情况，在额定电压值±5%的范围内加以选择。

二次侧的额定电压U2N是指一次绕组加额定电压而二次绕组空载时输出电压的有效值。

在三相变压器中，U1N和U2N均指线电压。

3.额定电流I1N和I2N

一次绕组、二次绕组的额定电流I1N和I2N是指根据变压器容许发热的条件而规定的满载线电流有效值。在三相变压器中，I1N和I2N均指线电流。

4.额定容量SN

额定容量SN是指变压器二次绕组额定电压和额定电流的乘积，即二次绕组的额定视在功率，其单位为伏安（VA）或千伏安（kVA）。

在单相变压器中，

在三相变压器中，

5.额定频率fN

额定频率fN是指变压器应接入的电源频率，我国规定标准工业频率为50Hz。

在使用变压器时，一般不能超过其额定频率值，除此之外，还必须注意：

（1）工作温度不能过高；

（2）一次绕组、二次绕组必须分清；

（3）防止变压器绕组短路，以免烧毁变压器。

工　作　页

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★任务分组

★讨论制定任务实施方案

★任务实施

（1）准备工具、仪表、器材及耗材。

（2）测量单相变压器的电压比。

（3）判定变压器绕组的极性。

（4）测量单相变压器的绝缘电阻。

（5）举例识读三相变压器的铭牌。

（6）测量三相变压器的绝缘电阻。

★任务总结

★考核评价