低压电气线路及常用低压电气设备学习教案

1、会计学1低压低压(dy)电气线路及常用低压电气线路及常用低压(dy)电气设电气设备备第一页，共131页。n分类：n电力网系统用配电电器，如低压断路器、熔断器等；n电力拖动及自控系统用控制电器，如继电器等n按动作方式可分为手动控制及自动控制等。第1页/共131页第二页，共131页。n刀开关刀开关QS第2页/共131页第三页，共131页。第3页/共131页第四页，共131页。 结构胶盖开关(kigun)主要由操作瓷柄、刀刃、刀夹和绝缘底座组成，内装有熔丝。第4页/共131页第五页，共131页。第5页/共131页第六页，共131页。第6页/共131页第七页，共131页。第7页/共131页第八页，共1

2、31页。开关在闭合时，盖子不能打开，而盖子打开时，闸刀不能合闸。第8页/共131页第九页，共131页。第9页/共131页第十页，共131页。第10页/共131页第十一页，共131页。 隔离开关的结构隔离开关是由动触头（活动刀刃）、静触头（固定触头或刀嘴）所组成。 隔离开关的作用(zuyng)及特点 使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大 隔离开关的主要用途是保证电气设备检修工作的安全。隔离开关没有灭弧装置，不能断开负荷电流和短路电流。 第11页/共131页第十二页，共131页。第12页/共131页第十三页，共131页。第13页/共131页第十四页，共131

3、页。设保护电器。第14页/共131页第十五页，共131页。第15页/共131页第十六页，共131页。第16页/共131页第十七页，共131页。第17页/共131页第十八页，共131页。第18页/共131页第十九页，共131页。第19页/共131页第二十页，共131页。低压低压(dy)熔断器熔断器熔断器，是一种最简单的保护电器，它可以实现短路或过载时，自动切断电路，达到保护目的。 熔断器由熔体(rn t)和绝缘座（绝缘管）组成，熔体(rn t)由熔点较低的金属如铅、锡、锌、铜、银、铝等制成。 熔断器与所保护电路 串联 第20页/共131页第二十一页，共131页。第21页/共131页第二十二页，共

4、131页。1熔丝 2瓷插件 3接线端子(dun z) 4瓷底座 5静触点 6动触点 第22页/共131页第二十三页，共131页。以看到。主要用于低压配电柜线路中的短路保护 。第23页/共131页第二十四页，共131页。1瓷帽 2 熔管 3瓷套 4上接线柱 5下接线柱 6底座(dzu) 第24页/共131页第二十五页，共131页。第25页/共131页第二十六页，共131页。1-铜圈 2-熔断管 3-管帽 4-插座(chzu) 5-特殊垫圈 6-熔体 7-熔片 第26页/共131页第二十七页，共131页。1-瓷底座 2-弹簧片 3-管体 4-绝缘(juyun)手柄 5-熔体 第27页/共131页第

5、二十八页，共131页。低压低压(dy)断路器（断路器（QF）（1） 低压断路器的特点低压断路器俗称自动开关、空气开关，它是一种手动操作电器。在正常的工作条件下，可以通过人工操作接通或切断电路；在电路发生故障时，它又能自动分断电路，起到保护作用。它内部没有熔丝，使用方便，所以应用极为广泛。主要预防故障：严重(ynzhng)过载、失压、短路。第28页/共131页第二十九页，共131页。第29页/共131页第三十页，共131页。第30页/共131页第三十一页，共131页。漏电漏电(lu din)保护开关保护开关漏电保护开关由放大器、零序互感器和脱扣装置组成。它具有检测和判断漏电的能力，并在脱扣器的作

6、用下动作跳闸，切断电路(dinl)。 漏电保护开关的工作原理：在设备正常运行时，主电路(dinl)电流的相量和为零 ，零序互感器的铁心无磁通，其二次侧没有电压输出。当设备发生单相接地或漏电时，由于主电路(dinl)电流的相量和不再为零，零序互感器的铁心有零序磁通，其二次侧有电压输出，经放大器放大后，输入给脱扣器，使断路器跳闸，切断故障电路(dinl)，避免发生触电事故。第31页/共131页第三十二页，共131页。交流交流(jioli)接触器接触器交流接触器用来接通和断开主电路。它具有控制容量大，可以频繁操作，工作可靠，寿命长的特点，在控制电路中广泛应用。交流接触器由电磁机构、触头系统和灭弧装置

7、三部分构成。电磁机构由励磁线圈、铁心(ti xn)、衔铁组成。触头根据通过电流大小的不同分为主触头和辅助触头；主触头接在主电路中，用来通断大电流电路；辅助触头接在控制电路中，用来控制小电流电路。触头根据自身特点的不同还可以分为常开触头和常闭触头。 第32页/共131页第三十三页，共131页。热继电器热继电器热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器，可以用来保护电动机，以免电动机因过载而损坏。加热元件串接在电动机主电路的电路中，当电动机在额定电流下运行时，加热元件虽有电流通过，但因电流不大，动断触头仍处于闭合状态。当电动机过载后，热继电器的电流增大，经过一定时间后，发热(f r)元件产生

8、的热量使双金属片遇热膨胀并弯曲，推动导板移动，导板又推动温度补偿双金属片与推杆，使动触头与静触头分开，使电动机的控制回路断电，将电动机的电源切断，起到保护作用 第33页/共131页第三十四页，共131页。第34页/共131页第三十五页，共131页。1电流调节凸轮，2片簧（2a，2b），3手动复位按钮，4弓簧片，5主金属片，6外导板，7内导板，8常闭静触点，9动触点，10杠杆，11常开静触点（复位调节螺钉），12补偿(bchng)双金属片，13推杆，14连杆，15压簧 第35页/共131页第三十六页，共131页。n 放射式线路的特点n它的供电可靠性较高，操作和检修方便。低压配电线路接线低压配电线

9、路接线(ji xin)方式方式第36页/共131页第三十七页，共131页。第37页/共131页第三十八页，共131页。n 树干式线路(xinl)的特点：它的投资费用较低；供电可靠性较差。n 树干式配电线路(xinl)的适用范围：这种配电方式适用于用电量在200kVA以下，负荷布置较均匀且无特殊要求的用电设备的小型建筑施工现场。第38页/共131页第三十九页，共131页。了放射式接线的优点；故而供电可靠性较树干式提高了，为故障处理及维修管理提供了方便，且配线线路较简单。但是这套环形接线装置(zhungzh)较复杂，操作较困难。第39页/共131页第四十页，共131页。配电导线配电导线(doxin

10、)的选择的选择配电线路(xinl)的导线截面的选择必须满足下列三个方面的要求：导线的发热条件、允许的电压损失和机械强度。(1) 按发热条件确定导线截面导线在通过正常最大负荷电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。由这个条件来确定的导线截面称为“按发热条件”或“按允许载流量”选择导线截面。导线的允许载流量大于或等于该导线所在线路(xinl)的计算电流，即：INIJS 第40页/共131页第四十一页，共131页。第41页/共131页第四十二页，共131页。(2) 按允许电压损失选择导线截面规范规定：从变压器低压侧母线到用电设备受电端的电压损耗，一般不超过用电设备额定电压的5%；对

11、视觉(shju)要求较高的照明电路，则为2%3%。如果线路的电压损耗值超过了允许值，应适当加大导线的截面，减小配电线路的电压降，以满足用电设备的要求。线路的电压损耗U为： 12100%NUUUU第42页/共131页第四十三页，共131页。配电线路上电压损耗的大小与导线上输送功率的大小、输送距离的远近及导线截面的大小有关。可用下列公式进行导线截面的选择：C为电压损耗计算常数，它是由电路相数、额定电压及导线材料的电阻率等因素决定(judng)的一个常数，如表3.1所示； JSP LSC U第43页/共131页第四十四页，共131页。表表3.1计算线路计算线路(xinl)电压损耗公式中系数电压损耗公

12、式中系数C值值 线路额定电压（V）线路系统及电流种类系数C值 铜线铝线380/220三相四线7746.3380/220两相三线3420.5220110362412 单相或直流 12.83.20.340.1530.038 7.751.90.210.0920.023 第44页/共131页第四十五页，共131页。【例3.2】某学生宿舍楼白炽灯照明的计算负荷为50kW，由100m远处的变电所用橡皮绝缘铝线（BLX）供电，供电方式为三相五线制，要求这段线路的电压损耗不超过2.5%，试选择导线(doxin)截面积。【解】所以，选择截面积为50mm2的橡皮绝缘铝线。 250 10043.246.3 2.5J

13、SP LSmmC U第45页/共131页第四十六页，共131页。【例3.3】某工地进户线的计算负荷为65kW，进户线的长度(chngd)为60m，导线架空敷设，如采用BLV500（335125）规格的导线是否满足5%的电压损耗率？ 【解】满足要求。 65 602.4%5%46.3 35PLUCS第46页/共131页第四十七页，共131页。(3) 按机械强度选择导线截面导线和电缆应有足够的机械强度以避免在刮风、结冰时被拉断，使供电中断，造成事故。国家有关部门(bmn)强制规定了在不同敷设条件下，导线按机械强度要求允许的最小截面,见表3.2所示。导线截面按不同的选择方法，可以得出不同的计算结果，但

14、是导线截面必须同时满足三个条件。所以，在计算时可以分别按三个条件来选择导线截面，从中取最大值作为所选导线的截面积。 第47页/共131页第四十八页，共131页。表表3.2按机械强度按机械强度(qingd)选择导线截面选择导线截面(mm2) 导线用途 导线和电缆允许的最小截面积 铜芯线铝芯线照明：户内户外 0.51.02.52.5用于移动用电设备的软电线或软电缆 1.0户内绝缘支架上固定绝缘导线的间距：2m以下6m以下 25m以下 1.02.54.02.54.010.0裸导线：户内户外 2.56.0 4.016.0 绝缘导线：穿管敷设1.02.5绝缘导线：户外沿墙敷设 户外其它方式 2.54.0

15、 4.010.0 第48页/共131页第四十九页，共131页。【例3.4】某建筑工地上的计算负荷为30kW，cos=0.78，距变电所240m，采用铝线架空敷设，环境温度为30，试选择输电线路的导线(doxin)截面积。【解】(1) 首先按发热条件选择导线(doxin)截面。计算电流为： 查附录1，铝线明敷设，环境温度为30时，选用BLX416mm2导线(doxin)，其安全载流量为79A，大于58.4A。 30 100058.433cos3 380 0.78NNJSNNSPIAUU第49页/共131页第五十页，共131页。(2) 按电压损失条件校验。 选用(xunyng)BLX416mm2导

16、线，线路上的电压损耗为：不满足要求，加大导线截面积，选BLX-425mm2导线 选用(xunyng)BLX425mm2导线，线路上的电压损耗为：仍不满足要求，再加大导线截面积，选BLX-35mm2导线。 30 2409.72%5%46.3 16PLUCS30 2406.22%5%46.3 25PLUCS第50页/共131页第五十一页，共131页。 选用BLX435mm2导线，线路上的电压损耗为： 满足要求。(3) 按机械强度校验。查表3.2,绝缘导线在户外敷设，铝线的最小截面为10mm2。35mm210mm2，满足要求。所以，最后(zuhu)选择导线截面积为35mm2。30 2404.44%5

17、%46.3 35PLUCS第51页/共131页第五十二页，共131页。刀开关刀开关(kigun)、负荷开关、负荷开关(kigun)、隔离开关、隔离开关(kigun)的选择的选择(1) 选择原则 按线路的额定电压、计算电流选择； 宜采用同时断开电源(dinyun)所有极和N极的开关作隔离电器； 变压器后的总开关、终端配电箱总开关一般应选用同时断开相线和N线的开关； 按刀开关的用途选择合适的操作方式，中央手柄式刀开关不能切断负荷电流，其它型式的刀开关可切断一定的负荷电流，但必须选带灭弧型的刀开关。保护装置的选择保护装置的选择(xunz)第52页/共131页第五十三页，共131页。第53页/共131

18、页第五十四页，共131页。具体选择(xunz)应满足以下条件：(1) 额定电压 熔断器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压。(2) 额定电流熔断器熔体的额定电流Ir应大于或等于配电线路的计算电流IJS。即：IrIJS熔断器的选择熔断器的选择(xunz)第54页/共131页第五十五页，共131页。n 对于多台电动机电路的熔断器，熔体的额定电流Ir应满足下述关系，即nIrK（IgmIJS）n 在照明及电阻电路中，熔体的额定电流大于或等于电路的额定电流。 第55页/共131页第五十六页，共131页。【例3.5】有一台180L6型的电动机，其额定功率为15kW，额定电流为32A，启动电流为205A

19、，请选择该电动机所在线路的熔断器。【解】电动机回路(hul)熔体选择计算系数K按电动机重载启动考虑，取K=0.38、K=0.3。如果用RL1熔断器，2050.38=78 选100/80A；如果用RM10熔断器，2050.38=78选100/80A；如果用RT10熔断器，2050.3=60选60/60A；如果用RT0熔断器，2050.3=60选100/60A。 第56页/共131页第五十七页，共131页。第57页/共131页第五十八页，共131页。级熔断器的熔断时间的3倍以上。第58页/共131页第五十九页，共131页。断路器应按电气线路额定电压、计算电流、使用场所、动作选择性等因素进行选择。具

20、体选择应满足(mnz)以下条件。(1) 额定电压 断路器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压。(2) 额定电流断路器的额定电流IN应大于或等于配电线路的计算电流IJS。 即：INIJS 断路器的选择断路器的选择(xunz)第59页/共131页第六十页，共131页。(3) 极限分断能力断路器的极限分断电流是指断路器能够安全、可靠地分断的最大短路(dunl)电流值。 (4) 脱扣器整定 配电用断路器延时脱扣器的整定 电动机保护用断路器延时脱扣器的整定 照明回路用断路器延时脱扣器的整定 断路器与熔断器的配合使用 第60页/共131页第六十一页，共131页。【例3.6】某建筑工地上有一分配电箱，该

21、分配电箱控制着5台电动机。电动机型号如下： 一台塔吊，型号为： QZ315型（3315）kW，JC=25%，15kW电动机的额定电流为30A，启动电流是额定电流的7倍；两台振捣器，型号为：Y系列(xli)，2.2kW；通过计算得知该分配电箱的计算电流为59A。试选择该分配电箱的进线熔断器，并选择该分配电箱的进线断路器。第61页/共131页第六十二页，共131页。【解】（1） 进线熔断器的选择由于容量最大的一台电动机（塔吊）的启动电流为730 =210A，所以，熔体选择计算系数K取0.6。该分配电箱的计算电流中已经包括(boku)了塔吊的额定电流30A，所以熔体的额定电流为：IrK（IgmIJS

22、）=0.6(63059)=143A该分配电箱的进线熔断器选RM10，熔断器的额定电流为200A，熔体的额定电流为160A。（2）该分配电箱的进线断路器采用DZ系列，其型号为DZ20Y200/3300，复式脱扣整定电流为160A。第62页/共131页第六十三页，共131页。漏电开关(kigun)也具有与断路器相同的功能，如可以正常接通或分断电路，具有短路、过载、欠压、失压保护功能，此时，漏电开关(kigun)的选择方法和断路器相同。 漏电开关(kigun)的漏电保护特性的选择如下：漏电开关(kigun)应装设在配电箱电源隔离开关(kigun)的负荷侧和开关(kigun)箱电源隔离开关(kigun

23、)的负荷侧。开关(kigun)箱内的漏电保护器的额定漏电动作电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。 漏电开关漏电开关(kigun)的选择的选择第63页/共131页第六十四页，共131页。负荷的分类与供电负荷的分类与供电(n din)要求要求第64页/共131页第六十五页，共131页。n负荷是电力负荷的简称。所谓负荷，从广义上说是泛指电气设备（发电机、变压器、配电装置、配电线路、用电设备等）中的电流或功率。第65页/共131页第六十六页，共131页。应为二级

24、负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失者；中断供电将影响重要用电单位的正常工作主要设备损坏、大量产品报废、连续(linx)生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。第66页/共131页第六十七页，共131页。n二级负荷应采用双回路供电，或采用一回专用线路供电。三级负荷对供电无特殊要求。第67页/共131页第六十八页，共131页。负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。n我们根据计算负荷来选择变压器的容量、导线的截面积及开关电器的型号。负荷负荷(fh)计算计算第68页/共131页第六十九页，共131页。（2） 负荷计

25、算的方法 需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，适用于变配电所以及(yj)施工现场的负荷计算。 二项式法在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大的设备的影响，采用经验系数用加权求和法进行计算负荷。 第69页/共131页第七十页，共131页。（3） 设备容量PS的确定用电设备的额定功率(gngl)PN和额定容量SN是指铭牌上的数据。负荷计算中的所谓设备容量PS不能简单地理解为用电设备的铭牌功率(gngl)，它是根据用电设备的工作性质和铭牌功率(gngl)或铭牌容量经换算后得到的换算功率(gngl)。 进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不

26、同的用电设备组，然后确定设备容量。 第70页/共131页第七十一页，共131页。 连续工作制电动机的设备容量 该电气设备的设备容量等于其额定功率（即铭牌上规定的额定功率）。PS=PN 短时或周期工作制电动机的设备容量 该电气设备的设备容量等于将其额定功率换算为统一负载持续率下的有功(yu n)功率，及换算到负载持续率JC=25%时的有功(yu n)功率。第71页/共131页第七十二页，共131页。用电设备在一个周期内的工作时间与周期时间的比值(bzh)称为负载持续率，用JC(%)表示，负载持续率也称为暂载率。起重机的设备容量在进行负荷计算时，要统一换算到负载持续率JC=25%时的功率。 252

27、SNNJCPPPJCJC第72页/共131页第七十三页，共131页。【例3.7】某施工现场有一吊车，其额定功率为20kW，铭牌负载持续率JC=40%，求换算(hun sun)到JC=25%时的设备容量。【解】 22 200.425.30SNPPJCkW第73页/共131页第七十四页，共131页。 白炽灯的设备容量为灯泡的额定功率。气体放电灯的设备容量为灯管额定功率加上镇流器的功率损耗（荧光灯加20%，荧光高压汞灯及镝灯加8%）。 电焊机的设备容量电焊机的设备容量是将其铭牌(mngpi)额定容量换算到负载持续率为100%时的有功功率。 coscos100SNNJCPSSJCJC第74页/共131

28、页第七十五页，共131页。【例3.8】一台单相电焊机380V，SN=80kVA，JC=50%，cos=0.5，求换算到JC=100%时的设备(shbi)容量。【解】cos800.50.528.3SNPSJCkW第75页/共131页第七十六页，共131页。（4） 单相负荷的设备容量(rngling)的计算 1) 计算原则 单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加。 在进行单相负荷计算时，一般采用计算功率。当单相负荷均为同类用电设备时，直接用设备容量(rngling)进行计算。2) 单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 只有相负荷时，等效三相负荷Pd为最大相负

29、荷的3倍。 第76页/共131页第七十七页，共131页。 只有线间负荷Pab时，其等效三相负荷Pd为： 只有线间负荷Pab、Pbc时，如果Pab=Pbc，其等效三相负荷Pd为Pd=3Pab 有线间负荷Pab、Pbc、Pca时，选取(xunq)较大两相数据计算。现以PabPbcPca为例： 3dabPP3(33)1.731.27dabbcabbcPPPPP第77页/共131页第七十八页，共131页。3) 当单相(dn xin)负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算，不必换算；当超过15%时，应将单相(dn xin)负荷换算为等效三相负荷，等效三相负荷为单相

30、(dn xin)最大功率的3倍。第78页/共131页第七十九页，共131页。【例3.9】某新建办公楼照明设备采用白炽灯A相3.k，相4k，C相5k,求设备容量是多少? 如果改为相4.8k，相5k，C相5.8kW,求设备容量是多少?【解】三相(sn xin)平均容量为：（3.645）/3=4.2kW三相(sn xin)负载不平衡容量占三相(sn xin)平均容量的百分比为：（5-4.2）4.2=0.84.2=19%，大于15%，所以白炽灯的设备容量为35=15kW；改善后：（4.8-4.2）4.2=14.29%，小于15%，所以白炽灯的设备容量为3.6+4+5=12.6kW。 第79页/共131

31、页第八十页，共131页。【例3.10】某施工现场有两台(lin ti)单相电焊机，其型号为SN=21kVA，UN=380V，JC=65%，cos=0.87,分别接于AB相、BC相上，该低压供电系统的线电压为380V，求这两台(lin ti)电焊机的等效三相负荷的设备容量。【解】一台电焊机的设备容量为： 这两台(lin ti)电焊机的等效三相负荷的设备容量为：PS=314.7=44.1kW cos210.650.8714.7SNPSJCkW第80页/共131页第八十一页，共131页。【例3.11】假如例3.10中的两台单相电焊机，都接在AB相上，求这两台电焊机的等效(dn xio)三相负荷的设备

32、容量。【解】这两台电焊机的等效(dn xio)三相负荷的设备容量为： 32 14.750.9SPkW 第81页/共131页第八十二页，共131页。【例3.12】假如该施工现场有四台电焊机，型号与例3.10相同，求这四台电焊机的等效三相负荷的设备容量(rngling)。【解】这四台电焊机应尽量均衡地分配到三相上，两台电焊机接于AB相，其它两台电焊机分别接于BC相、AC相。这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量(rngling)为： 3 14.73 14.769.56kW第82页/共131页第八十三页，共131页。（1） 用电设备组分组计算时应注意以下几点： 成组用电设备的设备容量，指不包括备用设备

33、在内的所有单个用电设备的设备容量之和。 设备数量小于或等于(dngy)3台时，计算负荷等于(dngy)其设备容量的总和；设备数量大于3台以上时，计算负荷应通过计算确定。 类型相同的用电设备，其设备总容量可以用算术加法求得。 类型不同的用电设备，其设备总容量应按有功和无功负荷分别相加确定。用需要系数用需要系数(xsh)法确定计算负荷法确定计算负荷第83页/共131页第八十四页，共131页。（2） 用电设备组的计算(j sun)负荷及计算(j sun)电流 JSxSJSJS22P =K PQ =P tan3JSJSJSJSJSNSPQSIU第84页/共131页第八十五页，共131页。（3） 总计算

34、负荷的确定总计算负荷是由不同类型(lixng)的多组用电设备的设备容量组成。总有功功率的计算负荷为JSpxSJSQxS22P =K(K P )Q =K(K Q )3JSJSJSJSJSNSPQSIU第85页/共131页第八十六页，共131页。（4） 临时用电施工组织设计(shj)的内容和步骤 现场勘探； 确定电源进线，变电所、配电室、总配电箱、分配电箱等的位置及线路走向； 进行负荷计算； 选择变压器容量、导线截面和电器的类型和规格； 绘制施工现场用电平面布置图； 制定安全用电技术措施和电器防火措施。图3.1为某工地施工现场用电平面布置图。第86页/共131页第八十七页，共131页。图3.1施工

35、现场用电平面布置图 第87页/共131页第八十八页，共131页。器）；改变相位（如改变线圈的连接方法来改变变压器的极性或组别）。变压器的用途变压器的用途(yngt)和工作原理和工作原理第88页/共131页第八十九页，共131页。根据用途的不同可分为：输配电用的电力变压器，冶炼用的电炉变压器，电解用的整流变压器，焊接用的电焊(dinhn)变压器，实验用的调压器，用于测量高电压、大电流的仪用变压器。根据变压器输入端电源相数的不同可分为：三相变压器、单相变压器。根据变压器输入端、输出端电压高低的不同分为：升压变压器、降压变压器。 第89页/共131页第九十页，共131页。（2） 变压器的构造（图3.

36、2）变压器主要由铁心、绕组、变压器器身以及置放在变压器器身内的变压器油四部分组成。另外还有绝缘套管、储油(ch yu)柜、瓦斯气体继电器、防爆管、放油阀等电器部件。 图3.2变压器的构造(guzo) 第90页/共131页第九十一页，共131页。（3） 变压器的工作原理（图3.3）在一个(y )闭合的铁心上，绕上两个匝数不等的线圈，就形成了一个(y )最简单的变压器。图3.3变压器的工作(gngzu)原理 第91页/共131页第九十二页，共131页。同电源相连的原绕组匝数为 N1，同负载相连的副绕组匝数为N2，它们在电路上是分开的。变压器是利用(lyng)两个绕组之间的电磁感应来变换电压和传递能

37、量的。变压器的运行方式有两种：一种是空载运行，一种是有载运行。 当变压器的副边绕组开路时，变压器没有能量输出，这种状态称为变压器的空载运行。当变压器的副边绕组接上负载时，变压器有能量输出，这种状态称为变压器的有载运行。 第92页/共131页第九十三页，共131页。原绕组、副绕组感生电动势的有效值为E1=4.44fN1mE2=4.44fN2m原绕组、副绕组的感生电动势的有效值E1、E2的比值称为变压器的变比K。K=E1/E2=N1/N2如果K1，变压器将低电压(diny)变为高电压(diny)，这样的变压器叫做升压变压器。如果K1，变压器将高电压(diny)变为低电压(diny)，这样的变压器叫

38、做降压变压器。 第93页/共131页第九十四页，共131页。【例3.13】某单相变压器的电压为220/36V，副边接有两个36V、100W的白炽灯。如果变压器原绕组的匝数为950匝，求副绕组匝数；如果两个灯泡点亮时，变压器原边绕组、副边绕组的电流(dinli)各为多少？【解】U1/U2=N1/N2副绕组匝数:N2=N1U2/U1=95036220=155匝灯泡点亮时，变压器副边绕组的电流(dinli)为:I2=P/U2=20036=5.6A变压器原边绕组的电流(dinli)为:I1=I2U2/U1=5.636220=0.91A 第94页/共131页第九十五页，共131页。（4） 变压器的外特性

39、 在电源电压1和负载的功率因数(n l yn sh)不变的情况下，U2和I2的变化关系，称为变压器的外特性。如图3.4所示。 从空载到额定负载，副绕组电压变化的程度用电压调整率U来表示：电压调整率 20220UUUU第95页/共131页第九十六页，共131页。图3.4 变压器的外特性(txng) 第96页/共131页第九十七页，共131页。（5） 变压器的技术指标 额定电压(diny)原绕组的额定电压(diny)U1N是指变压器在正常运行时加在变压器原绕组上的电压(diny)；副绕组的额定电压(diny)U2N是指变压器在空载运行时，原绕组加上额定电压(diny)后副绕组两端的空载电压(din

40、y)。 额定电流原绕组、副绕组的额定电流I1N、I2N是指根据允许发热条件，变压器长时间工作允许通过的电流。在三相变压器中，额定电流指的都是线电流，单位用安（）。第97页/共131页第九十八页，共131页。221133NNNNNSUIUI 额定容量(rngling)额定容量(rngling)是指在额定使用条件下变压器的输出能力，用视在功率表示，单位用千伏安（kVA）。对于三相变压器，是指三相容量(rngling)之和。 额定温升额定温升是变压器在额定状态下运行，允许超过周围环境温度的温度值。它取决于变压器所用绝缘材料的等级。 第98页/共131页第九十九页，共131页。(6) 变压器的选型和安

41、全使用1) 变压器的选型原则 优先选用节能型产品 满足防火防爆的特殊要求 适当选取(xunq)变压器的容量2） 变压器的安全使用 变压器的安装要符合有关规范的规定。 严禁变压器长时间超载运行，以免损坏变压器。 认真作好对变压器的日常巡视和检查。 第99页/共131页第一百页，共131页。（1） 仪用互感器 仪用互感器按用途的不同分为电流互感器和电压互感器两种。1) 电压互感器 电压互感器是一种专用的降压变压器，它可以(ky)将高电压转换为低电压，接入低量程的电压表进行测量；也可以(ky)接入继电器进行继电保护。电压互感器的原边绕组匝数多，副边绕组匝数少。原绕组与被测的高压电网相连，副绕组与电压

42、表或电度表的电压线圈相连（图3.5）。 特殊特殊(tsh)变压器变压器第100页/共131页第一百零一页，共131页。图3.5 电压(diny)互感器工作原理图 第101页/共131页第一百零二页，共131页。2) 电流互感器电流互感器是把大电流转换(zhunhun)为小电流的一种升压变压器。电流互感器的原边绕组导线粗、匝数少，串联在被测的大电流电路中；电流互感器的副边绕组导线细、匝数多，与电流表、电度表的电流线圈连接(图3.6)。常用的电流互感器的电流比有10/5、20/5、30/5、40/5、50/5、75/5、100/5等几种。 第102页/共131页第一百零三页，共131页。图3.6

43、电流(dinli)互感器工作原理图 第103页/共131页第一百零四页，共131页。3) 钳形电流表就是电流互感器和电流表的组合(zh)，只是其中电流互感器只有副绕组而没有原绕组。使用时，将被测的导线套入铁心中，被测的导线实际上变成了原绕组，如图3.7所示。图3.7 钳形电流表 第104页/共131页第一百零五页，共131页。（2） 自耦变压器自耦变压器没有独立的副绕组，而是把原绕组的一部分作为副绕组，如图3.8所示。原、副绕组之间既有磁的联系，又有电的联系，这是自耦变压器的结构特点。与普通(ptng)双绕组变压器的关系一样，可得 112212211UNKUNININK第105页/共131页第

44、一百零六页，共131页。图3.8 自耦变压器 第106页/共131页第一百零七页，共131页。【例3.14】在一台容量为15kVA的自耦变压器中，已知U1=220V，N1=500匝。如要想使输出电压U2=209V，应该在线圈什么地方抽出线头？满载时额定电流等于(dngy)多少？【解】(1) 由公式U1/U2=N1/N2，可知抽头处的匝数应为：N2=U2N1/U1209500220475匝即：在线圈475匝处抽出一个线头，可以得到输出电压U2=209V(2) 自耦变压器的效率很高，可以认为：U1NI1NU2NI2N15103VA所以满载电流为：I1N1510322068.2AI2N1510320

45、971.8A 第107页/共131页第一百零八页，共131页。第108页/共131页第一百零九页，共131页。(1) 定子定子一般由定子铁心、定子绕组和机座三部分(b fen)组成。 定子铁心定子铁心有两个作用：它是电机磁路的一部分(b fen)，可以用来嵌放定子绕组。为了减少磁滞损耗和涡流损耗，定子绕组用0.5mm厚的硅钢片叠合而成，放在机座内；在铁心的内表面分布有与转轴平行的槽，用来安放定子绕组。 定子绕组定子绕组是异步电动机的电路部分(b fen)，由三相对称绕组组成。 三相异步电动机的基本三相异步电动机的基本(jbn)结构结构第109页/共131页第一百一十页，共131页。图3.9 定

46、子(dngz)绕组的接线法 第110页/共131页第一百一十一页，共131页。(2) 转子 转子铁心转子铁心有两个作用：它是电机磁路的一部分，可以用来嵌放转子绕组。为了减少磁滞(c zh)损耗和涡流损耗，转子绕组用0.5mm厚的硅钢片叠合而成。 转子绕组转子绕组的作用：切割定子磁场，产生感应电动势和电流，并在旋转磁场的作用下受力而使转子转动。根据构造的不同分为鼠笼式转子、绕线式转子两种。第111页/共131页第一百一十二页，共131页。鼠笼式转子绕组是在转子铁心的槽内嵌放铜条和铝条，导体两端各用一个端环联接。如果去掉铁心，其形状像一个鼠笼，所以(suy)称为鼠笼式转子，具有鼠笼式转子的电动机称

47、为鼠笼式异步电动机。 绕线式转子的绕组是在转子铁心的槽内嵌放对称的三相绕组，并做星形联接，每相绕组的首端分别接到装在轴上的三个彼此绝缘的铜制滑环上，再通过压在旋转滑环上的电刷与外电路的电阻器等设备连接，具有绕线式转子的电动机称为绕线式异步电动机。 第112页/共131页第一百一十三页，共131页。(1) 当定子三相绕组通入三相对称交流电时，就会在空间(kngjin)产生一个旋转磁场。转子导体中的感应电流在定子旋转磁场的作用下受到力的作用，形成电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向转动起来。 转子转速和旋转磁场的转速不同，所以称为异步电动机。三相三相(sn xin)异步电动机的工作异步电动机的工作原

48、理原理160 fnP第113页/共131页第一百一十四页，共131页。(2) 转差率S转差率表示转子(zhun z)转速与旋转磁场转速相差的程度。异步电动机旋转磁场的转速与转子(zhun z)转速之间的转速差与旋转磁场的转速之比，称为异步电动机的转差率。(3) 三相异步电动机的旋转速度转子(zhun z)转速即为三相异步电动机的旋转速度。 1nnSn60(1)fnSP第114页/共131页第一百一十五页，共131页。(1) 额定电压UN电动机额定运行时加在定子绕组上的线电压，叫做(jiozu)电动机的额定电压。(2) 额定电流IN 电动机额定运行时加在定子绕组上的线电流，叫做(jiozu)电动

49、机的额定电流。(3) 额定功率PN电动机在额定状态下工作（U=UN，I=IN），转轴上输出的机械功率叫做(jiozu)电动机的额定功率。三相异步电动机的型号与铭牌三相异步电动机的型号与铭牌(mngpi)数据数据第115页/共131页第一百一十六页，共131页。(4) 效率输出功率与输入(shr)功率的比值叫做电动机的效率。(5) 定子绕组的接法一般3kW以下的电动机接成星形联接，3kW以上的电动机接成三角形联接。(6) 额定转速n动机在额定工作状态下，转子的转速称为额定转速。第116页/共131页第一百一十七页，共131页。(7) 功率因数cos电动机的有功功率和视在功率之比，叫做电动机的功率

50、因数。Y系列电动机的功率因数为0.70.9 (8) 电动机的工作方式连续工作：可以按铭牌规定的各项额定值长期连续工作，这种电动机的负荷较稳定。短时工作：电动机的工作时间较短，停歇的时间较长。断续(dun x)工作：电动机周期性地工作停歇工作，如此反复运行。 第117页/共131页第一百一十八页，共131页。(1) 电磁转矩T转子绕组中的感应电流在旋转磁场的作用下产生的电磁力对转子转轴形成的转矩的总和，叫做电磁转矩。电磁转矩的单位用牛米（Nm），电磁转矩与电源电压的平方(pngfng)成正比。(2) 额定电磁转矩TN电动机在额定电压下，带动额定负载，转轴上输出的转矩叫做额定电磁转矩TN。(3)

51、最大电磁转矩Tm电动机输出转矩的最大值叫做最大转矩Tm。 三相三相(sn xin)异步电动机的电磁转矩异步电动机的电磁转矩第118页/共131页第一百一十九页，共131页。(4) 电动机的过载(guzi)能力电动机的最大转矩Tm与额定转矩TN的比值叫做电动机的过载(guzi)系数。电动机的过载(guzi)系数是衡量电动机的短时过载(guzi)能力和运行稳定性的一个重要参数，异步电动机的过载(guzi)能力系数为1.82.5。 mNTT第119页/共131页第一百二十页，共131页。（1） 启动的概念电动机接通电源，转子转速由零到额定( dng)转速的过程叫做电动机的启动过程。（2） 启动的特点电动机的启动时间较短，只有215s。在电动机启动过程中定子电流和转子电流都比额定( dng)值大出许多，定子绕组中的启动电流是额定( dng)电流的47倍。（3） 降压启动的方法电动机启动时，降低加在定子绕组上的电压，以减小启动电流，到启动结束后，再给电动机通上额定( dng)电压。 三相三相(sn xin)异步电动机的启动异步电动机的启动第120页/共131页第一百二十一页，共131页。1) 常用的鼠笼式异步电动机的降压(jin y)启动方法 定子绕组串电阻降压(ji