任务1.2 变压器同名端的判定

任务1.2变压器同名端的判定主讲人：韩晓冬项目1变压器认识与判定

CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04拓展知识06自我检测07任务描述

某工厂数据中心冗余供电系统新增一台10kV/400V变压器与原系统并联，因未验证同名端直接投运，导致两台变压器二次侧产生约8倍额定电流的环流，触发差动保护，工厂停电2小时。后通过直流极性法重新确认同名端并调整接线，问题解决。

通过本任务学习，掌握变压器同名端的判定。学习目标（1）能复述变压器的同名端概念；（2）能复述变压器同名端的三种判定方法。知识目标01（1）能熟练链接变压器同名端判定的电路，正确使用测量仪表；（2）能判定变压器的同名端。能力目标02（1）自主学习，具备查找参阅相关资料及信息处理方法；（2）具有勇于探究、创新，具备刻苦钻研的学习态度；（3）培养学习者团队协作精神和职业安全意识。素养目标03任务分析

在本任务中，需将两台变压器的绕组进行连接使用。为确保连接正确，首先必须明确变压器绕组的极性关系，即判定同名端。

本任务要求学习者能够规范使用测量仪表，根据实验数据准确判断变压器的同名端，并完成相应的线路连接。实现理论与实操相结合，增强对变压器极性概念的理解，提升实际操作能力，从而激发学习兴趣，达到“理实一体”的教学目标。知识链接

变压器的同名端是指在同一交变磁通的作用下，变压器绕组中感应电动势极性相同的端点。

当变压器的一次绕组和二次绕组同时被交变磁通穿过时，在某一时刻，若一次绕组的某一端点的电位相对较高，而二次绕组也会有一个端点的电位相对较高，这两个端点即为同名端；电位较低的两个端点也同样构成同名端。通常用相同的符号（如“•”或“*”）对同名端进行标记。知识链接

1.2.1观察流法

通过观察线圈的绕制方向和相对位置来确定同名端。若两线圈同向绕制且空间位置使它们所产生磁通方向一致，则对应端为同名端；反之，若绕向相反，则对应端为异名端。

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1.2.2直流法

在绕组绕向不易辨识时，可采用直流法进行判别。依据电磁感应中的楞次定律，在一个绕组中通入直流电流，在开关闭合瞬间，电流增大导致磁通增加，另一绕组中将产生感应电流以阻碍该磁通变化，通过感应电动势方向可判断同名端。

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如图1-12直流法判定变压器的同名端所示，将1.5V或3V直流电源接于原边绕组，副边接入直流毫伏表。闭合开关S的瞬间，若毫伏表正偏，则A与a为同名端；若反偏，则A与x为同名端。若表针反偏，说明原、副边感应电动势方向相反，此时接电源正极的端子与接毫伏表负极的端子为同名端。图1-12直流法判定变压器的同名端知识链接

1.2.3交流法

通过交流电源在线圈中激发交变磁通，测量两线圈感应电动势的相位关系以判定同名端。将两线圈同名端相连时，感应电动势相位相差180°，总电动势为两电动势之差；异名端相连时，感应电动势同相，总电动势为两电动势之和。任务实施

1.交流法判定变压器同名端

（1）连接电路：将变压器一次绕组和二次绕组的任意一端用导线短接（例如将A和a连接）。在一次绕组两侧施加适当交流电压（如A–X端接入36V低压交流电），并将交流电压表接于剩余两个未连接的端点，如图1-13所示。

（2）测量电压：使用交流电压表分别测量一次绕组两端的电压

、二次绕组两端的电压

以及未连接的两个端点之间的电压

。

（3）判断同名端：根据测量结果进行判断。如果

，那么A端和a端是同名端；如果

，则A端和x端是同名端。任务实施

2.注意事项

（1）电源应接在一次绕组（高压侧）。

（2）所施加的交流电压不得超过变压器额定电压，避免设备损坏或安全事故。

（3）连接与拆卸电路时必须断电操作，严禁带电作业，防止触电。任务实施

3.考核评价

本环节对变压器一、二次侧绕组的判定和同名端判定进行综合评价，具体考核内容、配分及评分标准见表1-5考核内容及评分标准表。序号考核内容评分标准配分得分1同名端判定线路连接线路连接错一次扣20分40分

2同名端结果判定判定结果错扣20分30分

3仪表的正确使用电压量程选择错扣10分，其他错误扣5分20分

4安全、文明生产

10分

5总分

表1-5

考核内容及评分标准表拓展知识

1.电流互感器

电流互感器属于仪用互感器的范畴，常用的有钳形电流表，如图1-14所示，主要用于电网中的大电流测量。其一次侧绕组匝数少、导线粗，串联于被测主电路；二次侧绕组匝数多、导线细，与电流表连接形成闭合回路。电流互感器的外形和测量电路如图1-15所示。特种变压器图1-14钳形电流表（a）外形图

（b）电路原理图

图1-15

电流互感器测量电路拓展知识

注意事项

（1）二次侧绝不允许开路，否则可能导致铁芯过热烧毁绕组，或感应高压危及人身安全；

（2）在二次侧装卸仪表时，必须先将二次侧短路；

（3）二次侧回路应可靠接地，确保操作安全。拓展知识

2.电压互感器

电压互感器属于仪用互感器，主要用于电网中大电压的测量。其结构类似降压变压器，但变压比更精确。一次侧接入高压，二次侧接电压表。电压互感器的外形与测量电路如图1-16所示。图1-16

电压互感器测量电路拓展知识

电压互感器一次侧电压的数值等于二次侧电压表的读数乘以电压互感器的额定电压比K。电压互感器二次侧所接的电压刻度表实际上已经被放大了K倍，按图接线可以直接读出一次侧的被测数值。注意事项

（1）二次侧严禁短路，以防产生大电流损坏设备；

（2）二次侧不宜接入过多仪表，避免超载影响测量精度；

（3）二次侧必须可靠接地。拓展知识

3.自耦变压器

自耦变压器的特点在于原、副边共享部分绕组，既有磁耦合又有电联系，常用于实验室和试验场合调节电压。通过改变绕组抽头位置，可实现升压或降压功能，满足不同电压需求。自耦变压器接线图如图1-17所示。图1-17

自耦变压器的接线图和原理图拓展知识

自耦变压器的电压比为

改变自耦变压器的匝数，即可调节其输出电压的大小。注意事项

自耦变压器具有结构简单、用铜量少、效率较高的优点。但其原、副边共用一个绕组，直接电气连接，存在高压传入低压侧的风险，因此必须正确接线并将外壳可靠接地，以确保使用安全。自我测试

一、填空题1.电压互感器实质上是一个________变压器，在运行中副边绕组不允许________。2.电流互感器是一个________变压器，在运行中副绕组不允许________。3.从安全使用的角度出发，电压互感器和电流互感器在运行中，其绕组都应可靠接地。自我测试

二、选择题1.电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（）A.原方匝数多，导线截面小B.副方匝数多，导线截面小C.原方匝数多，导线截面大D.副方匝数多，导线截面大2.自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（）A.公共部分电流太小B.原副边有电的联系C.原副边有磁的联系D.绝缘要求高且存