变压器的绕组极性
《电机与变压器》试题(满分100分)
电机与变压器试题（满分100分）一、填空1．变压器的变比是一次侧绕组与二次侧绕组之比，降压变压器的变比于1，升压变压器的变比于1。
2．有一单相变压器，变压比K=45/450，二次侧电压U2=220V，负载电阻为100 ，则二次侧电流为 A；如忽略变压器内部的阻抗压降及损耗，则一次侧电压为V，一次侧电流为 A。
3．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关系，通常用来标记。
4．互感器是一种测量和的仪用变压器，用这种方法进行测量的优点是使测量仪表与、隔离，又可大大减少测量中的，扩大仪表量程，便于仪表的。
5．常用的电焊变压器有、和。
6．三相异步电动机的电气制动有、和三种。
7．三相定子绕组根据结构上的区别可分为、和等三种。
8．单套绕组的多速异步电动机一般采用绕组，常用接法有YY/ 和YY/Y，分别适合和场合。
9．单相异步电动机一般只制成和系列。
10．直流电机的电枢绕组的作用是通过电流产生和，实现能量转换。
11．同步电动机的同步含义是指和相等，它可分为、和等三种12．并励发电机自励发电的条件是（1）（2）（3）。
13．直流电机的电刷装置主要由、、和等部件组成。
14.直流电机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
15、直流电机改善换向最常用的方法是，利用它在换向元件中产生的电动势去抵消和。
16、三相异步电动机均由和组成，它们之间的气隙一般为至 mm。
17．当三相异步电动机的转差率s=1时，电动机处于状态，当s趋近于零时，电动机处于状态，在额定负载时，s约为到之间.二、判断1．变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。
（）2．热轧硅钢片比冷轧的性能更好，磁导率高而损耗小。
（）3．变比不相等（设并联运行的其他条件皆满足）的变压器并联运行一定会烧坏。
（）。
4．电流互感器的变流比等于二次侧匝数与一次侧匝数之比。
（）5．三相定子绕组的磁极对数越多则其对应的极距 =就越大。
变压器连接组别
变压器的连接组别变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上，并被同一主磁通链绕，当主磁通交变时，在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系同名端：在任一瞬间，高压绕组的某一端的电位为正时，低压绕组也有一端的电位为正，这两个绕组间同极性的一端称为同名端，记作“˙”。
变压器联结组别用时钟表示法表示规定：各绕组的电势均由首端指向末端，高压绕组电势从A指向X，记为“ÈAX”，简记为“ÈA”，低压绕组电势从a指向x，简记为“Èa”。
时钟表示法：把高压绕组线电势作为时钟的长针，永远指向“12”点钟，低压绕组的线电势作为短针，根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。
确定三相变压器联结组别的步骤是：①根据三相变压器绕组联结方式（Y或y、D或d）画出高、低压绕组接线图（绕组按A、B、C相序自左向右排列）；②在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向③画出高压绕组电势相量图，根据单相变压器判断同一相的相电势方法，将A、a重合，再画出低压绕组的电势相量图（画相量图时应注意三相量按顺相序画）；④根据高、低压绕组线电势相位差，确定联结组别的标号。
Yy联结的三相变压器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联结组别，标号为偶数Yd联结的三相变压器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联结组别，标号为奇数为了避免制造和使用上的混乱，国家标准规定对单相双绕组电力变压器只有ⅠⅠ0联结组别一种。
对三相双绕组电力变压器规定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。
标准组别的应用Yyn0组别的三相电力变压器用于三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合负载；Yd11组别的三相电力变压器用于低压高于0.4kV的线路中；YNd11组别的三相电力变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中；YNy0组别的三相电力变压器用于原边需接地的系统中；Yy0组别的三相电力变压器用于供电给三相动力负载的线路中。
电气工程基础教学-变压器
考试大纲 6.1 了解三相组式变压器及三相芯式变压 器结构特点 6.2 掌握变压器额定值的含义和作用 6.3 了解变压器变比和参数的测定方法 6.4 掌握变压器工作原理 6.5 了解变压器电势平衡方程式及各量含 义 6.6 掌握变压器电压调整率的含义
6 变压器
6.7 了解变压器在空载合闸时产生很大冲 击冲击电流的原因
单位：伏（V） 千伏（kV）
6.2 变压器额定值的含义和作用
3.额定电流I N ：由S N 和U N 计 算出来的电流，即为额定电流
对单相变压器：
IN
SN U1N
I2N
SN U 2N
对三相变压器：
I1N
SN 3U 1 N
I2N
SN 3U 2N
6.2 变压器额定值的含义和作用
3.额定电流I N ：由S N 和U N 计 算出来的电流，即为额定电流
6.4 变压器工作原理
变压器的一次绕组（一次绕组.）与交流电源接通后， 经绕组内流过交变电流产生磁通 ，在这个磁通作用下，
.
铁芯中便有交变磁通 ，即一次绕组从电源吸取电能转 .
变为磁能， 在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组 （二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕 组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通 负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负 载，铁芯中的磁能又转 换为电能。这就是变压 器利用电磁感应原理将 电源的电能传递到负载 中的工作原理。
N2
d 3 dt
e21 e23
三次谐波频率 ,所以感应的三次谐波电势相
当大，可达基波的50%，结果使相电势波形严
重畸形，幅值很高，可使绕阻绝缘击穿，所以三
相变压器组不允许采用Y，y联结。
三相变压器极性及连接组别课件
极性的检测方法
通过测量绕组间的电 压来判断极性。
在实际应用中，可以 通过观察接线端子的 标记或使用相位表进 行测量。
使用专门的极性测试 仪器进行测量。
02
三相变压器连接组别介绍
连接组别的定义
连接组别
指三相变压器一、二次绕组的连 接方式，用来表示原、副边的电 压关系。
连接组别的确定
根据一、二次绕组的绕向和首尾 端相连接方式来确定。
连接组别混淆
不同的连接组别对应不同的接线方式 ，混淆可能导致设备性能下降或安全 问题。
缺乏理论知识
部分技术人员对三相变压器极性及连 接组别的理论知识掌握不足，导致在 实际操作中出现问题。
缺乏实践经验
新进技术人员可能由于缺乏实践经验 ，在操作三相变压器时无法准确判断 和解决问题。
问题分析与解决方案
分析
问题分析与解决方案
分析
理论知识不足主要是由于缺乏系统学习和培训所致。
解决方案
建议定期组织技术培训，加强对三相变压器极性及连接组别相关理论的学习。
问题分析与解决方案
分析
实践经验的缺乏是新进技术人员普遍 存在的问题。
解决方案
鼓励新进技术人员多参与实际操作， 积累实践经验，同时资深技术人员应 给予指导和帮助。
实验结果分析与结论
根据测量数据，分析各相绕组的极性及 连接组别。
将实验结果与理论进行对比，验证理论 根据实验结果，总结三相变压器极性及
知识的正确性。
连接组别的判断方法。
05
三相变压器极性及连接组 别的常见问题与解决方案
常见问题汇总
极性判断错误
在三相变压器中，极性的正确判断是 关键，错误的极性判断可能导致设备 无法正常工作。
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。
变压器高压试验技术_6_变压器绕组极性及连接组别的检定与分析_揭慧萍
□
□
□
● U ●V ●W
U
u
U1
V
X
X
u v w ●
●
●
□
□
□
mV
图 3 直流法测量变 压器连接组别接线图
V U2
图 4 交流法测量变压器 绕组极性接线图
（2）交流双电压表法。
用交流法测量变压器高、低压绕组间的极性时,先将
变压器高压和低压绕组的首端 U 和 u 连接起来（见图 4）,
然后在高压绕组 U—X 之间施加较低的便于测量的交流
3Байду номын сангаас试验的注意事项
（1）采 用 直 流 法 测 量 时 ， 要 注 意 以 下 几 个 方 面 ：① 正
确选择合适的电池和相关表计的量程。 若是变压器的高
压绕组接电池，则表计应选用最小量程，使指针摆动幅
度较大，以利于观察；若是变压器的低压绕组接电池，表
计应选用较大量程，量程选择过小，将在表针摆动时由
确认变压器三相的相间极性。 先用万用表（或兆欧表）分
别测出一相绕组的 2 个端子并做出相应的标记， 然后根
据标记参照图 5 连接该电压侧的绕组， 并在某一相绕组
上施加较低的交流电压， 用交流电压表测量该侧未接电
源的各个端子间的感应电压， 根据电压的大小即可判断
出该侧绕组的相间极性。利用（a）图的接线可以检定 U、W
的瞬间，判别仪表指针的偏转方向。 应注意在开关接通
与断开的瞬间，表针的摆动方向是相反的，如果接通和
断开电源的间隔时间太短，很可能只看到断开时指针的
偏转方向，将测量结果搞错。 所以接通电源后要等几秒
钟后再断开电源，也可反复多测几次，以确保测量的准
变压器的变比、极性及接线组别试验分析
变比电桥 利用变比电桥能很方便地测出被试变压 器的
电压比。在被试变压器原边（高压侧）加电压U1 则在变压器的副边感算得到变比K 。
U 1 R1 R2 R1 K 1 U2 R2 R2
国产变比电桥有 QJ-35型（指针式），测量 变比范围为1.02～111.2， 准确度±0.2%。
全自动变比测试仪
二 变压器的极性试验
极性试验的意义 电力变压器线圈的一次侧和二次侧之间存在 着极性关系，若有几个线圈或几个变压器进行 组合，当几个绕组互相连接组合时，无论结成 串联还是并联，都必须知道极性才能正确地进 行。对于两线圈的变压器来说，若在任意瞬间 在其内感应的电势都具有同方向，则称它为同 极性或减极性，否则为加极性。
U1 E1 4.44 fW1 m 108 W1 K 8 U 2 E2 4.44 fW2 m 10 W2
电压比就等于匝数比。
测量方法 电压比的测量方法一般有双电压表法和变 比电桥法。 用双电压表测量变比 三相变压器的电压比可以用三相或单相电 源测量。用单相电源测量时使用的表计少，比 用三相电源更容易发现故障相。
二、试验方法 确定变压器绕组接线组别的试验方法常用的有直流法和 双电压表法（交流法）两种，另外还可以使用各种测量仪器 。其中采用直流试验方法如下： 用电池（ 1.5 ～ 3.0V）轮流加入变压器的高压侧 AB、BC 、AC 端子，并用万用表记录在低压端子 ab、bc、ac 上表头的 指针指示方向。如图接法，如指针正起，记为“+”；负起记 为“-”。
输变电设备状态检修试验规程 绕组各分接位置电压比 初值差不超过±0.5%（额定分接位置）；±1.0%（其 它） （警示值）
对核心部件或主体进行解体性检修之后，或 怀疑绕组存在缺陷时，进行本项目。结果应与铭牌 标识一致。
变压器极性及接线组别
主讲人：李论 日期：2020年4月13日
目录
一 极性的概念 二 变压器的极性判别 三 变压器的接线组别
一、极性的概念
一、极性的概念
（一）直流电源的极性
直流电路中，电源有正、负两极，通常在电源出线端上标出“+”号和“-” 号，“+”号为正极性，表示高电位端；“-”号为负极性，表示低电位端。如图 1-1，由于直流电源两端大小和方向都不随时间而变化，所以直流电源两端的极 性是不变的。
Yd联结的三相变压器，共有Yd1、Yd3、Yd5、Yd7、Yd9、Yd11六种联结组 别，标号为奇数。
注：为了避免制造和使用上的混乱，国家对三相双绕组电力变压器规 定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。
三、变压器的接线组别
（三）标准组别的应用
1、Yyn0组别的三相电力变压器用于三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合 负载；
（四）接线组别判断—时钟法
三、变压器的接线组别
12
9 8 76
1 2
3
4 5
将一次侧线电势的向量作为时钟的分针，始 终指向12（0）点；二次侧线电势的向量作为 时钟的时针，它所指的钟点即为变压器的联 结组别号。
钟表上时间的确定是由分针和时针在顺 时针方向的夹角确定的。
1、判定的步骤 （1）绕组的连接形式
三、变压器的接线组别
利用三要素法判断联接组别的步骤为（不需要画向量图也能判别）： (1)根据变压器原、副边三相绕组的接法，利用统一相量圈决定线电势， 初定副绕组线电势相量的初始位置； (2)根据变压器原、副绕组同名端的位置，通过旋转副绕组线电势相量， 再定副绕组线电势相量的变化位置； (3)根据变压器同相原副绕组铁心位置，通过旋转副绕组线电势相量，确 定副绕组线电势相量的最终位置。
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变压器的绕组极性
1、变压器绕组的极性:
变压器绕组的极性是指变压器原、副绕组在同一磁通的作用下所产生的感应电势之间的相位关系。
同极性端（同名端）：任何瞬间，两绕组中电势极性相同的两个端钮。
用符号星号“*”或黑点“.”表示。
如图3－3.
图3－3 变压器绕组的极性
对一、二次绕组的方向，当电流从1和3流入时，它们所产生的磁通方向相同，因此1、3端是同名端，同样2、4端也是同名端。
当电流从1、4流入时，则1、4是同名端。
2、单相变压器绕组极性的判别
1）交流法（电压表法）
图3－4 交流法测变压器绕组极性
将2和4点连起来。
在它的原绕组上加适当的交流电压，副绕组开路。
工厂中常用36V 照明变压器输出的36V 交流电压进行测试，测试时方便又安全。
用电压表分别测出原边电压12U 、副边电压
34U 和1-3两端电压13U 。
341213U U U -=时1和3是同名端；341213U U U +=时1和4是同名端。
采用这种方法，应使电压表的量限大于
3412U U +。
2）直流法
图3－5 直流法测变压器绕组极性
接通开关，在通电瞬间，注意观察电流计指针的偏转方向，如果电流计的指针正方向偏转，则表示变压器接电池正极的端头和接电流计正极的端头为同名端（1、3）；如果电流计的指针负方向偏转，则表示变压器接电池正极的端头和接电流计负极的端头为同名端（2、4）。
采用这种方法，应将高压绕组接电电池，以减少电能的消耗，而将低压绕组接电流计，减少对电流计的冲击。
3、同名端的说明：
无论单相变压器的高、低压绕组还是三相变压器同一相的高、低压绕组都是绕在同一铁心柱上的。
它们是被同一主磁通所交链，高、低压绕组的感应电势的相位关系只能有两种可能，一种同相，一种反相(差180度)。