电工基础知识讲座.pdf

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1、电工基础知识讲座第一章电力生产概况概况精选文档2 我们大家都知道，自然界中存在的能量是有许多种，例如常见的机械能、热能、光能、水能、化学能等等，根据能量守恒与转换定律得知，各种能量之间在一定的条件下是可以互相转换的。并且能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。能量的总和保持不变。例如，发电厂和电网就是一个多种能量相互转换的系统。在火电厂的锅炉中燃烧着的煤炭通过化学反应，使水获得热能变成高压蒸汽（高温高压），高压蒸汽推动汽轮机转动，将它所具有的能量转换为机械能，汽轮机带动发电机转动又将机械能转换成了电能。而水力发电站则是将具有一定势能的水冲动水轮机转动，水轮机再带动发电机转动

2、，最后将机械能转换成了电能。电能再经过升压站、降压站和输电线等设备送到用户，又转换成各种形式的能量为人们的生活和各种生产活动服务。例如电动机可以将电能转换成机械能；电灯可以将电能转换成光能；电炉可以将电能转换成热能等等。下面我们就围绕“电”的概念，从几个方面的课件展开，一起学习关于电的相关知识及其应用。第二章电工常用名词、定义及符号21 电路的概念一、电路电路就是电流所流经的路径，它是由电源、负载（负荷）、连接导线和开关等几个基本部分组成。二、三相交流电路在磁场中放置三个匝数相同彼此在空间相距120的线圈。当转子由原动机带精选文档3 动，并以匀速按顺时针方向转动时，则每相绕组依次被磁力线切割，

3、就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势e、e、e，三者在相位上彼此相差 120，再用导线和负载连接起来就构成了三相交流电路。22 常用名词、定义及符号一、电压在电场中两点间的电位差就叫做电压。电压的符号用“U”表示，电压的单位为伏特（简称伏）、用符号“ V”表示。在需要测量很低的电压时，是用毫伏（mV ）或者微伏（ uV）做单位；在需要测量精选文档4 很高的电压时，则是用伏特（V）或者千伏（ kV）做单位。换算关系为：1 千伏（ kV）=1000伏（V）=103伏1 伏（V）=1000毫伏（ mV ）=103毫伏1 毫伏（mV ）=1000微伏（uV）=103微伏。二、电流

4、金属导体中的自由电子在电场力的作用下，会向电场强度的反方向移动。 电荷的有规则的定向运动就形成了电流。通常规定是以正电荷运动的方向为电流的方向。单位时间（每秒钟）内通过导线某一截面的电荷量（电量）的多少来衡量电流的强弱，叫做电流强度（简称电流），电流的符号用“ I”表示，电流的单位为安培（简称安），用符号“ A”表示。在需要测量很小的电流时，是用毫安（mA ）或者微安（ uA）做单位；当需要测量很大的电流时，则是用安培（A）或者千安（ kA）做单位。换算关系为：1 千安（kA）=1000安培（A）=103安培1 安培（A）=1000毫安（ mA ）=103毫安1 毫安（mA ）=1000微安（

5、uA）=103微安。三、电阻当把不同的负载接到电源上去的时候，就会发现负载中通过的大小是不相同的。例如，在一根铜棒的两端和一根铁棒的两端加上同样的电压，在这两棒中的电流将会相差很大，这是因为不同的导体材料对于电流具有不同阻力的缘故。我们就把加在导体两端的电压和通过导体的电流的比值叫做电阻。衡量电阻大小的单位是欧姆（简称欧） ，用符号“”表示。如果在导体两端加精选文档5 上 1 伏的电压，通过导体的电流是1 安，那么，这个导体的电阻就是1 欧姆，即 1欧姆 1 伏特/1 安培在实际生产中有时嫌欧姆这个单位太小，则可以用千欧（k）和兆欧（ M ）做单位，换算关系如下：1 兆欧（ M ）=1000千

6、欧（k）=103（k）1 千欧（ k）=1000欧姆（）=103（）请大家注意的是，导体的电阻不仅和导体的材料种类有关，而且还和导体的截面积有关，由实践证明，同一材料导体的电阻和导体的截面积成反比，而和导体的长度成正比。即导体的截面积愈大，电阻就愈小；导体愈长，电阻就愈大。用公式表示就是R（LS）式中 L 导线长度，单位是米； S导线截面积，单位是平方毫米；比例常数，叫做导体的电阻率，单位是：欧毫米2 / 米。电阻率是长1 米，截面为 1 平方毫米导体的电阻值。例如常用材料中银的电阻率0.0165 欧-毫米2 / 米，铜的电阻率 0.00175 欧- 毫米2 / 米，铝的电阻率0.0283 欧

7、-毫米2 / 米。四、电流的热效应当电流通过电阻时， 电阻的温度会逐渐升高。 这是因为电阻所吸收的电能转换成了热能的缘故，这种现象就叫做电流的热效应。例如，电炉，电烙铁等电热设备就是利用这种性能来生产我们所需要的热量；在白炽灯中，由于钨丝温度升得很高，达到白热的程度又将一部分热能转化为光能而发出亮光。但是，从另外一方面分析，在电机、变压器等电气设备中，电流通过精选文档6 绕组时所产生的热量，对于这些设备是很不利的。为什么？因为这些热量如果不设法从电机及变压器内部散发出去，经过长时间运行后，就后会使设备的温度升得很高，绝缘损坏，严重时甚至烧坏设备。所以，我们必须加以严密的监视和控制。人们经过长期

8、的实践和实验，发现当电流通过导体时所产生的热量和电流值的平方、导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这种关系就是楞次 - 焦耳定律，用公式表达就是Q=0.24I2Rt （2-1）式中Q 电流在电阻上产生的热量，单位是卡； I 通过导体的电流，单位是安；R 导体的电阻，单位是欧； t 电流通过的时间，单位是秒；0.24 热功当量，它相当于电阻为1 欧姆的导体中通过1 安电流时，每秒钟产生的热量。问题 1：在输电线路中如果出现导线发热好不好？是什么原因所导致？我们应该怎样避免？导线的选择原则：为了避免设备过度发热，根据绝缘材料的允许温度，对于各种导线规定了不同截面下的最大允许电流（即安全电流）

9、 ，例如下表所示：500伏单芯 (多芯) 橡皮、塑料绝缘导线明线敷设允许载流量 （安）截 面（2）BX 、BLX 、BXF 、BLXF 、BXR型橡皮线允许载流量（安）BV 、BLV 、BVR型塑料线允许载流量（安）精选文档7 铜芯铝芯铜芯铝芯0.75 18 16 1.0 21 19 1.5 27 19 24 18 2.5 35 27 32 25 4 45 35 42 32 6 58 45 55 42 10 85 65 75 59 16 110 85 105 80 25 145 110 138 105 35 180 138 170 130 50 230 175 215 165 70 285 2

10、20 265 205 95 345 265 325 250 由表中可以看出：由于导线的电阻和它的截面积成反比，所以，导线愈粗，允许通过的电流也就愈大；周围空气温度愈高，愈不利于散热，所以允许通过的电流愈小。五、电功率是指在单位时间内电源力所做的功。它们之间的关系是： WP?t 且 PUI （2-2）电功率是用瓦特表测量。电功率的单位是“瓦特”（简称瓦 W ） ，用“ P”表示，大的单位还有千瓦（ kw） 。它们的换算关系如下：精选文档8 1 千瓦（ kw）1000瓦（W ）六、电 能是指在一段时间内电源力所做的功。电能是用瓦时表测量。电能的单位是用千瓦时（ kwh）表示，简称度。问题 2：电能

11、和电功率的概念是否一样？在计算上有什么区别？（例 2-1）在 220伏的电源上，接入一个电炉，已知通过电炉的电流是4.55 安，问在 3 个小时内，该电炉消耗的电能是多少？解：电炉的功率是PUI2204.551 kw 3 个小时中电炉消耗的电能是W Pt 133 kwh 即消耗了 3 度电。七、功率因素功率因素又称“力率” ，它是指有功功率与视在功率的比值，通常用符号cos表示，即 cos有功功率（ kw）/ 视在功率（ kvA）功率因素的大小与电路的负载性质有关。例如呈电阻性负载的白炽灯、电阻炉等电热设备，其功率因素为1，说明它们只消耗有功功率；对具有电感的电器设备如日光灯、电动机等，其功率

12、因素小于1（一般只有 0.5-0.8左右） ，说明它们需要一定数量的无功功率，如当电动机输出功率很低时，所消耗的有功功率减少，但所需要的无精选文档9 功功率确基本不变，无功功率所占的比例增大，所以电动机的cos就更低。从功率三角形的图中，运用数学的三角函数关系可以得出如下表达公式：有功功率 PUIcos式中的 cos即为功率因素。问题 3：引起功率因素下降的因素有哪些？会产生哪些危害？一是在负载中有电感性的负载增多；二是负载自身的功率因素过低。功率因素的降低，说明在电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率增大，而有功功率下降，并且这部分无功功率在电源和负载之间送过来又送回去不做功。因此，（1） 、

13、从而降低了电源设备的利用率； （2） 、在线路上将引起电压降增大、会使得用户端的电压降低，影响了用户负载的正常工作； （3）线路的功率损失增加就会造成电能的损失。八、线电压、相电压试画图举例说明：在星形连接的电路中（指三相对称电路），每相线圈两端的电压就做相电压，通常是用符号U、U、U分别表示。端线与端线之间的电压则叫做线电压，一般是用符号UAB、UB、UA表示。线电压与相电压的关系：因为 UAB U UB 3 U U A3U 而且 U UUUXg UAB UB UAUX 所以线电压与相电压的关系可概括为 UX3 UXg （2-3）即星形连接的电路中，线电压等于相电压的3倍。精选文档10 九、

14、相电流、线电流在星形连接的电路中（指三相对称电路） ，当每相线圈两端的电压知道后，就可以逐一计算出每相的电流，这个电流是在各相负载中流过的，所以叫做相电流，而且，它们的有效值是I U/Z IU/Z I U/Z条件 ： tg /R tg /R tg /R如果 RRRR 则称为三相对称电路， I I I I Xg 因此，在各端线中流过的电流则叫做线电流（试画图举例说明），用符号“ I-”表示， 对星形连接的电路来说，线电流就等于相电流，即 IIXg（2-4）十、中性线（零线）三相三线制只是三相交流电源供电的一种连接方式。假如我们从三个线圈的首端分别引出三根导线，再将三个线圈的尾端连在一起，就形成了

15、三相三线制的星形连接。如果在三相三线制星形连接的基础上，我们再从三个线圈尾端的连接点（称为星点）上再引出一根导线，就变成了由四根导线供电的三相四线制供电系统。那么，由三个线圈尾端的连接点 （称为星点） 上引出的这根导线我们就叫做中性线（零线） 。中性线的作用：就在于使星形连接的不对称负载的相电压保持对称，消除由于三相负载不对称引起的中性线点位移，从而避免因负载电压过高而造成设备的损坏，因负载电压过低而使设备不能正常工作。精选文档11 问题 4： 在三相四线制供电系统中，如果中性线点发生位移（或者断线）时会造成什么后果？十一、相序相序是指三相交流电相位的顺序。从三相交流电的波形图（试画图举例说明

16、）可以看出，三相交流量（电压或电流）到达最大值（或零值）的时间总是有先有后，例如：我们称A相超前 B相、B相超前 C相、相 C超前 A相。那么，我们就把ABC 、BCA及 CAB叫做电压的相序（正相序） 。我们日常工作中所应用的就是指正相序，在计量表计（如多功能表）的接线中特别要注意相序，否则，将造成电能计量上的不准。问题 5：请列举说出哪些相序是属于反相序？如何测量？第三章电路及其计算31 欧姆定律一、定义在电阻电路中，电流的大小与电阻两端电压的高低成正比，而与电阻的电值成反比。这就是欧姆定律。也是电路中的一条很重要的基本定律。二、表达式我们用符号 U表示电压、 I 表示电流、 R表示电阻，

17、那么欧姆定律就可以用一个简单的公式表示出来，即 I U/R 精选文档12 这个公式表达了电路中电压、电流和电阻之间的相互关系，因此，我们可以从任意两个已知的数量中求出另一个未知的数量（应用公式速记法）。即1、已知电压、电阻求电流IU/R （3-1）2、已知电流、电阻求电压UIR （3-2 ）3、已知电压、电流求电阻R U/I （3-3）问题 6：请问欧姆定律除了上述表达式外，还有哪些表达方式？（例 3-1 ）一台直流电机的励磁绕组在220 伏电压作用下，通过绕组的电流为0.427 安。求绕组的电阻是多少？已知： 电压=220V 、电流 =0.427A 求：电阻 R=? 解： 依题意得 RU/I

18、 220/0.427 515.2 答：该励磁绕组的电阻是515.2 欧。（例 3-2）有一个量程为 300伏（即满刻度为300伏）的伏特表，它的内阻是40千欧。用它测量电压时，流经伏特表的最大电流是多少？已知： 电压=300V 、电阻 =40k求：电流 I=? 解： 依题意得 IU/R300/400000.0075A7.5mA 答：测量 300伏电压时，流经伏特表的最大电流是7.5 毫安。精选文档13 32 常见的几种电路一、串联电路1、定义：如果把几个电阻首尾相接地连接起来，在这几个电阻中通过的是同一电流，这种连接方式就叫做串联（试画图举例说明）。2、表达式：在串联电路中，根据克希荷夫第二定

19、律( 电压定律 ) 可以写出电压的关系为U-U1-U20 根据欧姆定律可知 U1IR1 U2 IR2 所以UU1+U2 IR1+IR2I（R1+R2 ）设 R（R1+R2 ） 则上式可简化为 UI ?R （3-4）式中的电阻 R就叫做串联电阻 R1和 R2的等效电阻（也叫总电阻） 。问题 7：如果说有三个电阻R1 、R2和 R3串联，我们应该怎样计算？3、串联电阻间的电压分配在电阻 R1与 R2上的电压降，都是总电压的一部分。因此，在电阻串联的电路中，每个电阻上分得的电压的大小，与电阻的大小成正比，即电阻大的分得的电压大；电阻小的分得的电压就小。每个电阻上的电压和总电压又是什么关系呢？根据公式

20、UU1+U2 IR1+IR2I （R1+R2 ）可以得出IU/R1+R2 （3-5 ）如果将 （3-5 ）代入 U1IR1 就可得到精选文档14 U1（U/R1+R2 ）R1 （R1/R1+R2 ）U（R1/R）U（3-6a）同样的道理，如果将 （3-5 ）代入 U2 IR2 后就可得到U2（R2/R1+R2 ）U（R2/R）U （3-6b）以上两个式子说明，串联电阻中每个电阻上分得的电压决定于这个电阻和总电阻 R的比值。我们只要适当选择R1和 R2的数值，就可以在每个电阻上获得相应的电压。比值 R1/R1+R2和 R2/R1+R2又叫做分压比。所以，在串联电路中串联的电阻有分压作用。（例 3

21、-3）有一块伏特表，它的最大量程是250伏，内阻是 250 千欧。如果想用它测量 450伏左右的电压，应该采取什么措施才能使用？解：根据串联电阻能够分压的原则，可与伏特表串联一个电阻。在测量较大电压时，串联电阻分去一部分电压，使伏特表所承受的电压不大于最大量程250 伏。这就叫做扩大伏特表的量程。为了能测量450 伏的电压，我们可以把量程扩大到500伏。假设Rb 代表被串入的电阻， 0 代表伏特表的内阻。 Rb 上应该分担的电压是500-250=250 伏，所以得出 Ub/U0Rb/0 即 Rb（Ub0）/ U0 将已知数据代人得Rb （250250）/250 250k所以，这块伏特表串联一个

22、250 千欧的电阻后，就可以用来测量500 伏以内的电压了。二、并联电路1、定义：精选文档15 把几个电阻一齐接在两个节点之间，每个电阻两端所承受的是同一个电压，这种连接方式就叫做电阻的并联（试画图举例说明）。2、表达式：在并联电路中，由于每个电阻两端所承受的是同一个电压，根据克希荷夫第一定律（电流定律）可以写出电流的关系为I I1+I2 U/R1+U/R2 U（1/R1+1/R2）（3-7）如果我们设 RR1+R2 ，用电阻 R代替原来两 个并联的电阻 R1和 R2 ，R就叫做并联电阻 R1、R2的等效电阻。根据欧姆定律可出：IU（1/R）（3-8）比较（3-6）和（ 3-7）两个式子可则得

23、到1/R1/R1+1/R2 （3-9）上式说明，并联电阻的等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数和。整理（ 3-8）式最后得出两 个并联电阻的等效电阻是RR1R2/R1+R2 （3-10）在并联电路中，两 个并联电阻的总电阻，比其中任何一个电阻的阻值都要小；如果两 个阻值相同的电阻并联，其总阻值就等于一个电阻阻值的一半；如果两个电阻的阻值相差较大，并联后的总电阻就接近于小阻值总电阻的电阻，于是在估算总电阻时，就可以忽略那个高值电阻。3、并联电阻中的电流分配在并联电路中，各支路中的电流由电源和支路本身的电阻所决定，即I1 U/R1 I2 U/R2 而且两条支路中电流的比例是I1/I2 R2/R1

24、两条支路中的电流和两条支路中的电阻成反比。那么，总电流I 和各支路中的电流有什么关系呢？我们知道精选文档16 I1 U/R1 I2U/R2 II1+I2 所以通过公式推导 (略)分别得出：I1 I （R2/R1+R2 ）（3-11） I2I （R1/R1+R2 ）（3-12）这两个式子说明，在两电阻并联时，某一支路中的电流等于总电流乘上一个分数，这个分数的分母是两并联电阻的和，分子是另外一条支路中的电阻。所以，在并联电路中的并联电阻有分流作用。问题 8：如果说有三个电阻R1 、R2和 R3并联，我们应该怎样计算？三、电阻的混联（复联）电路1、定义：试画图举例说明：如果在一个电路中，既有互相串联

25、的电阻，又有互相并联的电阻，那么我们就把这个电路叫做混联电路。2、计算：计算或分析混联电路时，可以分成如下三个步骤进行：（1） 、首先合并单纯的串联与并联部分，计算出电路的总电阻；（2） 、根据总电阻和总电压计算出电路中的总电流；（3） 、根据串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系，逐步推算出各部分的电压和电流。33 克希荷夫定律精选文档17 一、概念前面，我们所讨论的电路，都是可以依靠电阻的串、并联简化及欧姆定律来求解的电路。但是有时遇到的电路却不能用串、并联进行简化，这样的电路我们就把它叫做复杂电路。不论是简单的串、并联电路，还是复杂的电路，分析它们的目的就是要计算出电路中的电流、电压

26、、功率等电参数，以便解决设计和运行中提出的问题。欧姆定律、克希荷夫定律是分析和计算电路的两个基本定律，掌握了它们以后，原则上我们就能分析和计算电路任何复杂的网路。克希荷夫定律它包括两个内容：第一定律（简称电流定律）表达电路中的电流关系；第二定律（简称电压定律）表达了回路中各电势和电阻上电位降之间的关系。二、克希荷夫电流定律流入某一节点多少电流，必定从该节点流出多少电流，这叫做电流的连续性。克希荷夫电流定律就是电流连续性的体现（试画图举例说明）。1、定义：在任意节点上，流入节点电流的总和等于从节点流出电流总和。这就是克希荷夫第一定定律。2、表达式：用代数式表示可写成I 0 （3-13）或写成I1

27、+I2+ 0 （3-14）三、克希荷夫电压定律试画图举例说明。我们知道，在电路的每一点都有一个确定的电位。那么，从精选文档18 电路内某一点开始，使单位正电荷按一定方向沿任一回路绕行一周，当它经过电源或电阻时，其电位不是升高， 便是降低，但回到原来出发点的时候， 应该不升不降。这叫做能量守恒。1、定义：在任何回路中，绕行回路一周，电位升的总和等于电位降的总和。这就是克希荷夫第二定定律。2、表达式：用代数式表示可写成EIR （3-15）34 电路中的计算一、直流电路的计算 1、电位的计算： 2、支路电流法：3、叠加原理（重叠原理） ：4、等效电源定理：二、交流电路的计算 1、交流电路中的功率计算

28、 2、功率因素的计算 3、电阻和电容串联电路的计算 4、电阻、电感和电容串联电路的计算三、熔丝的计算和选择（一）低压熔丝的选择 1 、配电变压器低压侧的选择精选文档19 配电变压器多采用低压熔断器作为低压侧出线上发生短路或过载时的保护。变压器低压侧总熔断器熔丝的额定电流（容量），通常是按变压器低压侧的额定电流值选择，但不得超过低压侧额定电流的30。2、动力线路熔丝选择原则熔丝的容量应合理选择，如果选择太大，发生短路时不能烧断而起不到保护的作用；如果选择太小，电动机启动时又会常常烧断。一般的选择方法是：熔丝的额定电流 （1.5 2.5）电动机额定电流3、照明线路熔丝选择原则（1）照明干线熔丝的额

29、定电流应等于或稍大于各分支线路熔丝的额定电流之和；（2）各分支线路熔丝的额定电流应等于或稍大于各个电灯的工作电流之和。（二）高压熔丝的选择 1 、对 100KVA以下者：按高压侧额定电流 （23）倍选择或变压器容量 3供电电压 额定电流即 IeS/3 U 2、对 100KVA以上者：按高压侧额定电流 （1.52）倍选择 . 第四章 电工测量技术及应用41 电工测量概况一、电工测量的意义精选文档20 在自然界中，人们对事物的认识是靠比较，没有比较就没有鉴别。而比较则是以“量”的概念作基础，获得“量”的概念则靠测量。所以，测量技术就是人类认识自然界各种量之间数量关系的主要手段。测量的目的就在于掌握

30、被测对象处于何种状态，保证产品质量和人身、设备的安全。二、电工测量的作用在发电厂和变电站的控制中心装设有各种电工仪器仪表，其目的就是对电能的工种运行参数进行全面的测量，进行及时、必要的调整，主要作用有以下几方面：1、监视输出的电能的质量（电压和频率） 。2、计量发电厂、站发出的电能、厂用电消耗的电能以及变电站输送给用户的电能。3、监测各电路的负载情况，以防止过载。4、监测各发电机间和变压器间有功功率和无功功率的分配。5、记录和存储必要的电参数，以便分析运行过程中的异常现象和故障情况。6、监视控制回路、继电保护和自动装置的交直流电源，以保证控制回路和保护装置可靠地工作。42 电工测量的基本知识一

31、、测量的定义测量就是将被测量与标准量进行比较的过程。电工测量是指对各种电量和磁量的测量。精选文档21 二、测量的分类按获得被测量结果的方式不同，可分为：1、直接测量将被测量与度量器的标准量直接比较，或用事先经过校验并刻度好的仪表进行测量，从而测出被测量的大小和单位。2、间接测量先是通过直接测量几个与被测量有函数关系的量，然后再通过计算，求出被测量的大小和单位。3、组合测量将多个被测量且彼此间有一定函数关系，通过直接或间接方式测量这些组合量的数值，再通过联立方程组求得未知的被测量。43 电工测量仪表分类和表面标记及型号一、测量仪表分类根据它们的工作原理、用途等方面的特性可分为以下几种： 1 、指

32、示式仪表（直读式仪表） 。如电流表、电压表、欧姆表、兆欧表、万用表、功率表、相位表、频率表等。 2 、按工作原理可分为：磁电系、电磁系、电动系、铁磁电动系、静电系、感应系、热电系、整流系仪表等。 3 、按照使用方法可分为：可携式（便携式）仪表和开关板式仪表。 4 、按照被测量性质可分为：直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。二、表面标记及型号常见的标记有：安培 A 欧姆伏特 V 分贝 dB 精选文档22 伏安VA 瓦特 W 功率因数 COS 赫兹 HZ 乏尔 Var 摄氏温度 等。第五章变压器及特殊变压器一、变压器1、定义：在交流电路中将电压升高或降低的设备就叫做变压器。2、变压器的作用：能把任

33、一数值的电压转变成频率相同的我们所需要的电压值，以满足电能的输送、分配和使用要求。例如，发电厂发出来的电，电压等级较低，必须把电压升高到一定数值后才能输送到较远的用电区，用电区又必须通过降压变成适用的电压等级后，再供给动力设备及日常用电设备使用。3、变压器结构：主要由器身、油枕、散热片、铁芯、绕组、绝缘套管、分接开关等部件组成。4、工作原理：变压器是根据电磁感应原理制成的。它由一个用硅钢片叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成，铁芯与线圈间彼此互相绝缘，没有任何电的联系。我们把变压器和电源一侧连接的线圈叫做初级线圈（原边） ，把变压器和用电设备连接的线圈叫做次级线圈（副边）。当变压器的初级线圈接

34、到交流电源上时，铁芯中就会产生交变的磁力线；由于次级线圈绕在同一铁芯上磁力线切割次级线圈，在次级线圈上必然产生感应电动势，使线圈两端也出现交变的电压，且该电压的频率与电源频率完全相同。变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关，可用下式表示：精选文档23 初级线圈电压 /次级线圈电压 初级线圈匝数 / 次级线圈匝数上式说明：匝数越多，电压就越高；次级线圈比初级线圈匝数少的为降压变压器；反之则为升压变压器。5、接线组别：配电变压器常用的有Y,yno 接线和 Y,d11 接线两种。（1）Y,yno 接线 Y 表示高压侧三相绕组接成星形，即绕组的三个首端引出，三个末端接在一起；

35、 yn 表示低压三个绕组也接成星形，并引出中性线，0 是表示高、低压侧对应线电压是同相位的。（2）Y,d11 接线 Y,表示高压侧三相绕组接成星形。D 表示低压三个绕组接成三角形，即低压绕组三相依次首、尾相连后引出；11 表示高、低压侧对应线电压间有 30相位差，即低压侧线电压超前于高压侧线电压为30。6、变压器并列运行条件： （1）各变压器的接线组别必须相同；（2）各变压器的变压比相等，偏差不能超过0.5%；（3）各变压器的阻抗电压（短路电压）相等。7、配电变压器容量的正确选择选择原则：目的是要使变压器的容量能够得到充分的利用。根据用电负荷的性质考虑，一般用电负荷应为变压器额定容量的7590

36、% 左右（称为经济容量）。同时，还要考虑单台大容量电动机的启动问题，一般是按电动机名牌容量的1.2 倍选择；考虑用电设备的同时率、 可按出现最大高峰负荷容量的1.25 倍选用变压器。 如果负荷经常小于 50% 时，应及时更换小一点的变压器；大于变压器额定容量时则及时更换大容量的变压器。精选文档24 二、变压器运行中的检查和维护（一）变压器外部检查的一般项目 1 、检查油枕和充油套管的油面、油色是否正常，无漏油现象。2、检查绝缘套管是否清洁、应无裂纹破损及放电烧伤痕迹。3、检查变压器上层油温，一般变压器应在85以下，强迫油循环冷却的变压器不超过 75。4、倾听变压器发出的声音，应只有因交变磁通引

37、起的铁芯振颤的均匀嗡嗡声音。5、检查冷却装置运行是否正常。油浸自冷变压器的散热器各部分不应有明显的差别。6、检查一、二次引线不应有过紧或过松，接头接触良好无过热痕迹。7、检查呼吸器、防爆管、安全气道和薄膜应完好无损。8、检查瓦斯继电器内应无气体。9、检查变压器外壳接地应良好。（二）变压器的吸收比试验1、试验目的：检查变压器绝缘的整体受潮，部件表面受潮、脏污，以及贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳等等。2、在绝缘试验中，给吸收比的工程定义为 K=R60S/R15S式中 K 吸收比 値 R60S加压 60S（1min）时的绝缘电阻， M ； R15S加压 15S时的视在绝缘电阻， M 。3、绝缘干燥的

38、变压器，在1030范围内吸收比的变化比较小。绝缘良好的变压器，其吸收比一般比低于1.3 ；当绝缘受潮或内部有局部缺陷时，其吸收比通常小精选文档25 于 1.3 ，甚至接近 1。4、试验步骤：（1） 按摇表内直流发电机电压的不同， 摇表分为 500V、 1000V 、 2500V、 和 5000V几种。使用时，应按被试设备的电压等级选择。 一般额定电压为1000V以下的设备，选用 1000V摇表；额定电压为1000V以上的设备，则选用2500V摇表。（2）将摇表放在水平位置， 并在额定转速 （120r/min ）下，观察指针应在 “”位置；将“ L”和“ E”两端子短接，针应在“ 0”位置。否则

39、，应调整和调换。（3） 拆除被试品的电源及一切对外连线后，应将被试品接地放电，放电时间至少 1min,对于电容量大的被试品应不少于2min。（4） 用干燥、清洁的柔软布檫去被试品表面的污垢。（5） 合理选择并正确接线。以额定转速摇动手柄，待摇表指示逐渐上升至（120r/min ）稳定后，再开始读录绝缘电阻值。(6) 做吸收比试验时，应在摇表接地侧装一绝缘良好的刀闸，当摇表达到额定转速后，合上刀闸，同时开始计算时间，读取R15和 R60值。(7) 测量完毕，仍使摇表保持转速，待测量引线与被试品分开后，摇表才能停转，以防止被试品反放电损坏摇表。问题：是否能用2500V的摇表测量变压器低压的绝缘？为

40、什么？三、特殊变压器前面我们所讲的是电力生产中最常用的电力配电变压器。除此之外，常见的还有一些特殊的变压器，如自耦变压器、调压变压器、电压和电流互感器及电焊变压器等。（一）互感器的概念1、 定义：互感器是电压互感器和电流互感器的总称，实质上就是一个小型的电压 （电精选文档26 流）变换器。2、用途： （1）将高电压或大电流，按比例变换为适合通过仪表或继电器的低电压和小电流；（2）使仪表、继电器与高电压隔离，保证人身设备的安全；（3）使仪表、继电器标准化和小型化，扩大使用范围。3、分类：按用途可分为电压互感器和电流互感器；按结构可分为铁芯式和穿芯式；按电压等级可分为高压和低压两种；按相数可分为单

41、相和三相等。（二）电压互感器1、定义：专门在测量时用于变换电压的变压器叫做电压互感器。用符号“TV”表示。常见的电压互感器型号：如、JDZJ-10 型、JDJJ-35 型等。2、工作原理电压互感器的结构和工作原理与小型两线线圈电力变压器相同。在运行中，电压互感器就相当于一个空载的降压变压器，由于二次闭合回路中线圈的阻抗较大，是接近于开路状态。它的原边与副边电压的关系是U1/U2E1/ E2N1/N2KV或 U1（N 1/N2） U 2KVU2式中 KV是电压互感器的变换系数，也叫做电压互感器的变换倍率。不论电压互感器原边的额定电压是多高，但其副边的额定电压都规定为100 伏。与它配套的电压表量

42、程也都是100伏。3、使用注意事项（1）二次回路导线应选用截面不得小于2.5mm2铜线；（2）在运行中电压互感器的副线圈一定要接地；精选文档27 （3）电压互感器在运行中副线圈不能短路；（4）在低压侧应装设熔断器，以作短路保护。问题 1：在运行中的电压互感器二次侧回路必须装设熔断器。为什么？问题 2：为什么在运行中电压互感器的二次侧回路必须接地？（三） 、电流互感器1、定义：电流互感器和电压互感器类似，也是一种测量用的特殊变压器。那么，专门在测量时用于变换电流的变压器叫做电流互感器用符号“TA ”表示。常见的电流互感器有： LQG-0.5型、LMZJ 1-0.5 型、LQJ-10型、LCWD2

43、-110 型等。2、工作原理电流互感器的结构和电压互感器一样。电流互感器在运行中，由于二次闭合回路中线圈的阻抗较小，是接近于短路状态。根据变压器的工作原理，电流互感器原、副边电流的关系是 I1/I 2N2/N1KI或 I1（N 2/N1）I 2KII2式中 KI是电流互感器的变换倍率。当被测电流很大时，电流互感器的原线圈往往是一段平直的铜条而副线圈的额定电流都规定为5 安，与它配套的电流表量程也都是 5 安。3、电流互感器的极性电流互感器的极性是指它的一次绕组与二次绕组间电流方向的关系。（1）减极性 是指当一次电流从一次绕组首端流入，从尾端流出时，二次电流则从二次绕组的首端流出、从尾端流入。因

44、为一、二次电流在铁芯中产生的磁通方向相反，故称为减极性。（2）极性的重要性精选文档28 电流互感器极性是否正确， 实际就是反应二次电流是否按规定的方向流动。如果极性接错， 则二次回路中的电流会按反方向流动，将可能使有电流方向要求的继电保护装置拒动和误动，或者造成电能表计量错误。问题 3：如何检查和判断电流互感器的极性是否正确？4、使用注意事项（1）二次回路导线应选用截面不得小于4mm2铜线。（2）在运行中电流互感器的二次侧不允许开路。（3）电流互感器的二次线圈一端必须和铁芯同时接地。（4）严禁在电流互感器的二次侧装设熔断器。问题 4：电流互感器在运行中二次侧回路不允许开路。这是为什么问题 5：

45、为什么电流互感器的二次线圈一端必须和铁芯同时接地？45 电工测量技术一、万用表1、定义：万用表是电工经常使用的一种多用途、多量限的仪表。2、用途：它可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻；有的还可以测量交流电流、电感、电容、音频电平、晶体管直流放大倍数等。3、结构型号：万用表分为机械表和数字表两种。主要由表头、测量线路和转换开关三个基本部分及面板部件组成。常见的机械万用表有MF9、MF14、 MF30、MF500、 数字万用表有 DT830型、DT890型等。4、万用表的正确使用（1）万用表应在干燥、无震动、无强磁场的条件下使用。使用前应将万用表水平精选文档29 放置好，并检查指针是否在零

46、位，若不在零位则应调节面板上的机械零位调节螺丝，使指针指零。测量电阻前，还应再进行欧姆调零。（2）将红色表笔的连线插入“+”号插孔内或接到“+” （或红色）接线柱上；黑色表笔的连线插入“ -”号插孔内或接到“ -” （或黑色）接线柱上。（3）正确选择测量种类（被测对象）和量程。根据被测量的种类将转换开关（功能选择开关）旋转至需要的位置。量程开关应先置于最大量程，再根据测量的需要逐步调到合适的档位。5、安全注意事项（1）严禁在测量电流和电压时旋动转换开关，以免产生电弧，烧坏转换开关的触点。（2）操作时，手不能接触表笔的金属端。特别是测非安全电压，更要注意人身安全。（3）万用表使用完毕后，应将量程

47、选择开关旋转到交流电压最高档，以防止下次开始测量时忘记看转换开关的位置就开始去测电压，以致将万用表烧坏。（4）长期不用万用表，应将表内的电池取出，以免存放过久漏出电解液，腐蚀万用表。二、钳形电流表钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。它可以在不断开电路的情况下测量电流，有的钳形电流表还可以测量电压，电阻，有交流和交、直流两用两种型式。1、工作原理电流互感器的铁芯在捏紧扳手时就可以张开，这样，被测电流通过的导线不精选文档30 需要断开就可以穿过铁芯闭合，它相当于电流互感器的一次侧，互感器的二次侧接电流表，从而指示出被测电流的数值。2、使用注意事项（1）测量时，对于不同支路或相线的导线每次只能

48、测一根导线内的电流，不可同时一次套人两根导线。（2）测量时，应将转换开关置于合适量程、对被测量的电流大小不知道时，应置于最高档，然后，根据测量值的大小再切换到合适量程。应注意不允许在测量过程中切换量程开关。切换量程必须在无电或钳口打开时进行。（3）测量时，被测载流导线应放在钳口中央，若是钳偏了，测量值会变小而产生误差。（4）为使读数准确，钳口两个面应接合良好，如有杂声，可将钳口重新开合一次；若声音依然存在应检查接合面上是否有污垢，可用汽油擦干净。（5）测量小电流电路时，为获得准确读数，可将导线在互感器铁芯部分上多绕几圈测量，此时的实际电流值应为读数除以钳口内的导线根数。（6）钳形电流表不可在绝

49、缘布良或裸露的导线上测量；不准穿在三相闸刀或熔断器内使用，潮湿和下雨天气禁止在室外进行测量。（7）不可用普通钳形电流表测量1 千伏以上高压电路中的电流， 以免发生事故。三、绝缘电阻的测量 1 、兆欧表兆欧表通常又称为摇表。电气设备绝缘的好坏，直接影响到设备的正常运行和工作人员的安全。兆欧表就是用于测量电气设备的绝缘电阻，以判断电气设备的绝缘是否完好。精选文档31 常用的兆欧表大多是国产手摇发电整流式，型号有ZC11、ZC25、ZC40等。2、兆欧表的正确接线用兆欧表测量设备的对地绝缘电阻时， “E”端接地（接地外壳）， “L”端接被测设备；测量电缆的绝缘电阻时， “L”端接线芯、“E”端接电缆

50、外皮、“G ”屏蔽端接绝缘包扎物，以消除因表面漏电而引起的误差。3、兆欧表的选择（1）兆欧表应按电气设备的电压等级选用。电压等级高的设备，必须用电压高的兆欧表来测试。一般被测设备的额定电压在500V 以下时，要选用500V 或 1000V的兆欧表；在 500V以上时，则要选用1000V或 2500V的兆欧表。特别注意的是，不能用输出电压太高的兆欧表去测试低压电气设备，否则有可能把低压电气设备的绝缘击穿。（2）兆欧表测量范围的选择原则是：不要使兆欧表的测量范围（量程）超出被测电阻的阻值太多，以免产生较大的读数误差。4、兆欧表的使用注意事项（1）测量电气设备的绝缘电阻时，必须先切断电源； 遇到有电