配电变压器结构维护检修工艺教案

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课题：配电变压器的结构、维护和检修工艺 
教学目标：掌握配电变压器的构造、工作原理，并熟悉它的检修工艺。 
教学重点：配电变压器的结构和检修 
教学难点：配电变压器的检修工艺 
板书设计：
一、变压器的工作原理 分类及结构
<一>.变压器的工作原理
<二>.变压器的分类
<三>.变压器的结构简介
教学内容：
课前复习
1、三相交流电电流波形图
2、电磁感应原理
新课导入
变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器电力系统中生产，输送，分配和使用电能的中的重要装置。也是电力拖动系统和自动控制系统中电能传递或作为信号传输的重要元件。
变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能，变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组；与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。
教学方法：
采用理论与实际相结合的原则：一方面让学生熟叙理论知识，另一方面突出实际技能教学；以动手为主，让学生结合课本一理论指导实践，从而重点掌握对配电变压器的检修工艺。
一、变压器的工作原理 分类及结构   
<一>.变压器的工作原理
    变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器电力系统中生产，输送，分配和使用电能的中的重要装置。也是电力拖动系统和自动控制系统中电能传递或作为信号传输的重要元件。
 变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能，变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组；与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。
<二>.变压器的分类 
1.变压器按用途一般分为电力变压器和特种变压器两大类.
 电力变压器可分为: 升压变压器、降压变压器、配电变压器、联络变压器等.
 特种变压器可分为:整流变压器、电炉变压器、高压试验变压器、控制变压器等。
2.变压器按相数可分为单相和三相变压器
<三>.变压器的结构简介
1.铁心:铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用。铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。
2.绕组：绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成。
3.其他结构部件
以典型的油侵式电力变压器为例，其他结构部件有: 油箱、储油柜、散热器、高压绝缘管套以及继电保护装置等。
4.变压器的额定值                     
(1).额定容量 SN
变压器视在功率的惯用数值，以 VA，KVA，MVA 表示
(2).额定电压 UN
变压器各绕组在空载额定分接下端子间电压的保证值，对于三相变压器额定电压系指线电压，以 V 或 KV 表示。
(3).额定电流 IN
变压器的额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值，以A表示单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为 ：
     I1N = S N/ U1N        I2N = S N/ U2N
     三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
     I1N = S N/ sqrt(3) U1N     I2N = S N/ sqrt(3) U2N
(4).额定频率
二、配电变压器故障分析与诊断
<一>、变压器故障
　　油浸电力变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相问短路、绕组的线匝之间发生的匝问短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的接地<通过外壳)短路，引出线之间发生相问故障等而引起变压器内部故障或绕组变形等。变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障两大类。热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高。根据其严重程度，热性故障常被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150—300℃)、中温过热(300～700℃)、高温过热(一般高于700℃)四种故障隋况。电故障通常指变压器内部在高电场强度的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障。根据放电的能量密度不同，电故障又分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。
    由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。若从变压器的主体结构划分，可分为绕组故障、铁心故障、油质故障和附件故障。同时习惯上对变压器故障的类型一般是根据常见的故障易发区位划分，如绝缘故障、铁心故障、分接开关故障等。而对变压器本身影响最严重、目前发生机率最高的又是变压器出口短路故障，同时还存在变压器渗漏故障、油流带电故障、保护误动故障等等。所有这些不同类型的故障，有的可能反映的是热故障，有的可能反映的是电故障，有的可能既反映过热故障同时又存在放电故障，而变压器渗漏故障在一般情况下可能不存在热或电故障的特征。
    因此，很难以某一范畴规范划分变压器故障的类型，本书采用了比较普遍和常见的变压器短路故障、放电故障、绝缘故障、铁心故障、分接开关故障、渗漏油气故障、油流带电故障、保护误动故障等八个方面，按各自故障的成因、影响、判断方法及应采取的相应技术措施等，分别进行描述。
1、短路故障
    变压器短路故障主要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。
    变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响，遭受损坏的情况较为严重。据有关资料统计，近年来，一些地区110kV及以上电压等级的变压器遭受短路故障电流冲击直接导致损坏的事故，约占全部事故的50％以上，与前几年统计相比呈大幅度上升的趋势。这类故障的案例很多，特别是变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组，严重时可能要更换全部绕组，从而造成十分严重的后果和损失，因此，尤应引起足够的重视。
    出口短路对变压器的影响，主要包括以下两个方面。
    （1）．短路电流引起绝缘过热故障
    变压器突发短路时，其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流，它将产生很大的热量，使变压器严重发热。当变压器承受短路电流的能力不够，热稳定性差，会使变压器绝缘材料严重受损，而形成变压器击穿及损毁事故。
    变压器发生出口短路时，短路电流的绝对值表达式为，大小：9.74 MB