变压器课设
第一章原始资料分析
1.1 目的与意义
1.2 原始资料
1.2.1 拟建变电所联网情况如下图1所示
图1变电所与系统联网图
1.2.2 地区环境条件
海拔700米，年最高气温：45℃；年最低气温：-5℃；年平均气温：28℃；年雷暴日小于30天；污秽程度轻级
1.2.3 负荷资料
（1）220kV线路5回，预留1回备用，最大负荷利用时间为5200h。
（2）110kV线路10回，另外备用2回，最大负荷利用时间为5500h。具体情况如下表1所示
表1 110kV线路负荷情况
名称最大负荷(MW)功率因数回路数线路(架空)
石化厂 52 0.89260 km
炼油厂 40 0.89240 km
甲县变 20 0.89165 km
乙县变 22 0.91180 km
丙县变 23 0.85180 km
丁县变 22 0.85185 km
水泵厂 350.89260km 上述各负荷间的同时系数为0.85。
（3）10kV线路共16回线路，另外2回备用，最大负荷利用时间为5600h，负荷具体情况如下表2所示
表2 10kV线路负荷情况
名称最大负荷(MW)功率因数回路数线路(架空)
氮肥厂 5.2 0.8515km
机械厂 2.5 0.8516km
纺织厂 2.3 0.8518km 化工厂 3.5 0.8516km 造纸厂 3.0 0.8514km
水厂 6.4 0.8927km 建材厂 3.2 0.9116km
Ａ变 6.5 0.8928km
Ｂ变 6.2 0.9124km
Ｃ变 5.5 0.9128km
上述各负荷同时系数为0.8。
（4） 110kV负荷与10负荷的同时系数为0.85。
（5）所用电负荷统计如下表3所示
表3 所用电负荷统计
名称容量(kW)功率因数台数备注
主变风扇0.200.7560连续经常
主充电机400.891连续不经常
浮充电机150.861连续经常
蓄电池进风 1.40.881连续不经常蓄电池排风 1.70.881连续不经常锅炉房水泵 1.70.892连续经常
空压机240.851短时经常
载波室 1.70.751连续经常
220kV配电装置电源2511短时不经常110kV配电装置电源2011短时不经常220kV断路器冬天加热 1.511连续110kV断路器冬天加热111连续室外配电装置照明201连续
室内照明251连续续表3
（6）保护：各电器主保护动作时间为0s，后备保护动作时间为4秒。
1.2.4课题任务要求：
根据所学的知识、参考文献和给定的课题内容（原始资料）对220kV降压变电所的电气一次部分进行设计。
具体为：
1．确定电气主接线（进行3～4种方案比较论证）
2．确定变电所主变压器的台数和容量
3．确定所用电接线（进行2～3种方案比较论证）
4．确定所用变压器的台数和容量
5．确定各电压级配电置
6．确定各电压级各主要的电气设备
7．确定电压互感器和电流互感器的配置
8．按时独立完成设计任务书规定的内容，对设计中所出现的问题进行综合分析并加以解决；
9．按设计要求撰写课程设计论文报告书，文字通顺，排版合理，图纸符合国家规范。
第二章 设计说明书
第一部分电气主接线的选择
电气主接线基本要求：变电站的电气主接线应根据变电站在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负荷性质、线路和变压器连接元件总数、设备特点等条件确定，并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。
原始资料分析：该变电所110kV线路10回，另外备用2回，最大负荷利用时间为5500h。10kV线路共14回线路，另外2回备用，最大负荷利用时间为5600h。
1 220kv主接线选择：
⑴配电装置，当在系统中据重要地位、出线回路数为4回及以上时，宜采用双母线接线；当
出线和变压器等连接元件总数为10～14回时，可在一条母线上装设分段断路器，15回及以上，在两条主母线上装设分段断路器；宜可根据系统需要将母线分段。
⑵220kV配电装置，出线回路数在4回及以下时，可采用其它简单的主接线。
⑶220kV终端变电站的配电装置，能满足运行要求时，宜采用断路器较少或不用断路器的接
线，如线路变压器组或桥形接线等。
⑷当电力系统继电保护能满足要求时，也可采用线路分支接线。
②110kv主接线选择
⑴110kV配电装置，当出线回路数在6回以上时，宜采用双母线接线，不设置旁路母线；当
出线回路数在6回以下时，宜采用单母线分段接线。
⑵110kv主接线也可选择二分之三接线。
③10kv主接线选择
⑴10kV配电装置采用单母线分段接线。
⑵建议改为当10kV出线时，采用单母线分段接线。
⑶当10kV不出线仅接无功补偿装置和站用变压器时，采用单元制单母线接
经过以上220kv，110kv，10kv的几种方案，经过分析确定：
220kv采用：双母线分段接线
110kv采用：单母线分段接线
1 0kv采用：单母线分段接线
第二部分主变压器和所用变压器的选择
主变压器容量和台数的选择，应根据现行的SDJ161有关规定和审批的电力系统规划设计决定。
变电所同一电压网络内任一台变压器事故时，其他元件不应超过事故过负荷的规定。凡装有两台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70％时不过载，并在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。如变电所有其他电源能保证变压器停运后用户的一级负荷，则可装设一台（组）主变压器。
并且根据任务书要求考虑未来5年负荷的发展，年负荷增长率取4%。以最终负荷计算主变压器的容量。
主变压器台数的选择
由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是220KV降压变电所，它是以220KV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110KV及10KV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。
为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。
主变压器相数的选择
当不受运输条件限制时，在330KV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。
单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。
所以本次设计的变电所选用三相变压器
接地方式
110kv-220kv侧接地方式
根据电力系统实际情况应选择中性点直接接地方式。
110kv-10kv侧接地方式
单相接地电流小雨30A，中性点不解地，超过30A，中性点经过消弧线圈接地。
110kv电压等级负荷计算结果
名称有功功率
功率因数无功功率
（MW）
石化厂520.8926.63
炼油厂400.8920.49
甲县变200.8910.24
乙县变220.9110.02
丙县变230.8514.25
丁县变220.8513.63
水泵厂350.8917.93
最大负荷181.9视在功率
96.21
205.78
10kv电压负荷计算结果
名称有功功率(MW)无功功率功率因数
氮肥厂 5.2 3.220.85
机械厂 2.5 1.550.85
纺织厂 2.3 1.420.85
化工厂 3.5 2.170.85
造纸厂 3.0 1.860.85
水厂 6.4 3.280.89
建材厂 3.2 1.460.91
Ａ变 6.5 3.330.89
Ｂ变 6.2 2.820.91
Ｃ变 5.5 2.510.91
最大负荷35.4418.90视在功率
40.25用电负荷计算结果表
名称有功功(kW)无功功率功率因数
主变风扇0.20*6012.240.75
主充电机4020.490.89
浮充电机158.900.86
蓄电池进风 1.40.760.88
蓄电池排风 1.70.920.88
锅炉房水泵 1.70.920.89
空压机2414.870.85
载波室 1.7 1.500.75
220kV配电装置电源251
110kV配电装置电源2011
220kV断路器冬天加热 1.501
110kV断路器冬天加热101
室外配电装置照明2001
室内照明2501
合计130.3851.51视在功率
141.26
方案如下：
①220kV变压器若不受运输条件的限制，一般宜选用三相变压器，但应根据变电所在系统中
的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等，经技术经济比较确定。当选用单相变压器时，可根据系统和设备情况确定是否装设备用相，此时，也可根据变压器参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置一台备用相。
②根据电力负荷发展及潮流变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信
线路的危险影响、调相调压和设备制造等具体条件允许时，应采用自耦变压器。当自耦变压器第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率潮流，校核公用绕组的容量。
③ 220～330kV具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率达到该变压器额
定容量的15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用有三个电压等级的三绕组变压器或自耦变压器。
④对深入市区的城市电力网变电所，结合城市供电规划，为简化变压层次和接线，也可采
用双绕组变压器。
经过分析计算变压器容量:
110KV：205.93×1.04×4×0.7=175.25MVA
10KV： 40.25×1.04×0.7+0.141=34.36MVA
220KV：（175.25+34.36）×0.85=178.17MVA
根据电气设备手册P306 表4-63
选取
SFPZ7-180000/220型号的变压器。
2.3 短路电流计算
短路电流计算结果如下（具体计算过程见计算书）
表2.1 变压器短路阻抗标幺值
电压等级
22011010
（kV）
符号*
短路类
型
短路点位置0S（KA）2S（KA）4S（KA）
三相短路220kV母线 1.802 1.875 1.875 110kV母线 2.598 2.598 2.598 10kV母线16.45616.45616.456
短路阻抗标幺
值
0.0920．0470.0055
表2.2 主变压器额定电流值
电压等级
（kV）
22011010额定电流（A）5726762977
表2.3变电站短路电流计算结果表
2.4 设备选择
2.4.1 断路器型式的选择
（1）按额定电压选择
断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即U zd≥U g （2）按额定电流选择
断路器的额定电流应不小于回路的持续工作电流，即Ie≥Ig。
（3）按配电装置种类选择
装置的种类系指断路器安装的场所。装设在屋内的应选屋内型，装设在屋外的，应选屋外型。
（4）按构造型式选择
在相同技术参数的条件下，有各种型式的短路器，如多油断路器、少油断路器、空气断路器、SF6断路器等。要根据配电装置的工作条件和要求，结合各断路器的特点来选用。
a、少油断路器的特点是油量少，重量轻，不用采取特殊的防火防爆措施。 其尺寸小、占地面积小，造价低。因此，凡是在技术上能满足要求的场合应优先采用。但少油断路器由于油量少，在低温下易于凝冻，故不适宜严寒地区低温下运行，也不适于多次重合的场合。
b、空气断路器的特点是无油不会起火，而且其动作速度快，断路时间短，断流容量大，适用于多次重合的场合。但是，其结构复杂，附有一套压缩空气装置，价格高。因此，只在要求动作速度快，多次重合的情况下，才选用空气断路器。
c、SF6断路器的特点灭弧性能好，端流容量大，检修期长，结构紧凑，占地面积小，有益于变电所小型化。但是设备价格高，在封闭不好的情况下，在断路器周围环境中易于沉积气体，并需进行充气。
（5）按断流容量选择
按切断电流断路容量或根据切断能力来选择断路器时，在给定电网电压下，必须满足下述条件
（6）动稳定校验
所谓动稳定校验系指在冲击电流作用下，断路器的载流部分多产生的电动力是否能导致断路器的损坏。为防止这种破坏，断路器极限电流必须大于三相短路时通过断路器的冲击电流，即ish≤idf
（7）热稳定校验
所谓热稳定校验系指稳态短路电流在假想时间内通过断路器时，其
各部分的发热量不会超过规定的最大允许温度，即≥
本方案220KV全部选用断路器，110KV全部选用少油断路器。查表后选择结果：
表2.4 断路器选择结果
设备所在线路断路器型号
220kv侧系统进线LW1-220
220kv侧水电厂进线LW1-220
变压器220kv侧LW1-220
变压器110kv侧SW4-110/1000
续表2.4
变压器10kv侧SN5-20G /7000
110kv母线出线SW4-110/1000
220 kv侧母联、分段处LW1-220
110kv侧母联、分段处SW4-110/1000
10kv侧分段处SN5-20G /7000
2.4.2 隔离开关的选择
隔离开关的主要用途：
(1) 隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全；
(2) 倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成；
(3) 分、合小电流。
隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定校验的项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。
隔离开关选型时应根据配电装置特点和使用要求以及技术经济条件
来确定。
隔离开关选择和校验原则是：
a、Uzd≥Ug；
b、Ie≥Ig；
c、 ≥；
d、ich≤idf
本方案选择的隔离开关型号为：
表2.5隔离开关选择结果
设备所在线路隔离开关型号
220kv侧系统进线GW6-2200 /1000-50
220kv侧电厂进线GW6-2200 /1000-50
变压器220kv侧GW6-2200 /1000-50
变压器110kv侧GW4-110D（ⅡD）
变压器10kv侧GN10-10T/7000-200
110kv母线出线GW4-110D（ⅡD）220 kv侧母联、分段处GW6-2200 /1000-50
110kv侧母联、分段处GW4-110D（ⅡD）10kv侧分段处GN10-10T/7000-200
2.4.3母线的选择
（1）按导体长期发热允许电流选择
计算式为：
式中——导体所在回路中最大持续工作电流，A；
——在额定环境温度时导体允许电流，A；
K——与实际环境温度和海拔有关的中和校正系数。
当导体允许最高温度为+70摄氏度和不计日照时，K值可用下式计算
式中，、分别为导体长期发热允许发热允许最高温度和导体安装地
点实际温度环境温度。
（2）热稳定校验
按上述情况选择的导体截面，还应校验其在短路条件下的热稳定：
— 热稳定系数；
—裸导体的最小截面，；
—短路电流的热效应，；
—集肤效应系数。
（3）动稳定校验：动稳定必须满足下列条件： —母线材料的允许应力，；
—短路时母线中的最大应力，。
当单片矩形母线布置在同一平面时，其短路时母线中的最大应力为
式中 —支持绝缘子间的距离，；
—母线相间距离，；
—母线断面系数，
—短路冲击电流峰值，；
单片竖放时有：
式中 —母线厚度，；
—母线宽度，
本方案选择的母线型号为：
电压等级母线型号母线尺寸导体截面积
（）
220kv 管形LF-21Y型铝锰合
金导体
φ130/54
110kv 管形LF-21Y型铝锰合
金导体
φ 80/72
10kv矩形LGJ钢芯铝绞线φ 70/10
表2.6母线选择结果
第三章 计算书
3.1 负荷电流计算
计算所有负荷大小：
（1）110KV用户负荷计算
（2）10KV取110KV负荷的0.05%
（3）所用负荷计算
（4）计算变压器在各电压等级上额定电流情况：
110KV侧各线路负荷电流：
石化厂：=306.66A
炼油厂：=235.89A
甲县变：=117.95A
乙县变：=126.89A
丙县变：=142.02A
丁县变：=135.85A
水泵厂：=206.41A
10KV侧各线路负荷电流：
氮肥厂：=353.20A
机械厂：=169.81A
纺织厂：=156.224A
化工厂：=237.73A
造纸厂：=203.77A
水厂：=415.17A
建材厂：=203.02A
A变：=421.66A
B变：=393.36A
C变：=348.95A
3.2各元件阻抗计算
图3.1系统等值电路3.2.1计算各线路阻抗。
基准值：
线路阻抗：
线路阻抗标么值为：
3.2.2变压器阻抗计算：
变压器各绕组等值电抗：
变压器各绕组等值电抗标么值：
两变压器并联电抗标么值：
图3.2变压器并联等值电路3.3短路电流计算
3.3.1 220KV母线短路电流计算：
220KV侧△→Y等值电路如图3.3：
图3.3 220KV侧等值电路220KV侧Y→△等值电路如图3.4
图3.4 220KV侧等值电路由此可得转移阻抗为：
可得220KV各侧短路电流为：T=0S时：
查运算曲线表可得：T=2S时
查运算曲线表可得：T=4S时
3.3.2 110KV母线短路电流计算：
等效电路如图3.5
图3.5等效电路图
图3.6 110KV侧短路时等值变换电路图由此可得转移阻抗为：
可得110KV母线短路时的短路电流为：
查运算曲线表可得：T=2S，T=4S与T=0S相同
3.3.3 10KV侧母线短路电流计算：
变压器优秀教案学案
变压器 [教案目标] 1、 了解变压器的构造与原理、理解变压器的电压关系与功率关系。 2、 用演示可拆变压器得到变压器变压规律。 3、 体验实验动手的乐趣，培养动手和观察能力。 [教案重点难点] 电压关系与功率关系的理解与应用 [教案过程] 一、变压器 变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 2．电路图中符号 二、变压器的工作原理 在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象 铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率 三、理想变压器的规律 理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻 2、电压关系 （1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用 （2）输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定 若n 1＞n 2，则U 1＞U 2为降压变压器 若n 1＜n 2，则U 1＜U 2 为升压变压器 3、功率关系P 入=P 出 补充 1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系 （1）电压关系： （2）电流关系 根据P 入=P 出，I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3 2、U 、I 、P 的决定关系 一个确定的变压器，输出电压U 2由输入电压U 1决定 输入功率P 1由输出功率P 2决定，用多少电能就输入多少电能 若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零 21 21n n U U =2121n n U U =2121n n U U =3131n n U U =3232n n U U =
3、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法 （1）先要由U 1/U 2=n 1/n 2，判断U 2变化情况 （2）判断负载电阻变大或变小 （3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况 （4）最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况 [例题] 例1：一台变压器原线圈输入380V 电压后，副线圈输出电压为19V ，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V ，则变压器原线圈的匝数为多少匝？ 例2、如图27—3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1，当导线AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数为12mA ，则电流表2的示数为（ ） A ．3mA B ．48mA C ．与R 的阻值有关 D ．0 例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1：N 2=2：1，原 线圈接220 V 交流电源，副线圈接额定功率为 20 W 的灯泡 L ，灯 泡正常发光．当电源电压降为180 V 时，求： （1）灯泡实际消耗的功率？ （2）此时灯泡中的电流是多少？ 例4.如图所示的理想变压器,输入电压U 1 =220伏，各线圈匝数 之比n 1 :n 2: n 3=10:5:1。R 2=110欧, 测得通过R 3的电流I 3 =2A 。 求：流经电阻R 2及初级线圈中的电流强度I 2 和I 1各为多少？ 例5.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线 圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电， 使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使 副线圈电路中电流超过12mA 时，溶丝便熔断. (1)溶丝的熔断电流是多大？ (2)当副线圈电路中电流为10mA 时，变压器的输入功率是多大？ [练习] 题 9
变压器教学设计
第四节《变压器》教学设计一、教学思路 “变压器”的教学围绕“变压器为什么能改变电压”变压器是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程，采用定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，邂逅通过法拉第电磁感应定推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。 教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。? 学生分析：学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，在《交流电?》前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。? 二、教学目标 1、知识与技能： １）知道变压器的基本构造 ２）理解变压器的工作原理 ３）探究并应用变压器的各种规律 2、?过程与方法： １）能熟练应用控制变量法解决多变量问题 ２）进一步掌握科学探究的一般思路 3、?情感态度与价值观： １）通过实验探究，体会科学探索的过程，激发探究物理规律的兴趣 ２）通过真实操作和记录，获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度 三、教学重难点 教学重点：变压器工作原理及工作规律． 教学难点：（l）理解副线圈两端的电压为交变电压． （2）推导变压器原副线圈电流与匝数关系． （3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义． 重难点的突破措施： （l）通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律． （2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系． （3）通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义． 四、教学媒体 变压器模型、学生电源、闭合铁芯、小灯泡、导线、多媒体等 五、教学过程 （一）知识回顾： 1、什么是互感现象？
变压器优质课
变压器 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1．了解变压器的构造及工作原理。 2．掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。 3．掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。 (二)能力训练点 1．通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。 2．从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。3．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。 (三)德育渗透点 1．通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。 3．培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。 二、重点、难点、疑点及解决办法 1．重点 变压器工作原理及工作规律。 2．难点 (1)理解副线圈两端的电压为交变电压。 (2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。 (3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。 3．疑点 变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。 4．解决办法 (1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。 (3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。 三、课时安排 3课时 四、教具准备 可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干 学生电源、小电珠(5只、2.5V，0.3A)、电键(4只) 五、学生活动设计 1．通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程，使学生获得新知识。 2．通过提问引发学生思考，并应用学到的知识来解决实际问题。 4．通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。 六、教学过程 (一)明确目标 通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。 (二)整体感知 这节内容承上启下，它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，体现出了交变电流的优点，为电能输送奠定了基础。 (三)重点、难点的学习与目标完成过程 1．引入新课 幻灯打出一组数据 从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些元件是如何正常工作的呢？
《变压器》教案
变压器 教案 【教学目标】 1．知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。 2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。 【重点难点】 1．变压器的工作原理。 2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系。 【【教教学学方方法法】】 实验探究法 【【教教学学用用具具】】 课 件 【教学过程】 一、变压器的原理 1、变压器的构造 （1）变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成：跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成． （2）变压器的示意图和在电路中的符号分别如图所示： 2、变压器的工作原理 （1）工作原理：互感现象。 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。 （2）变压器只能工作在交流电路．
3、理想变压器： 不计漏磁，略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，称为理想变压器。实际变压器（特别是大型变压器）一般都可以看成是理想变压器。 二、理想变压器的工作规律 【实验探究】 （1）按图示电路连接电路 （2）原线圈接低压交流电源6V ，保持原线圈匝数n 1不变，分别取副线圈匝数 n 2=2 1 n 1，n 1，2 n 1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表 格。 （3）原线圈接低压交流电源6V ，保持副线圈匝数n 2不变，分别取原线圈匝数 n 1=2 1 n 2，n 2，2 n 2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表 格。 U 1＝6V （4）总结实验现象，得出结论。 【注意事项】 （1）连接好电路后，同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。
变压器油介损异常分析及处理
９２ ｜ 电气时代２００６年第９期 EA 应用与方案供配用电 变 压器油在交变电场作用下 统称为介质损耗因数（通常用ｔａｎ 原 因 分 析 １．溶胶杂质的影响 变压器在出厂前油品或固体绝缘材料中存在着尘埃 投入运行一段时间后 一般仅在１０１０ 扩散慢 粒子可自动聚结处于非平 衡的不稳定状态油中 存在溶胶后 从而导致油ｔａｎ 电压的影响 造成分散体系在各水平面上的浓度不 等 底部浓度较大 则上层油的介损值较小 取样部位的不同 直接影响变压器油介质损耗的测定 蚊子和细 菌类生物侵入所造成的 因此 而 微生物胶体都带有电荷 变压器油处在全密封 油中的微 生物厌氧 特别是在 无色透明玻璃瓶中放置时 运行油温不同 油温在５０ 范围内 运行 所以介损相对增加比较快 一般冬季的 介质损耗因数比较稳定 可以通过油中的生物化验来确定 线圈铜导线严重 过热或烧损等都会使铜离子溶入到油中 导致介损的升高 当油中含水量较低（如３０ 对油的ｔａｎ 其介质损耗因数急剧增加 目前有的变压器制造厂家取 消了净油器（热虹吸器）减少 了渗漏油点 尽管 目前变压器油是通过油枕内的胶囊与外界空气是隔绝的 但变压器上装有净油器（热虹吸器）更有利于 绝缘油质量的稳定 吸出 从而减缓了绝缘中水分的 增加对没有安装净油器（热虹吸器）的变压器油介损增 大 制造厂家的油介损测试设备进行油样试验 时 电桥的准确度达不到要求或温控装置加热过快 由于充电导体对绝缘油的介质损耗影响十分显著净化程度和变压器的运行 状况
电气时代２００６年第９期 ｜ ９３ EA 应用与方案 供配用电应避免取样容器受到污染 保证空杯的介损值并在湿度小的清洁的试 验室内进行加热到终点温度 后立即测量 一般认为 最好在达到温度平衡后立即测量 需用两台介损仪进行对比试验 还应根据其他试验项目进 行综合判定应采用再生处理的 方法进行处理 恢复或改善油的理化指标 吸附剂法适合于处理劣化程度较轻的油 接触法系采用粉状吸附剂（如白土 而渗滤法即强迫油通 过装有颗粒状吸附剂（如硅胶 进行渗滤再生处理 当遇到油介损升高时 油经真空 净化处理后但油 的介质损耗因数值仍较高 而且与许多因数有关 大多数变压器油介质损耗因数增大的 原因是油中溶胶杂质等影响所致 ９ 能通过压板滤油机的滤纸 往 往不能达到目的 通常采用接触法和渗滤法再生处理可以得到良好效果 ８０１ 又能使油介损降到合格范 围 ８０１ ４％比例进 行浸泡 ８０１ ６０ 最后用压板式滤油机将浸泡后的变压器 油进行过滤后 使用ＡＬ２Ｏ３ 吸附剂进行油再生时 油从变压器本体出来 真空滤油机 最后到油罐当中 将本体中的 油全部倒入油罐中 吸附 将油温加热至７０ 该滤油纸形状 及大小与普通滤油纸相同 四周用缝纫机缝好皱 纹纸内有丝棉 首先将药粉滤油纸放入烘箱内干 燥油温控制在 ７０ 待油全部过滤一遍后 随着过滤遍数的增多 经过６ 可将换纸时间固定为８ ｈ／次 就会使油达到较好的处理效果 就采用硫酸 硫酸处理能除去油中多种老化产物 硫酸 主要包括沉降１）沉降阶段 首先 沉降下来的水分和杂质从沉降罐底部排渣阀排出 加酸处理时 边加酸边搅拌 酸 渣分次排出加入白土前 预热温度一般为１００ 温度一般不超过６０ 则认为反应基本完全 从罐底排掉白土渣 EA （收稿日期
变压器油气相色谱分析
变压器油气相色谱分析 一、基本原理 正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。这些气体大部分溶解在油中。当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。随着故障发展，分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。例如在变压器里，当产气量大于溶解量时，变有一部分气体进入气体继电器。 故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。 因此，在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。 当变压器的气体继电器内出现气体时，分析其中的气体，同样有助于对设备的情况做出判断。 二、用气相色谱仪进行气体分析的对象 氢（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氧（O2）、氮（N2）九种气体作为分析对象。 三、试验结果的判断
1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。设备在 故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。 2、变压器内产生的气体： 变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解，产生各种气体。其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中，产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。在故障温度高于正常运行温度不多时，油裂解的产物主要是甲烷。随着故障温度的升高，乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道温度（3000℃）的作用下，油分解产物中含有较多的乙炔。如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。 有时变压器内并不存在故障，而由于其它原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。例如：有载调压变压器中分解开关灭弧室的有向变压器本体的渗漏；设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾作过带油补焊；原注入的油就含有某些气体等。还应注意油冷却系统附属设备（如潜油泵，油流继电器等）的故障也会反映到变压器本体的油中。 ３、正常设备油中气体含量 ４、《导则》推荐的油中溶解气体的注意值
变压器公开课教案
《变压器》公开课教案 教学目标 一、知识目标 1．知道变压器的构造。理解互感现象，理解变压器的工作原理。 2．理解理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。 3．知道课本中介绍的几种常见的变压器。 二、技能目标 1．用电磁感应去理解变压器的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力。 2．讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义。 三、情感态度目标 1．使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。 2．培养学生实事求是的科学态度。 教学重点难点 变压器工作原理。 变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的。 教学方法 实验探究、演绎推理。 教学用具 可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等。
教学过程 引入新课 [师]生产生活中使用的各种用电设备，需要的电压不是都一样的。家用电器用220V电压，机床动力用380V，照明灯用36V安全电压，电子管灯丝用6.3V 电压,电视显像管用1万多伏的电压,等等。在由统一的供电线路供电情况下,为了适应这些不同电压的需要,就要有一种改变电压的设备——变压器。这一节我们就要来了解一下变压器的构造及其工作原理等原理。 新课教学 1．变压器原理 [师]出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？ [生]变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。一个线圈跟电源连接，叫原线圈(初级线圈)，另一个线圈跟负载连接，叫副线圈(次级线圈)。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 [师]画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示： [演示]将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数。 [生]电压表有示数且示数不同。 [师]变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考。 [生]在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交
电机与变压器教案
绪论 一、教学目标 1、了解电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、了解电机的发展概况 3、明确本课程的任务和要求 二、教学重点与难点 1、电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、明确本课程的任务和要求 三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、电机在电能产生、传输、转换中的作用 一）电能是怎样产生的？ 一般情况下，水能、热能、核能等其他自然能源水水轮机、气轮机等原动机转动，再由原动机带动三相同步发电机转动产生三相电能。 二）变压器在电能的传输中有什么作用？ 1、减少输电线电阻 2、提高输电电压 三）电动机在电能的使用上有什么优点？ 二、电机发展概况 三、本课程的任务和要求 一）任务 1、掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识； 2、了解同步电动机和特种电动机； 二）要求 1、学习要理论联系实际 2、注重对电机故障的分析、判断和检修能力的培养 3、为生产实习课与解决实际技术问题奠定理论和技能基础 第一单元变压器的分类、结构和原理 课题一变压器的分类和用途 一、教学目标 1、学生掌握变压器的定义 2、学生了解变压器的用途和分类 二、教学重点与难点 变压器的用途和分类
三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、变压器的主要用途 变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。在电力系统中，专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为电力变压器。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电，以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。 二、变压器的分类 变压器可以按照用途、绕组数目、相数、冷却方式、调压方式分类。 1、按照用途分，主要有电力变压器、调压变压器、仪用互感器（如测量用电流互感器和电压互感器）、供特殊电源用的变压器（如整流变压器、电炉变压器、电焊变压器、脉冲变压器）。 2、按照绕组数目分，主要有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。 3、按照相数分，主要有单相变压器、三相变压器、多相变压器。 4、按照冷却方式分，主要有干式变压器、充气式变压器、油浸式变压器（按照冷却条件，又可细分为自冷、风冷、水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷变压器）。 5、按照调压方式分，主要有无载调压变压器、有载调压变压器、自动调压变压器。容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 五、作业 变压器的分类方式有很多，按用途可以分为哪几种？ 课题二变压器的结构与冷却方式 一、教学目标 1、学生掌握变压器的基本结构 2、学生了解变压器的冷却方式 3、熟悉变压器的主要附件 二、教学重点与难点 1、变压器的基本结构 2、变压器的主要附件 三、教学时间4学时
变压器油的色谱分析
浅谈变压器油的色谱分析 时间:2011-04-27 15:04来源:《电气世界》 朱莉莉，朱明明摘要：从技术和专业管理的角度叙述变电站变压器、互感器内油的气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。文章详细介绍了绝缘油、纸热解产气的理化过程。 摘要：从技术和专业管理的角度叙述变电站变压器、互感器内油的气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。文章详细介绍了绝缘油、纸热解产气的理化过程。并对油样的提取要点进行了论述。最后根据本地区的电网等实际情况，举例说明故障后设备油中气体成份的分析判断。在研究、分析的基础上，论证了色谱分析与电气试验的关系。 关键词：变压器色谱油分析 0引言 随着地方经济迅速发展，及电气设备的不断更新换代的需要，给我们供电部门不论是从设备上还是技术上提出了更高的要求。为保证供给足够的优质电能，减少停电时间在采取原有的状态检修基础上，进一步实行在线监测。变压器类设备是变电站最关键的设备，它不仅是因为价值昂贵，最重要的是它发生事故后，影响面广，给工农业生产造成巨大的损失。目前对此类设备的安全运行给予高度的重视，而对变压器、互感器等用油的电气设备类最好的监测手段之一，就是对设备内的油进行气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。所以油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。我们公司从上世纪80年代中期就对220kV、110kV及35kV8000kVA及以上的主变压器、电流互感器、电压互感器、充油套管进行色谱分析，并发现了部分设备存在缺陷，及时处理保证了设备安全正常运行。 1绝缘油、纸热解产气的理化过程 变压器的绝缘材料主要是油、纸组合绝缘，变压器内部潜伏性故障产生的气体主要是来源于油和纸的热裂解。热解产气特征与材料的化学结构有着密切的关系，矿物质绝缘油的化学组成是石油烃类;绝缘纸的化学成分是纤维素。在它们的分子结构上有不同类型的化学键，键能越高，分子越稳定，由于具有不同化学键结构的碳氢化合物分子在高温下的不同稳定性，因此需要了解一下绝缘油热裂解产气的一般规律，即产生的烃类气体的不饱和度是随裂解能量密度（温度）的增加而增加的。随着热裂解温度增高的过程裂解的顺序是：烷烃—烯烃—炔烃—焦炭。 不同性质的故障，产生气体组份的特征不一样，例如局部放电时产生氢;较高温度过热时产生甲烷与乙烯，当严重过热时也会产生少量的乙炔;电弧故障时产生乙炔和氢气。另外，不同性质和不同能源大小的故障，产气量和产气速度也不一样。初始阶段的潜伏性故障产气少，产气速度慢;故障源温度高、面积大的故障产气多、产气速度快。要明白这个道理，必须对绝缘油、纸在故障下热裂解产气的化学原理有一个基本了解，这对我们分析和判断变压器类设备的故障有所帮助。 绝缘油、纸热裂解产气过程所涉及的化学原理主要有：绝缘油、纸的化学结构，热解产气过程的化学反应及其热力动力学。当然还涉及到其他理、化机理如气体的析气、溶解和扩散作用等问题。 2简述
关于《变压器》的评课稿
关于王永元老师《变压器》公开课的评课 黑龙口中学白彦军 《变压器》是人教版高中物理选修3-2第五章第四节，是以电磁感应为核心，发电厂与生活用电联系桥梁，是高中物理的重点知识，本节课在电能的输送之前，既能巩固学生对电磁感应定律的理解，又为下一节电能的输送奠定基础，起到承上启下的作用。本节课作为公开课，不仅能够展示物理学科重点内容的教学特点，更关键的是体现了新课标倡导的“让学生通过探究获得知识并体会物理探究过程中所用的科学方法”。 王老师对本节课研究透彻、准备充分，整节课生动、流畅，师生互动和谐，不失为一节成功的公开课。下面就本节课从教学设计、实施过程、教学技能等方面作一简要评价。 教学设计方面 本节课设计完整、结构紧凑、逻辑严谨，教学三维目标明确，重点突出，并能够有效突破难点。在三维目标的达成上，王老师以实验为基础，通过设计实验、观察、测量、归纳得到原副线圈两端的电压与匝数的关系，实现了对学生实验设计能力、发散思维能力、概括能力和分析推理能力的培养，同时渗透物理学研究方法的教育，使学生认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的一种重要方法，突出了本节课的教学重点。在本节课难点（变压器的工作原理）的突破上，王老师通过旧课复习，通过对电磁感应定律、楞次定律、自感、互感等回顾，按照学生最近发展区层层递进，学生接受顺理成章，有效突破。
教学实施过程 在新课的引入中，王老师通过播放视频，观看实物激起了学生的学习兴趣，然后通过复习法拉第电磁感应定律，推到远副线圈的电压与匝数的关系，应用了自感的原理。整节课结构严谨，层次分明，“提出问题——猜测与假设——设计实验——分析论证——得到结论”探究环环相扣，让学生明白了“探究的科学过程”和“探究的科学方法”，学生学到的不仅仅是物理知识，更重要的是领会了科学探究的方法，真正培养了学生的探究精神和创新意识。 本节课在师生互动方面也做得不错，比如在做小实验时请学生上台，引导学生一起进行实验探究等，充分体现了学生的主体作用。 教学技能运用 王老师在本堂课运用了多种教学资源，包括视频、图片、实物展示、各种实验器材、传感器、电子白板、PPT等，尤其是电子白板和PPT娴熟运用，有效促进了教学序的展开、提高了课堂教学的有效性，充分展示了王老师很强的课堂教学技能。 如果说本堂课还有什么需要改正的地方，那就是在学生一起参与操作方面人数多一些，可以进一步加强师生的互动性。 2013年3月25日
变压器的应用教案
课题：变压器的应用 课型：讲授 教学目的要求： 1、掌握变压器在电压变换方面的应用：自耦变压器、电压互感器。 2、掌握变压器在电流变换方面的应用：电流互感器、钳形电流表。 3、了解变压器阻抗变换方面的应用。 教学重点、难点： 教学重点：变压器的电压变换和电流变化及其应用。 教学难点：变压器空载运行和电压变换，负载运行与电流变换。 教学分析： 本次课通过对变压器空载运行时，原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念，然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器及电压互感器的工作原理，最后通过例题巩固其知识点。电流变化及阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。 复习、提问： 1、变压器工作原理是什么？ 2、变压器的额定值有哪些，其关系是怎样的？ 教学过程： 上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。今天我们来看看变压器有哪些应用。 一、空载运行和电压变换
原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。 图1 变压器空载运行原理图
设原线圈匝数为N 1，副线圈匝数为N 2，磁通为Φ ，感应电动势为 t N E t N E ??=??=Φ Φ2 211 ， 由此得 2 1 21N N E E = 忽略线圈内阻得 K N N U U ==2 1 21 上式中K 称为变压比。由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。 如果N 1 < N 2，K < 1，电压上升，称为升压变压器。 如果N 1 > N 2，K >1，电压下降，称为降压变压器。 应用实例： 1、自耦变压器 实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器 (a)符号 (b)外形 (c)实际电路 图2 自耦变压器 原副边电压之比是： 2、电压互感器 (a) 构造 (b)接线图 图3 电压互感器
变压器油色谱异常分析及处理_图文(精)
变压器油色谱异常分析及处理 （陕西延安） 摘要：介绍了延安发电厂3＃主变压器油色谱分析数据超标后的检查、试验、分析判断及处理。 关键词：变压器；色谱；分析；处理 延安发电厂3＃主变压器（型号SFSb－20000/110，额定容量20MW），在8月13日的油样色普分析结果中，发现乙炔含量为6.51ppm，超过注意值5.0ppm，引 起注意，及时汇报加强监督，为了进一步判断分析，在8月17日，又取油样送检，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，由6.5 1ppm 增长到7.26 ppm，在8月18日，再次送检油样，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，增长到11.76 ppm，根据三比值计算编码为102，判断设备内部存在裸金属放电故障，及时汇报，立即退出运行安排检查。 1 设备修前测量试验情况 1.1变压器油气相色谱分析报告 采样时间气体组分 （uL/L） H 2 CO CO 2 CH4 C 2H6 C 2H4 C 3H8 C 2H2 C 3H6 C 1+C2 86.95 16281514 6 5
.13 6.32 7.95 .77 .77 1.31 .51 5.36 8 .17 13.35 22 1.87 275 5.66 5 .66 2 .22 4 2.82 7 .26 5 7.96 8 .18 60.6 22 5.75 341 6.01 1 1.57 1 .82 5 4.3 1 1.76 7 9.45 8 .20 64.82 21 7.14 359 1.95 1 4.34 2 .31 6 5.67 1 4.15 9 6.47 结论根据三比值计算 编码为102，判断设 备内部存在裸金属放 电故障，建议立即停 运检修。 以8月20日的数据为依据，利用三比值法对其故障进行判断: （1）C2H2/ C2H4=14.15/65.67＝0.27，比值范围的编码为：1； （2）CH4/ H2=14.34/64.28＝0.22，比值范围的编码为：0； （3）C2H4/C C2H6=65.67/2.31＝28.42，比值范围的编码为：2； 通过三比值计算编码为102,初步判断其故障性质为高能量放电。 1.2在西北电研院专家的指导下，对变压器进行了修前检测、试验。绕组绝缘测试合 格；绕组直流泄漏电流测试合格；各绕组介质损耗测试合格；高压侧110kv套管介质
公开课教案：稳压电源
8.1节两种类型的稳压电路概述 教学目标：1、理解直流稳压电源的概念及两种稳压类型电路的特点。 2、掌握稳压电源组成及各部分作用。 教学重点：1、直流稳压电源的概念及其作用。 2、两种稳压类型电路的特点。 3、稳压电源组成，各部分作用 教学难点：1、稳压电路工作原理。 2、并联型稳压电路的缺点及解决办法 教学课时：1课时 教学方法：讲授法、启发式教学法 教学用具：学生电源、手机充电器、示教板 教学过程： 导课： [举例手机充电器、电源线] 老师：这个电子产品在我们的生活很常见，他的作用是什么呢？ 学生：给手机供电 老师：它的插头首先要接到什么地方才能工作呢？ 学生：市电插座上 老师：市电插座提供的是什么电？电压多大？ 学生：是220V交流电 日常生活中有很多的电子设备都是工作在直流电压下，比如：手机、LED台灯、随身听、手电筒、直流电机等；而我们家用的电网电压均为220的交流电压，这就需要将电网电压转换为用户所需要的直流电 手机的工作电压为5V的直流电，而手机充电器都是接在220V交流电的市电插座上 老师：随身听在携带时用两节干电池供电，说明它的工作电压是多少伏？是什么样的电流呢？交流还是直流？ 学生：3伏直流电 老师：那么这个随身听电源它为了给随身听供电，输出的电流是什么样的电流？学生：直流电 老师：电压呢？有没有220V那么高 学生：比较小（老师补充：而且充电电压要很稳定，否则会损伤随身听） 老师：通过刚才的思考，大家明白了随身听电源的功能是什么呢？ 是把市电的220V交流电转换成稳定的电压较小的直流电进行输出！ [举例实验室所用学生电源] 这个电子产品和我们刚才讲的随身听电源的功能差不多，它可以把220V交流电转换成电压稳定的直流电进行输出，并且在输入电压和所接负载发生变化时，仍能维持输出电压基本保持不变。这就是我们今天所要讲的内容： 一、直流稳压电源的概念 定义：直流稳压电源是一种当电网电压变化时，或者负载发生变化时，输出
变压器油中溶解气体分析的原理及方法
武汉华能阳光电气有限公司 油中变压器溶解气体分析原理说明 1 变压器油及固体绝缘的成份及气体产生机理分析 虽然SF6气体绝缘、蒸发冷却式气体绝缘变压器和干式变压器、交联聚乙烯绕组变压器等有着良好的发展前景，但是变压器油优良的绝缘和散热能力是它们所不能替代的，目前高电压、大容量的电力变压器仍然普遍采用充油式。充油电力变压器内部的主要绝缘材料是变压器油、绝缘纸和纸板等A级绝缘材料，当运行年限为20年左右时，最高允许的温度为105℃左右。变压器油中特征气体是由变压器油及固体绝缘产生的，与它们的性能存在着密切的关系。 1 变压器油的成份及气体产生机理 变压器油中不同烃类气体的性能是不同的。环烷烃具有较好的化学稳定性和介电稳定性，黏度随温度的变化很小。芳香烃化学稳定性和介电稳定性也较好，在电场作用下不析出气体，而且能吸收气体；但芳香烃易燃、黏度大、凝固点高，且在电弧的作用下生成的碳粒较多，会降低油的电气性能。环烷烃中的石蜡烃具有较好的化学稳定性和易使油凝固，但在电场的作用下易发生电离而析出气体，并形成树枝状的X蜡，影响油的导热性。 变压器油是由天然石油经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油。它是由各种碳氢化合物所组成的混合物，其中碳、氢两元素占全部重量的95%～99%。主要的碳氢化合物有环烷烃(50%以上)、烷烃(10%～40%)和芳香烃(5%～15%)组成[9]。不同变压器油各种成份的含量有些不同。 变压器油在运行中受到温度、电场、氧气及水分和铜、铁等材料的催化作用会形成某些氧化物及其油泥、氢、低分子烃类气体和固体X蜡等，这就是绝缘油的老化和劣化作用。正常的老化和劣化情况下，变压器油中仅能产生少量的气体，通
《变压器》教学设计
第四节《变压器》教学设计 一、教学思路 “变压器”的教学围绕“变压器为什么能改变电压”变压器是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程，采用定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，邂逅通过法拉第电磁感应定推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。 教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。学生分析：学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，在《交流电》前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。 二、教学目标 1、知识与技能： １）知道变压器的基本构造 ２）理解变压器的工作原理 ３）探究并应用变压器的各种规律 2、过程与方法： １）能熟练应用控制变量法解决多变量问题 ２）进一步掌握科学探究的一般思路 3、情感态度与价值观： １）通过实验探究，体会科学探索的过程，激发探究物理规律的兴趣 ２）通过真实操作和记录，获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度 三、教学重难点 教学重点：变压器工作原理及工作规律． 教学难点：（l）理解副线圈两端的电压为交变电压． （2）推导变压器原副线圈电流与匝数关系． （3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义． 重难点的突破措施： （l）通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律． （2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系． （3）通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．四、教学媒体 变压器模型、学生电源、闭合铁芯、小灯泡、导线、多媒体等 五、教学过程 （一）知识回顾：
选修3-2第五章第4节变压器教案(2篇)
选修3-2第五章第4节《变压器》教学设计 一、本节教材分析 变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）. 变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识. 二、教学目标 1、知识目标 （1）知道变压器的构造. （2）理解互感现象，理解变压器的工作原理. （3）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题. （4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题. （5）知道课本中介绍的几种常见的变压器. 2、能力目标 （1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力. （2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素） 3、情感态度与价值观 （1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的. （2）培养学生实事求是的科学态度. 三、教学重点、难点 重点：变压器工作原理及工作规律． 难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压． 2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系． 3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义． 四、学情分析：学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律，了解了电感现象，为本节的学习打下了理论基础。可自行预习课本，了解相关原理。同时变压器的作用神奇，变压装置在生活中很常见，应激发学生学习主动性，利用课余时间，带着自己的问题，搜集资料了解变压器 五、教学方法 实验探究、演绎推理、学案导学 六、课前准备 可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等. 七、课时安排 1 课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
变压器基础教案
第七章变压器 7.1 变压器的构造& 7.2 变压器的工作原理 一、教学目标 1、了解变压器的构造、分类、额定值及使用注意事项。 2、理解变压器的工作原理，了解变压器的用途。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、理解变压器的工作原理。 2、知识点：电压变换、电流变换、阻抗变换、电压平衡方程。 难点： 1、理解变压器的工作原理。 三、教具 可拆变压器、学生电源、演示电流表等。 电化教学设备。 四、教学方法 讲授法(以启示讲解为主)，多媒体课件。 五、教学过程 Ⅰ.知识回顾 1、产生电磁感应现象的条件。 2、法拉第电磁感应定律。 II.新课
一、变压器的构造 1、变压器的分类 1）按用途分：电力变压器、专用电源变压器、调压变压器、测量变压器、隔离变压器。 2）按结构分：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器已经自耦变压器。 3）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 2、变压器的构造 基本构造：由铁心和绕组构成。 铁心是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便 1(a)、(b)所示。 减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图 线圈是变压器的电路部分，是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。其中和电源相连的线圈叫原线圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。 3、额定值及使用注意事项 1）额定值 ①额定容量——变压器二次绕组输出的最大视在功率。其大小为副边额定电流的乘积，一般以千伏安表示。 ②原边额定电压——接到变压器一次绕组上的最大正常工作电压。
③二次绕组额定电压——当变压器的一次绕组接上额定电压时，二次绕组接上额定负载时的输出电压。 2）使用注意事项 ①分清一次绕组、二次绕组，按额定电压正确安装，防止损坏绝缘或过载。 ②防止变压器绕组短路，烧毁变压器。 ③工作温度不能过高，电力变压器要有良好的绝缘。 二、变压器的工作原理 变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图2所示。 1、变压器的空载运行和变压比 如图2所示，设原线圈匝数为N 1，端电压为U 1；副线圈匝数为N 2，端电压 为U 2。则，原、副线圈（一次、二次绕组）电压之比等于匝数比，即 n N N U U ==2 121 （式7－1） n 叫做变压器的变压比或变化。 注意：上式在推导过程中，忽略了变 压器原、副线圈的内阻，所以上式为理想变压器的电压变换关系。 2、变压器的负载运行和变流比 在图2的副线圈端加上负载|Z 2|，流过负载的电流为I 2,分析理想变压器原线 圈、副线圈的电流关系。 将变压器视为理想变压器，其内部不消耗功率，输入变压器的功率全部消耗 图2 变压器空载运行原理图
高中物理《变压器(1)》优质课教案、教学设计
教学设计 一、课前提问 1、产生感应电动势的条件。 2、法拉第电磁感应定律。 3、什么是互感现象？ 4、交变电流的特点是什么？ 二、引入新课 小实验 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？ 小灯泡并没有和电源相连，为什么会发光呢？学习完这节课我们就会明白其中的道理。 三、新课教学 课件展示 利用多媒体课件展示各种用电器的额定工作电压。 在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。用来改变交流电压的仪器就是变压器。今天我们就来学习变压器。 （一）、变压器的构造 利用多媒体课件展示生活中常见的各种变压器。各种变压器尽管大小、形状各不相同，但它们的构造和工作原理都是相同的。 学生活动一：观察可拆式变压器构造 1、构造：由闭合铁芯和绕在塑料壳上的两个线圈组成，接电源的叫 原线圈，接负载的叫副线圈。 2、示意图： 3、符号： （二）变压器的工作原理 小组讨论 问题：小灯泡未与电源直接相连，为什么发光了呢？你认为变压器 的工作原理是什么？能量是如何传递的？ 1、原理：互感现象。
2、能量转化：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2) 思考：若给原线圈接恒定电压U1,副线圈电压U2? （三）理想变压器的变压规律 思考：原、副线圈电压与什么因素有关系？ 猜想：交流电源电压、原线圈匝数、副线圈匝数 实验：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系 方法：控制变量法 学生活动二：探究原副线圈电压与匝数关系 学生记录数据，并进行数据分析得出结论： 1、实验探究 误差允许范围内 U 1 n 1 U 2 n 2