有机溶剂溶解聚合物-相似相溶解读

第一篇：有机溶剂溶解聚合物-相似相溶解读

有机溶剂溶解聚合物－相似相溶

一、实验原理：

1．高度聚合的聚合物通常会有一个高平均分子量而且不溶于大部分的溶剂中。有些极性较小的有机溶剂可以溶解聚合物。

2．低分子量的聚合物在有机溶剂中的溶解法则会遵循与其单体相同的法则。

3．塑料是非极性的的碳氢化合物，所以我们可以知道，它应该会溶于非极性与无氢键的溶剂，而不溶于极性与具有氢键的溶剂中。

二、仪器和用具：

500 mL 的烧杯一个；一次性塑料杯一个；约 500 mL 的丙酮。

三、步骤：

1．将喝饮料用的塑料杯，杯口向下，放入大烧杯中，如图一所示。

2．在大烧杯内放入约 8 公分高的丙酮。

3．仔细地观察变化现象，如图二和图三所示。

图1

图2

图3

四、注意事项

1．不一定要用丙酮，用其它的有机溶剂也可以。如二氯乙烷，但其毒性较大。

2．溶解过程中，由于丙酮沸点低，所以可能挥发的也快。因此要随时注意补充适量的丙酮。

3．丙酮易挥发，注意勿吸入大量的丙酮。

4．溶到最后我们可以发现烧杯底部会有粘粘的残留物，溶剂完全挥发它们会再度变硬。

5．很多聚合物是热塑性的性质，也就是说当我们对它们适度地加热时，不会发生化学变化，它们会变的软软的，所以我们可以重新塑造它们的形状。

六、启示：

1．每一种聚合物的耐热程度不同，必须看其特性来使用在不同的用途上。

2．聚苯乙烯(polystyrene)是最常见的聚合物之一，它是由很多的苯乙烯（styrene）单位构成的。杯面和碗面是由发泡和聚苯乙烯做成的。

3．由于塑料是良好的隔热物质，再加上其稳定的特性，所以我们会把塑料拿来作为隔绝的物质。

4．市面上的杯面或碗面(也就是我们说的泡面)，其保丽龙容器遇热油会溶解掉，因此希望大家尽量不要使用保丽龙器具吃热油食物。

5．我们由此实验可了解到，保丽龙或是其它平常所用的塑料是可回收的，但是由于仍然必须使用到有机溶剂，对环境仍会造成污染，所以大家尽量要避免使用。

七、思考

1．什么是聚苯乙烯呢？（聚苯乙烯就是以苯乙烯为单体，很多个苯乙烯聚合起来称为聚苯乙烯。）

2．聚合物有哪些特性使其可做为平常我们喝热水的杯子呢？（因为有些聚合物可以耐温到 100°C，因此我们可以把它拿来当作饮水杯子的材料。）

3．为何实验时要杯口朝下呢？（因为通常底部会做的比较坚固，因此要溶解底部也比较困难，所以我们若把杯口朝下，可节省较多的时间，可观察到的现象也会比较明显。）

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第二篇：怎样加快溶解教学设计解读

《怎样加快溶解》教学设计

江苏省淮安市外国语实验小学

董树林

设计理念：

遵循认知规律，创造性的将主要的教学过程设计成三部分：杂乱无序的探究→初步形成科学概念的探究→自主充分的探究。整个教学过程沿着学生对科学概念的无知→初步形成→不断深化这样的进程进行。着力体现科学探究中学生的主体地位和老师的主导作用。教学目标：

科学探究：经历简单的推测、假设、制定实验方案和运用控制变量的方法进行对比实验等科学探究活动。

科学知识：认识到物质在水中的溶解速度与物质的大小、水的温度及是否被搅动等因素有关。

情感态度价值观：在活动过程中初步感悟到科学探究中科学思维方法的重要性。教学重点：

探究控制变量做对比实验的方案设计、根据方案进行溶解快慢的实验。教学难点：

探究控制变量对比实验的方案设计。材料准备：

实物投影台、研究记录表、小烧杯3个/组、方糖若干、搅拌棒、酒精灯、三脚架、石棉垫分别1个/组。教学过程：

一、活动导入，揭示主题

1.出示方糖，将方糖投入烧杯液体中。2.你看到了什么现象？

板书：溶解

3.老师想要快点喝到这杯糖水，同学们有什么办法吗？

根据回答板书：搅拌、加热、压碎…… 4.这就是我们这节课要研究的主题 补充板书：怎样加快溶解

【设计思路】溶解是上节课学习的内容，这里用方糖在水中溶解的现象来复习巩固。为进一步研究本课的问题做好知识铺垫，也自然的引出本课的探究主题。

二、自主探究，发现问题

1.这些办法是不是可以加快溶解呢？光靠我们的猜测是不够的，我们应该怎么做？

2.搅拌可以加快溶解，对这个猜想，同学们准备设计一个什么样的实验来证明？请小组同学商量一下。

3.学生领取自己所需的实验材料，回到组里自己做实验。

4、交流实验结果，师生共同质疑，发现问题。

【设计思路】对比实验是证明各种猜测的的探究方法。但在四年级上学期，我们刚刚接触这样的的探究方法，学生没有这方面的经验。所以，我遵循了“活动——质疑——探究——形成科学概念”这样认知规律，在这里的活动中不作任何的指导，任由学生做实验。这样的活动看似杂乱无序，其实它最大的价值就在于给学生留下了一个值得进一步探究的问题，从而引发孩子们的反思。

三、形成概念，再次探究

1.这些问题应该怎样解决？老师和学生共同探究做这个实验的正确方法。2.用刚形成的科学实验方法重新验证搅拌能加快溶解这个假设。3.再次交流实验结果。4.小结，表扬。

【设计思路】自己发现了科学探究中的问题，该如何解决？这是我在这节课中想着力体现的“学生是探究的主体，老师是探究的主导”的科学课堂教学理念。所以，我和孩子们在潜移默化中完成了对比实验的正确做法，引导学生讨论，指出在这样的实验中应该注意那些因素。但我们在这个过程中并不试图去探讨什么是“控制变量”这样的科学概念。

四、独立探究，深化概念

1.对于另两个猜测，同学们想自己去验证吗？就请每个小组选择其中的一个猜测，你们准备怎样研究，小组同学共同设计你们自己的实验方案。

2.实验方案展示交流，师生共同修改方案。3.各组领取实验材料，独立实验，教师巡视指导。4.交流实验结果。相同研究项目小组可以补充发言。5.小结活动，表扬操作好的小组。

【设计思路】巩固刚刚形成的科学概念，需要通过对比实验来强化。这里的科学探究体现了一个更高的层次，那就是每组同学合力完成一个新的对比实验的设计，并将自己的实验设计提供给其他人讨论，在讨论中不断地完善实验设计。最终各组能够自主、充分的完成对比实验。

五、继续提问，拓展探究

知道这些方法能加快方糖溶解，你们想继续研究些什么？（怎样让方糖溶解的更快？）

【设计思路】科学探究不能仅仅停留在科学课堂上，小学科学老师的全部任务在于引导孩子们不断的发现问题，不断的解决问题或者试图解决这些问题。

第三篇：“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读

“沉淀溶解平衡”

（一）教学案例

1教学思路

沉淀溶解平衡的知识是《化学反应原理》中继化学平衡，电离平衡和水解平衡之后的一块区别于老教材的新增内容，所以可以采用知识迁移的方法引导学生自己理解和总结，提高学生自主学习和知识迁移的能力。

此外，本课的知识又与生活、生产和科学研究有十分紧密的联系，所以为了更好的检验新知识落实的效果，教学中我以生产生活中的一些现象为载体，创设问题情景，学生在分析问题的过程中，不但理解了沉淀溶解平衡的原理，而且提高了综合运用知识的能力，感受到了学以致用的良好效果，体验到了学习化学的重要性。2教学过程 2.1引入阶段

［引入］：展示一瓶PbI2悬浊液。(吸引学生的注意力，快速进入上课状态)［师］介绍：PbI2是一种难溶性盐，颜色为黄色。

［问］过滤后，上层清液中有I-存在吗？设计实验验证你的结论。［学生活动］：讨论，并设计实验方案验证结论。

结论：上层清液中有I-存在。方案：取上层清液，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液。若有黄色沉淀生成，则说明上层清液中含有I-。

［学生活动］：请学生做演示实验。(实验结果明显，说明上层清液中含I-。)2.2知识预备阶段

［师］：总结：实际上，难溶物质在水中还是有一定的溶解度，只是相对来说比较小。所以根据物质溶解性不同，可分为易溶，可溶，微溶和难溶。而PbI2则属于难溶性盐。［投影］：

［过渡］：既然难溶物在水中仍有少量的溶解。如：在25℃时，AgI的溶解度为2.1×10-7g，能不能说浓度达到饱和后溶解是就停止了呢？

［讨论］：难溶物在水中饱和后，溶解是不是就停止了，请从平衡的角度思考分析。2.3新课知识落实——知识迁移与总结阶段

［学生活动］观点：饱和后，溶解没有停止，只是在溶解的同时，又有PbI2固体析出，保持一种动态平衡。

［师］请大家结合课本，理解什么是沉淀溶解平衡。(及时有效利用课本，引导学生看书，提高自学能力。)［提问1］：沉淀溶解达到平衡时，从书本的概念中找出描述平衡的特征。(及时了解学生对概念的理解情况。)［学生甲］达到平衡时，沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率是相等的，而且溶液达到饱和。

［提问2］：其实我们已学习了化学平衡，电离平衡和水解平衡，大家结合前面学过的平衡特征，能再补充些沉淀溶解达到平衡时还有什么特征吗？(用意：知识有效迁移)［学生乙］：达到平衡时：溶液中各微粒浓度保持不变，平衡是一个动态平衡，当外界条件改变时，平衡会发生移动。(利用前面学习的平衡特征，回答很完整。)［设问］：沉淀溶解平衡的书写又怎么来表达呢？ ［举例］：如AgCl我们可以这样来表示： AgCl(s)→←Ag+(aq)+Cl-(aq)［过渡］：不但平衡特征有相通性，表示平衡程度的物理量也有一定的相似性。例如，我们前面学到的化学平衡常数，电离平衡常数，而沉淀溶液平衡也有一个常数的表达式，我们叫做“溶度积”——Ksp，表示方法和前面也基本相似。

［师］：指导学生再次自学课本溶度积的表示方法。Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)［提问3］：在表示Ksp时，为什么没有分母呢？(考察学生知识的前后联系。)［学生丙］：因为前面AgCl是一个固体，固体的浓度是一定值。(没想起的同学得到提示。)［提问4］：Ksp的大小受什么因素的影响？大家可以根据电离平衡常数的影响因素分析。

［学生丁］：同一物质，Ksp仅受温度的影响。［提问5］：前面我们学习的电离平衡常数，受温度的升高而增大，那么Ksp怎么受温度影响呢？(考察对前面知识的理解，对新学知识的分析能力。)［学生戊］：温度升高，有些物质Ksp增大，因为溶解度增大，如硝酸钾。而有些物质Ksp减小，因为溶解度减小，如氢氧化钙。(有些同学可能想不到溶解度随温度变化的关系来回答些问题，但分析后都能理解领悟。)2.4知识巩固——知识应用，与生活联系阶段 ①活用所学模块(巩固前面所学重点知识)［练习巩固］：写出下列难溶物在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积的表达式：

AgBr、Fe(OH)

3、CaCO3、Ag2S ②融入生活模块(用生活中的现象引起学生学习的积极性，对现象的分析解释要求学生深入思考，进一步巩固所学知识。)［现象1］如果误食可溶性钡盐，会造成钡中毒，该采取什么急救措施？ ［分析］：尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。

［常识介绍］：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，不用BaCO3做内服造影剂。

［现象2］：锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成资源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还会形成安全隐患，因此要定期除去。水垢中含有CaSO4(微溶)，可先用Na2CO3溶液处理，转化成CaCO3(难溶)，然后用酸洗。请从沉淀溶解平衡角度分析CaSO4转化CaCO3的原理。

［分析］：CaSO4微溶，当溶解的Ca2+遇到CO32-离子时，生成更难溶的CaCO3沉淀，从而使CaSO4溶解平衡向右移动，最终转化成CaCO3。［现象3］：吃糖容易形成蛀牙。

信息：1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为Ca5(PO4)3OH(羟基磷酸钙)，它是一种难溶电解质，Ksp=2.5×10-59mol/L； 2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+；请从平衡移动角度分析为何吃糖容易蛀牙？ ［分析］：羟基磷酸钙溶解产生的OH-被H+中和，促进羟基磷酸钙的溶解。［现象4］：含氟牙膏可以防止龋齿，分析原因。

［分析］：原因是F-与Ca5(PO4)3OH反应生成更难溶的氟磷石灰Ca5(PO4)3F，更能抵抗酸的侵蚀。［小结］：以上是生活中我们常见的现象，但通过今天的学习，我们明白了其中的奥秘。即沉淀溶解存在一个平衡，而且沉淀可以发生转化，即难溶的可以转变成更难溶的。

(责任编辑：背包走天下)

第四篇：5、溶解的快与慢教案解读

【教学内容分析】

《溶解的快与慢》 是教科版小学科学教材四年级上册第二单元第五课 的内容,本课内容是在学生理解了溶解的概念,知道一些固体、液体 和气体能溶解于水,不同的物质在水中的溶解能力不同的基础上进行 学习的。本课内容分为两大部分,第一部分:哪一个溶解得快,这部 分选择前几课多次用到的食盐作为观察材料,让学生通过对比实验的 方法来探究影响物质溶解快慢的因素,为第二部分的实验设计提供示 范。第二部分:加快水果糖溶解的研究,这部分实际上是模仿着进行 对比实验的设计与研究,让学生经历“问题——假设——验证——证 实”的过程,为后面《一杯水里能溶解多少食盐》等课时的探究活动 作好充分的知识准备。

【学情分析】

学生对于“溶解”的生活经验比较丰富,学习兴趣也比较浓厚。对于影响溶解快慢的因素,在现实生活中很常见,也在前几课的溶解 实验中,学生很自然地会注意到。但是,学生在设计验证性实验时因 为初次使用对比实验方法可能不会使用,需要控制的条件可能考虑得 不周全,教师要加以指导。

【设计思路】

本堂课的设计理念是在学生已有的知识和经验的基础上,以特 定的情景作内涵的保证,以日常生活中具体、鲜明的事例作探究的基 础,选择食盐、水果糖等学生熟悉的物质入手,依托学生原有的生活 经验,引导学生动手实践、自主探究、合作交流,经历“问题——假 设——验证——证实”的过程。

【教学目标】

科学概念:可溶性的固体物质在水中溶解的快慢与物体颗粒大小(即 表面积的大小、水的温度、液体是否被 搅动等因素有关。

过程与方法:设计“怎样加快水果糖溶解”的实验,亲历控制单个变 量进行对比实验的活动过程。

情感、态度、价值观:在活动过程进一步培养学生与同学合作探究、认真负责、实事求是、科学严谨的科学态度,逐步发展科学探究的乐 趣和能力。

【教学重点】

通过对比实验,使学生理解搅拌加快溶解的方法。让学生拓展到加热 水和碾碎的对比实验方法。

【教学难点】

对 比 实 验 过 程 中 , 各 种 变 量 与 不 变 量 的 控 制。【教、学具准备】

小组材料准备:2个烧杯、1根搅拌棒、1个水槽、冷水、热水、食盐、水果糖(方块冰糖、溶解快与慢记录表、秒表 1只、小铁锤 1个、温度计 1个。

教师准备:水果糖溶解快慢的记录表。【教学过程设计】:

一、创设问题情景,激起探究兴趣

1.老师这里有杯清水,请个同学上来喝一口。2.你觉得味道怎样?(没有味道

3.如果我把这么大的一块冰糖放到这杯水里你们猜这杯水会有点甜还 是很甜?(很甜

4.请这位同学继续喝一口,你现在觉得这杯水甜吗?(还是没有什么 味道 5.这是怎么回事啊?为什么感觉不到甜?(冰糖还没有溶解掉

6.那么有什么办法能让这块糖更快快速地溶解呢?(学生猜测,教师 根据猜测板书:搅拌、加热水、切碎糖片

7.这些方法都是我们的猜想,科学光猜想行吗?(不行 8.那么我们要怎么做?(做实验

9.今天我们就一起来探究“溶解的快与慢”(板书

二、师生互动合作,开展探究活动(一设计实验方案

1.今天这堂课我们就一起来研究搅拌和不搅拌的实验方案。2.你们觉得搅拌能加快溶解速度吗?(能

3.你们是怎么知道的?(我自己在家里做过实验等

4.哦,这些都是你们的生活经验,还有吗?(我妈妈告诉过我等 5.把生活经验当做科学证据科学不科学?(不科学

6.那么这个实验我们怎么做才科学?(引出 2个杯子进行对比 7.对,像这样有对比的进行实验我们称为对比试验。8.这个对比试验该怎么做?要注意些什么?(方块糖大小相同、水量相同、水温相同、同时加入糖片、观察时间 相同等 9.实验到底怎么做我们在好好想一想,然后把它写下了。(发给每位 学生一份实验方案记录表

10.汇报交流。

(二探究实验过程

1.现在方案已经设计好了,我们可以开始实验了。

2、请每组派个代表上来领取材料。

3.实验好了请同学们把实验结果记录在最下面的空白栏里。(三汇报实验结果

哪个小组愿意先来汇报你们的收获?通过实验你们发现了什么结论?(我们发现搅拌的杯子里的方块糖溶解的快点,搅拌可以加快溶解的 速度

(四学生分组实验:加快水果糖溶解的研究

1、把一块水果糖放入水中,怎样才能加快溶解呢?受到哪些因素 的影响?

2、小组讨论,提出自己的假设并说明理由。(板书:搅拌;改变 水温;将水果糖捣碎。

3、你们能不能设计一下实验?

4、教师出示提示实验注意点的问题。

(1怎样选择实验材料?用多少水进行实验?(2怎样做水果 糖 溶 解 快 与 慢 的 对 比 ? 怎 样 计 时 ?(3怎 样 进 行 实 验 和 记 录?(4怎样对实验结果做出解释?

5、学生分组制定研究计划。并汇报。

6、改正和完善设计方案。

是不是每个小组都要做这么多个的实验?众多重大的科学实 验,都是有几个实验室或实验小组分工合作完成的。我们也可以分工 合作, 比如, 这边的小组作捣碎实验, 那边的小组可以做热水实验„„

7、各组先填上实验报告单,然后材料员根据实验报告单领取材料 进行实验。

8、学生实验,并汇报实验结果。

9、小结。(板书:A、搅拌能加快溶解;B、热水可以加快溶解;C、捣碎可以加快溶解。

三、游戏:吃糖比赛。

1、师:刚才我们研究了加快水果糖溶解的方法, 现在咱们举行一 次吃糖大赛,前提是:不能把糖块直接咽下,必须等糖块全部在口腔 里溶解才行。我想请教一下:你们有什么好办法?

2、生:讨论吃糖方法。(含在嘴里不动、用舌翻动搅拌、把糖块 咬碎、咬碎并搅拌。

3、师:最慢的吃法是怎么样的?

4、学生选择喜欢的方法吃糖。每人发给一块方块冰糖。

5、汇报比赛结果。

6、小结:“吃糖比赛”其实也是一个加快溶解的实验。

四、课堂总结。

师:今天,我们探究了影响物质溶解快慢的主要因素,通过对 比实验知道搅拌、用热水、切碎可以加快溶解,还亲历了“假设—验 证”的活动过程。在生产生活中,常常需要加快或减慢某种物质的溶 解。

五、课后延伸到家里实验。

通过搅拌方案的探讨和研究我们知道了通过对比试验可以明显的 观察搅拌可以加快溶解的速度,还有加热和碾碎也能加快溶解速度。同学们回家后通过今天我们学的对比实验方案,再找其它物质继 续进行科学的验证。

《溶解的快与慢》的教学反思: 本节课整个教学过程以学生的自主探究活动为主,让学生在探 中发现、探中感悟、探中创新,较好地实现了小学科学课程的培养目 标。

本课教学活动可以设计两大环节:第一个环节是 探究搅拌能加 快溶解的速度的实验方案探讨。这个环节让学生通过对比实验的方法 来探究影响物质溶解快慢的因素,为学生回去做加热水和碾碎的实验 设计提供示范作用。第二环节是来验证搅拌能加快溶解速度的方案实 验操作。

对单个变量进行控制的对比实验活动,对学生来说有一定的难 度,因为按常理学生不会考虑到要进行对比实验活动。考虑到这个我 让学生就按他原有的思维进行解答,抓住学生的问题进行引导。如:这个对比实验我们该怎么做,学生说:用一个棒子搅拌那块糖,看看 那块糖的溶解速度加快了。这里我们提出质疑引导学生。你怎么知道 加快了?我怎么没觉得它加快速度了?这是学生就会想到要用 2个杯 子 2颗方块糖,一杯搅拌一杯不搅拌进行比较。

整堂课建立了学习主题与日常生活及经验间的联系,以日常生 活中学生熟悉的经验入手, 引导学生动手实践、自主探究、合作交流, 经历“问题——假设——验证——证实”的过程。

设计吃糖比赛的游戏,既增加了实验的趣味性,又有利于学生 综合运用所学的知识,同时对学生也很有吸引力。

总之,这堂课主要通过深入解决,搅拌能加快溶解的速度对比 实验例子让学生明白加热和碾碎也可以通过对比实验来验证它们可以 加快溶解的速度。

【教学目标】

1、科学概念: 可溶性的固体物质在水中溶解的快慢与物体颗粒的大小(即表面积的 大小、水的温度以及混合溶液是否被搅动等因素有关。

2、过程与方法: 引导学生经历 “ 问题 ——假设 ——验证 ———证实 ” 科学探 究过程和控制单个变量进行对比实验的过程。

3、情感态度价值观: 愿意将对比实验这种科学的方法运用到解决同类科学问题的研究当中 去,发展公平实验的意识。

体验研究影响溶解快慢因素的乐趣。【教学重点】加快水果糖溶解实验的研究

【教学难点】对比实验过程中,各种相同条件的控制

【教学准备】分组实验:搅拌棒 1根、烧杯 2个、热水和冷水、水果 糖、食盐、水槽。

【教学过程】

一、导入: 师:同学们,天很热,小华突然晕倒了,他应该喝一杯糖水,可是红 糖结成块了,猜一猜,你要怎样做才能让小华尽快喝到一杯糖水呢?(搅拌、用热水、捣碎、多加水等方法。

师:那到底哪种方法能够加快红糖的溶解呢?这节课我们就运用对比 实验来比较溶解的快与慢。(师板书课题:溶解的快与慢。

二、探究新知:

1、搅拌能否加快溶解

师:刚才同学们猜测,溶解的快慢可能和搅拌有关。(师板书:搅拌

师:搅拌真的都能加快食盐的溶解吗?

2、实验探究:(1师:下面,我们就通过实验来研究搅拌是否能加快食盐的溶解。你们想怎样做实验呢? 生: 师:做这个实验时, 你认为哪些条件不需要改变?哪些条件需要改变? 生:同样的烧杯、水的温度、同样多的水、同时放入食盐。

师:你想怎样改变这个条件? 生:一杯搅拌,另一杯不搅拌。

下面我们分组讨论做这个实验时需要的实验器材和数量,并设计出实 验步骤。(2师指导各组制定研究计划(假设,实验方法,实验器材,实验 步骤。学生分组汇报(3了解对比实验。

师:我们已经设计出了研究计划,现在你能找出在这个实验中有哪些 相同条件和不同条件吗? 生:相同的条件:往 2个烧杯里倒入同样多的水;同时放入食盐。生:不同的条件:搅拌其中的一杯,另一杯不搅拌。

师:像这样,相同的条件有不少,可是不同的条件只有一个,这一类 实验,我们称为对比实验。对比实验是一种公平的实验,因为不同的 条件只有一个。

(4现在开始实验

(5汇报结论。

2、用热水能否加快溶解。

师:同学们认为溶解的快慢与水的温度有关。你想怎样设计实验来证 明用热水能加快食盐的溶解。

(师板书:用热水 小组内讨论、交流。

师:在这个实验中,相同的条件是什么?不同的条件是什么? 生:相同的条件:烧杯大小,水的多少、、食盐的用量、放入水中时 间,都不搅拌。

生:不同的条件:一个用凉水 , 一个用热水 师:你想怎样做实验? 生:实验时,一杯冷水,一杯热水,水量相同,每个杯子里各放入一 包食盐,并且都不搅拌。

师:注意对冷、热水的控制

那如果水的温度再高一些,食盐的溶解能更快吗? 生:水温高食盐的溶解会更快。

师小结:通过以上实验, 我们知道搅拌和用热水能够加快食盐的溶解。那还有其他加快物质溶解的方法吗? 生 1:可以用捣碎的方法。生 2:碾碎后颗粒小,能加快溶解。

(师板书:捣碎

3、加快水果糖溶解的研究

师:这个方法好。下面我们就用这几种方法,来研究怎样加快水果糖 的溶解。它会受到哪些因素的影响?

1、小组讨论,制定一个研究计划。

有哪些方法可以加快水果糖的溶解?怎样选择实验材料?用多少水进 行实验?怎样做水果糖溶解快与慢的对比?怎样计时?怎样进行实验 和记录?怎样对实验结果做出解释? 生汇报:

2、实验要怎样做?(1搅拌:拿出两个杯子,都装满水,温度必须相同,每个杯 子里各放入一块水果糖,一杯搅拌,一杯不搅拌。观察它们有什么变 化。

(2改变水温:一杯冷水,一杯热水,水量相同,每个杯子里各放 入一块水果糖,并且都不搅拌。观察它们有什么变化。

(3将水果糖捣碎:准备两块糖块,糖块的大小要一样,捣碎其中 的一块糖,把两种糖块放在水温、水量一样的杯子中都不搅拌,观察 它们有什么变化。

3、学生分组做实验,教师巡视指导。(每个小组选择一种方法,进行实验。

4、学生汇报实验结果。A、搅拌能加快溶解;B、用热水可以加快溶解;

C、捣碎可以加快溶解。

三、启发思维,讨论探究 吃糖比赛游戏

1、同学们表现这么好,老师就奖给每人一块糖。有一个条件就是:怎 样吃糖,可以让它溶解得更快呢?

2、学生讨论吃糖方法。

3、选择喜欢的方法吃糖。

4、汇报比赛结果。分析数据，描述得出结论：糖块怎样溶解得最快？

四、总结 通过对比实验知道了加快食盐、水果糖溶解的一些方法，还亲历了“假 设—验证”的活动过程，证明了搅拌、捣碎、用热水是可以加快可溶 性固体物质在水中溶解的。五 板书设计

5、溶解的快与慢 搅拌 加快溶解的办法 用热水 捣碎 用心 爱心 专心 11 《溶解的快与慢》教案 【教学目标】 科学概念：可溶性的固体物质在水中的快慢与物体颗粒的大小（即表 面积的大 小）、水的温度以及混合溶液是否被搅动等因素有关。过程与方法：引导学生经历 “ 问题 —假设 —验证 — 证实 ” 科 学探究过 程和控制单个变量进行对比实验的过程。情感态度价值观： 愿意将对比实验这种科学的方法运用到解决同类科 学问题的研究当中去，发展公平实验的意识。体验研究影响溶解快慢 因素的乐趣。【教学重点】方糖溶解实验的研究 【教学难点】对比实验过程中，各种条件的控制 【教学准备】分组实验：筷子、塑料杯、热水和冷水、糖块、食盐、勺子 【教学过程】

一、导入 师：同学们，在一个炎热的夏天，小明忽然晕倒了，他需要喝一杯糖 水，可 是红糖结成块了，溶解得特别慢，要怎样做才能使小明尽快喝 糖水补充水分呢？（怎样做才能使糖块尽快溶解呢？）生：搅拌、用热水、捣碎等方法。师：那这些方法真的能够加快红糖的溶解吗？ 这节课我们就运用对比实验来 研究溶解的快与慢。（师板书课题： 溶解的快与慢。）

二、探究新知

1、搅拌能否加快溶解 师：刚才同学们猜测，溶解的

快慢可能和搅拌 有关。下面，我们就一起通过 对比实验来证明搅拌能否加快溶解。为 了让同学们看得更明显，老师把食盐换成 了高锰酸钾。边讲边做：老 用心 爱心 专心 12 师取两个一样的杯子，倒入同样多、同样温度的水，同时放入同样多 的高锰酸钾，不同的是一个搅拌，一个不搅拌，请同学们观察结 果。生：没搅拌的这杯没有完全溶解，搅拌的这杯完全溶解了。（课件出 示记录表：指生说，和不搅拌相比，搅拌会使溶解怎样？生答。通 过 实验，我们证明了，搅拌的确能够加快溶解。板书：搅拌）师：为了 让同学们看得更清楚，我们请看屏幕（屏幕出示未完全溶解和完全 溶 解的高锰酸钾溶液）然后回忆一下刚才老师做的演示实验，哪些条件 是相同 的？哪些条件是不同的？ 生：相同条件：相同的杯，同样多 的水，同样的温度，同时放盐，放同样多 的盐，不同条件：一个搅拌，一个不搅拌。师：经过实验证明，搅拌确实能加快溶解，那么同学们 刚才提到的，用热水 能加快溶解，我们仍要用实验来证明。那这次实 验我们要用到哪些实验器材？ 生答。师：实验过程是什么样的？搅 拌吗？相同条件和不同条件分别是什么？ 生： 相同条件： 同样的杯子，同样多的水，同时放盐，都不搅拌。不同条件： 一杯是冷，一杯是热 水。师：在用到热水做实验的时候，要注意什么？ 生：注意安全，水不要太热。实验室的药品不能随意用手接触。师：好，下面开始做 实验，注意在实验过程中注意观察，现在领取实验材料。发小包食盐，老师给倒热水。生实验。实验同时填写书上的记录表二。填完汇报： 你发现了什么结果？ 师小结：（出示课件记录表二：和热水相比，常 温的水溶解相对比怎样？热 水怎样？）通过同学们的对比实验证明，搅拌和用热水能够加快溶解。（板书： 热水）食盐是小的颗粒，那么 如果是成块的物质还有其他加快溶解的方法吗？ 生： 可以用捣碎的方 法。（师板书：捣碎）

3、加快方糖溶解的研究 师：为了使实验效果 看起来更明显，那我们用方糖来做实验。同学们说说，怎样能使方糖 溶解地更快？ 生：搅拌、热水、捣碎。师：好，下面大家可以研究 用心 爱心 专心 13 用不同的方法加快方糖的溶解，我们以小组为单 位，每个小组选择一 项影响方糖溶解速度的因素，先讨论，填好研究方案，填好 后再做实 验，实验结束后填

好结果。研究方案 研究问题：假设：（）能加快 溶解。实验器材及数量： 相同条件： 相同 相同 相同 相同 不同条 件：一杯 一杯 实验结果：＿＿＿＿能加快溶解。研究时间： 年 月 日 汇报实验结果，指生读研究方案，交研究方案。

三、总结 通过对 比实验知道了加快食盐、方糖溶解的一些方法，还亲历了“假设—验 证”的活动过程，证明了搅拌、捣碎、用热水是可以加快可溶性固体 物质在水中 溶解的。

四、作业 我们今天回去以后，吃一块水果糖，思考： 水果糖在口中为什么可以很快溶 解？还有没有其它加快溶解的 方法？

5、溶解的快与慢 加快溶解的办法： 搅拌 热水 捣碎 【教学反思】 实验中过程中，涉及到水很多，所以之前强调小心处理 水的问题很重要，然实验中不是这个组水打翻了，不 就是那个组书弄 湿了，最好每小组准备一块抹布。溶解快慢的实验操作比较简单，学 生能清楚描述。方糖溶解实验就有一定困难，主要是学生实验设计上 的困难，如果演示一个因素的实验设计后，学生再就别的 因素进行设 计可能就会相对简单一些。这一章中溶解实验较多，要注重强调实验 操作的规范问题。溶解的快与慢 搅 拌 不同条件 一个搅拌一个不搅拌 相同条件 水量 水温 食盐的数量 放入的时间 加 热 碾 碎 一个加热一个不加热 一颗碾碎一颗不碾碎 水量 水量 食盐的数量 水温 放入的时间 放入的时间 不搅拌 不搅拌 用心 爱心 专心 14

第五篇：变压器油中溶解气体分析教案解读

武汉华能阳光电气有限公司 变压器油中溶解气体分析

一、产气原理(一绝缘油的分解

大约油温在 150℃时,就能产生甲烷;150-500℃左右时产生乙烷;大 约 500℃时产生乙烯,随着温度的逐渐升高,乙烯占总烃的比例越来越大;800-1200℃左右时产生乙炔。生成碳粒的温度约在 500-800℃左右。

变压器油主要是由碳氢化合物组成(烷烃 C n H 2n+2,环烷烃 C n H 2n 或 C n H 2n-2 ,芳香烃 C n H 2n-6。绝缘纸的成分主要是碳水化合物(C 6H 10O 6 n。由电和热故障的结果可以使某些 C-H 键和 C-C 键断裂,伴随生成少量活泼 的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基,这些氢原子或自由基通过复杂 的化学反应迅速重新化合,形成氢气和低分子烃类气体,如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等, 也能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物(X-石蜡。故障初期, 所形成的气体溶于油中;当故障能量较大时,也能聚集成游离气体。碳的 固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备内部。

低能放电,如局部放电,能过离子反应促使最弱的键 C-H 键断裂,主 要重新化合成氢气。随着放电能量越来越高,如火花放电、电弧放电,能 使 C-C 断裂,然后迅速以 C-C 键、C=C键、C ≡ C 键的形式重新化合成烃 类气体。

(二绝缘纸的分解

纸、层压板或木块等固体绝缘材料分解时,主要产生 CO、CO2,当

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怀疑故障涉及固体绝缘时,一般 CO 2/C0〈 3。(三气体的其它来源

如分接开关油室向主油箱渗漏(C 2H 2高;设备油箱带油补焊(C 2H 2高;潜油泵出故障(是高速泵,轴和轴瓦产生磨擦, C 2H 2高,应改为低速 泵;变压器油中含水(H 2高;本体受潮(H 2高等均可产生气体。(三变压器内部故障的类型

变压器内部故障分为热性故障和电性故障两种,热性故障按温度高低 又分为低温过热、中温过热和高温过热三种故障,电性故障按放电的能量 密度分为局部放电、火花放电和电弧放电三种故障,现分别叙述如下。

1、热性故障

热性故障是指变压器内部的局部过热温度升高,而不是变压器正常运 行时由铜损和铁损转化而来的热量,使上层油温升高。

(l 热性故障的分类。当变压器内部发生局部过热时,人们可以按温 度的升高范围分为四种情况:150℃以下属于 轻微过热 故障, 150~300℃属 于 低温过热 , 300~700℃属于 中温过热 ,大于 700 ℃属于 高温过热。(2 热性故障产生的气体。热性故障是因热效应造成绝缘物加速裂解, 所产生的 特征气体主要是甲烷和乙烯 ,两者总量约占总烃的 80%,随着故 障点温度的升高,乙烯在总烃中所占的比例增大,甲烷为次,乙烷和氢气 更次。其中氢气的含量一般在 27%以下。通常热性故障是不

产生乙炔的, 但是,严重过热也会产生少量乙炔,其最大含量不超过总烃量的 6%,当过 热涉及固体绝缘物时,除了产生上述气体外,也会产生大量的 CO 和 CO 2。

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(3 热性故障产生的原因, 可以分为下列三种情况:①接点接触不良, 如引线连接不良,分接开关接触不良,导体接头焊接不良等,这种故障约 占过热性故障的一半。②磁路故障,由于铁心两点或多点接地造成循环电 流发热,如穿心螺丝轭铁夹件或压环压钉碰铁心;油箱及下轭铁等处有铁 磁杂物;铁心用部分硅钢片短路造成涡流发热如连片短接,硅钢片间绝缘 损坏或老化,以及漏磁引起的外壳、铁心夹件、压环等局部发热等。③导 体故障,部分绕组短路,或不同电压比并列运行引起的循环,电流发热, 绝缘导体因超负荷过流发热,绝缘膨胀,注油堵塞而引起的散热不良等。(4热性故障的危害。热性故障的危害同故障部位有关,如果热点出 现在固体绝缘材料中,则将引起材料的热解和劣化,热点范围和温度也会 逐渐升高,最终导致电弧性热点而造成设备的损坏。如果热点出现在探金 属部分,则将发生烧坏铁心、螺栓、螺帽垫板等部件,最终也会使设备损 坏。同时探金属过热往往涉及到固体绝缘,造成固体绝缘的劣化和热解, 进而损坏了固体绝缘材料的绝缘性能,最后造成更大的损坏后果。因此对 热性故障决不可掉以轻心,必须防微杜渐,将故障在萌芽状态就予以消除。

2、电性故障

电性故障是在高电应力作用下所造成的绝缘劣化, 根据 放电的能量 密度不同 ,又把 电性故障分为高能量放电、火花放电和局部放电三种类型。

1、局部放电

局部放电是一种 低能量的放电 ,变压器内部出现这种放电时,情况 比较复杂,按绝缘介质的不同可将局部放电分为气泡局部放电和油中局部

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放电,按绝缘部位来分,则有绝缘空穴、电极尖端、油角间隙、油一板中 的油隙和油中沿固体绝缘表面等五处的局部放电。

(1局部放电的原因

①当油中存在空气泡或固体绝缘材料中存在空穴或空腔, 由于气体 的介电常数和时压强度均低于油和纸绝缘材料,易引起放电。

②外界环境条件的影响如油处理不彻底, 带进杂物和水分, 或因外 界气温下降,油析出气泡等,都会引起放电。

③由于制造质量不良如某些部位有尖角、毛刺、漆瘤等,它们承受 的电场强度较高首先出现放电。

④金属部件或导电体之间的接触不良而引起的放电。

局部放电的能量密度虽不大, 但它的进一步发展将会形成放电的恶 性循环,最后导致设备的击穿或损坏,而引起严重的事故。

(2局部放电产生气体的特征

局部放电产生的气体,主要依据放电能量不同而不同。放电能量密 度在 10-9C 以下 时,一般总烃不高,主要成分是 氢气,其次是甲烷 ,氢气占 氢烃总量的 80%~90%,当放电能量密度为 10-8~10-7C 时,则氢气相应降 低,而出现乙炔,但乙炔在烃总中所占的比例也不到 2%,这是局部放电与 其他放电现象区别的主要标志。

局部放电除了使油裂解产生气体外,还会产生一种 X 蜡沉渍物,同 时,油分子结构也会发生改变,从液相色谱分析发现,经过局部放电后, 油中的芳香烃组分减少,环烷烃组分增大,因此,可以采用液相色谱仪检

武汉华能阳光电气有限公司 测变压器的局部放电故障。

2、火花放电

当放电能量密度大于 10-6C 的数量级时,就出现火花放电。它常见 如下情况:①套管引线断裂或套管储油柜对电位未固定的套管导电管放电;②引线对油箱距离太近或引线过长,或引线局部接触不良或铁心接地片损 坏或接地不良引起的放电;③分接开关拨又电位悬浮而引起的放电;④结 构设计和制造工艺的缺陷导致绝缘沿西放电,匝间或层间局部短路或受外 部因素的影响,如雷击。⑤操作过电压、过负荷、外部多次短路等引起的 匝层间放电。

火花放电的 特征气体是以乙炔和氢气 为主,其他烃类气体为次,乙 炔在烃总量所占的比例可达 25%~90%,氢气如占氢烃总量的 30%以上。

3、电弧放电

电弧放电是 高能量放电 ,常以绕组匝层间绝缘击穿为多见,其次为 引线断裂或对地闪络和分接开关飞孤等故障。这种故障由于放电能量密度 大,产气急剧常以电子扇形式冲压电介质,使绝缘纸穿孔、烧焦或炭化, 使金属材料变形或熔融烧毁,严重会造成设备烧损或爆炸故障,这种故障 一般事先难以预测,也无预兆,是以突发的形式暴露出来。出现这种故障 后,气体继电器中的 H 2和 C 2H 2等组分高达几千微升/升,变压器油亦炭化 而变黑,油中特征气体的主要成分是乙炔和 H 2,其次是乙烯和甲烷。当放 电故障涉及到固体绝缘时,除了上述气体外,还会产生 CO 和 CO 2。

4、三种放电形式的比较

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这三种放电的形式既有区别又有一定的联系, 讲它们的区别是指放 电能级和产气组分的区别,而联系是指局部放电是其他两种放电的前奏, 而后者又是前者的必然结果。二是要了解变压器内出现的故障并不是单一 某种类型的故障,往往是一种类型伴随着另一种类型,或几种类型同时出 现,因此油中故障气体组分有时显得复杂多变,需要我们认真分析,具体 对待。

变压器等设备内部进水受潮也是一种内部潜伏性故障, 除非早期发 现,及时处理,否则最终也会发展成放电性故障,甚至造成设备损坏,系 统停电事故。

当设备内部进水受潮时,油中水分和含混杂质易形成“小桥” ,或 者绝缘中含有气隙均能引起局部放电,从而产生 氢气。除此之外水分在电 场作用下的电解作用和水与铁的化学反应,也均可产生大量的氢气。(四不同故障类型产生的特征气体

表 1 不同故障类型产生的特征气体

二、故障的识别

判断设备是否存在潜伏性故障及其故障的的严重程度不同时,要根据 设备的历史状况和设备的结构特点及外部环境等因素进行综合判断。

1.出厂和新投运的设备

表 2 对出厂和新投运的设备气体含量的要求 μL/L 2.运行中设备油中溶解气体的注意值

表 3 变压器、电抗器和套管油中溶解气体含量的注意值 μL/L

表 4 电流互感器和电压互感器油中溶解气体含量的注意值 μL/L

在识别设备是示波器存在故障时,不仅需考虑油中溶解气体含量的绝 对值,还应注意:(1注意值不是划分设备有无故障的唯一标准。当气体浓度达到注意值 时,应进行跟踪分析,查明原因。

(2对 330KV 及以上的电抗器, 当出现痕量(小于 1μL/L 乙炔时也应 引起注意。(3互感器的运行温度低,产气量也少,一旦出现 C2H2超过注意值时, 一定是设备出故障,应立即退出运行。

(4套管的运行情况和变压器相似,但结构不同,对电容式套管,末 屏易受潮,进而向内侵蚀,所以故障一般是局部放电。(5注意区别非故障情况下的气体来源,进行综合分析。

3、设备中气体增长率注意值

(1 绝 对产气速率;即每运行日产生某种气体的平均值,按下式计算: γa= ρ

m t C C i i ⋅∆-1, 2, 式中:γa ——绝对产气速率, mL/d;C i,2——第二次取样测得油中某种气体浓度, μL/L;C i,1——第一次取样测得油中某种气体浓度, μL/L;

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Δt ——二次取样时间间隔中的实际运行时间, d;m ——设备总油重, t;ρ——油的密度, t/m3 表 5 绝对产气速率的注意值 mL/d

(2 相 对产气速率:即每运行月某种气体含量增加原有值的百分数的平均值,按下式计算: γr=

%1001 1 , 1 , 2, ⨯∆⨯-t C C C i i i 式中;γr ——相对产气速率, %/月;C i,2——第二次取样测得油中某种气体浓度, μL/L;C i,1——第二次取样测得油中某种气体浓度, μL/L;Δt ——二次取样时间间隔中的实际运行时间,月;总烃的相对产气速率注意值为 10%/月,岩石时,应引起注意。对总 烃含量低的设备,不宜采用此判据。

产气速率在很大程度不同上依赖于设备类型、负荷情况故障类型、所用绝缘材料及其老化程度,应结合这些情况进行综合分析。判断设备状 况时,还应考虑到呼吸系统对气体的逸事散作用。

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三、故障类型的判断(一 特 征气体法

根据表 1所列的不同故障类型所产生的气体可推断设备的故障类型。(二 三 比值法

三比值法的原理是:根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产 生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系,从五种特征气 体中选用二种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三结比值,以 不同的编码表示;根据表 6的编码规则和表 7故障类型判断方法作 为诊断故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应影响,是判 断充油电气设备故障类型的主要方法。

表 6 编码规则

表 7 故障类型判断方法

表 8 溶解气体分析解释表

注:1•在互感器中 CH 4/H2<0.2时为局部放电。在套管中 CH 4/H2<0.7为局部放电。

(三其它辅助方法

1.在对三比值法的判断结果有疑问时或者三比值的编码组合表中没有 时,可采用气体比值的立体图示法和大卫三角形法。

2.热点功率和热点温度的估算。T=322 Log(C2H 4/C2H 6+525(四 充 油电气设备的典型故障

武汉华能阳光电气有限公司 表 9 电力变压器的典型故障

表 11 套管的典型故障

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川 #1主变内部过热故障的分析、诊断与检修处理 摘要 本文介绍了河南周口供电局 220千伏川汇变电站川 #1主变存在 故障的分析、判断过程,通过对油中气体的色谱分析,发现变压器存在故 障的理论依据,根据 DL/T722-2000《导则》判断,考查产气速率,判断变 压器存在的故障性质:高温过热故障,制定了变压器检修方案,查出了变 压器存在的问题。本文详细阐述了从缺陷发现,分析到解决的过程,为处 理类似缺陷提供宝贵的实践经验。

关键词 :色谱分析 跟踪检查 故障诊断

一、概述

变压器是变电站的重要设备,变压器的运行状况直接影响电能的正常 输送。因此,各发电及供电单位都非常注重变压器的绝缘监督、运行维护 及消缺工作,色谱分析是通过对油中溶解气体的分析检测充油电气设备存 在潜伏性故障的一个重要方法,是监督、保障设备安全运行的一个重要手 段,通过对特征气体的分析及三比值法,能及时掌握变压器运行情况,及 早发现设备故障、故障性质及故障发展变化的情况,查出问题,消除缺陷, 保证变压器安全稳定运行。本文介绍了川 1#主变自 2004年 7月投运后, 色 谱分析发现主变存在的故障过程,故障性质诊断方法,查出的问题及处理 结果。

二、主变技术数据

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周口 220千伏川汇变电站川 #1主变主要参数为: 型号:SFPSZ9-150000/220 连接组别:YN,yn0,d11 电压:230±8╳ 1.25%/121/10.5 kV 空载损耗:97.2kW 空载电流:0.174% 生产厂家:山东电力设备厂 出厂日期:2004年 3月 16日

三、故障分析及处理(一 故障初期分析

川 #1主变自 2004年 6月 26日投运以来, 进行了例行的高压试验和油 化验,高压试验数据符合投运要求,而油色谱分析却出现乙炔及总烃升高 情况,故对其加强了跟踪分析。

表 1 色谱分析数据

象,故进行了相关的色谱分析:(正常运行监督:至少三个月一次;新投运 的变压器及电抗器:至少在投运后的 1天、4天、10天、30天监测

1、故障产气速率分析

(a 相对产气速率

γr={[(Ci2-C i1/ Ci1]/Δt }×100% ={[(56.32-1.45/ 1.45]/(4/30 }×100% =28381%/月≥ 10%/月

武汉华能阳光电气有限公司(b 绝对产气速率 γa= [(Ci2-C i1/ Δt]×(m/ρ =[(56.32-1.45/ 4]×(46/0.89 =709mL/d(国标规定相对产气速率注意值不大于 10%/月,绝对产气速率不大 于 12mL /d 可见, 气体上升速度很快, 且远大于 10%/月和 12mL /d , 可认为设备有异常 , 必须跟踪分析。

2.用判断故障性质的三比值法来分析

C 2H 2/C2H4=2.12/32.92≈ 0.06 CH4/H2=17.76/21.95≈ 0.81 C 2H 4/C2H 6=32.92/3.52≈ 9.35 上述比值范围编码组合为(0、0、2 ,由此推断,故障性质为“高于 700℃高温范围的过热故障” ,再用经验公式计算

T=322 Log(C2H 4/C2H 6+525 T=322 Log(32.92/3.52+525=837.64℃ 其估算温度也与上述结论相符。

可见满足判据条件,可判断是变压器高温过热故障。

经进一步运行跟踪检查,发现主变有铁芯接地电流。综上所述,完全 有理由认为设备有异常 , 需停电检修。

(二故障的确切定位及处理

2004年 7月 9日对变压器进行停电检查,检测铁芯对地绝缘电阻仅为 58欧姆,分析判断为变压器铁芯多点接地。为了消除铁芯多点接地,采用 了“电容电流放电法、大电流冲击法”等方法,但铁芯多点接地故障并未 消除,故暂时采用在铁心外接地引线串接可调电阻,将接地电流限制在 0.1mA 以下 , 变压器继续投运。

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经多次色谱跟踪分析 , 气体组分含量基本稳定 , 但一直居高不下 , 没有 增长趋势。这说明了故障没有继续发展 , 但是故障隐患一直存在 , 问题不容 忽视。

表 2 色谱跟踪分析数据

长时间运行会影响变压器铁芯绝缘 , 给变压器安全运行带来隐患。经与变压 器厂方共同研究, 决定对变压器进行吊罩消 缺。

2004年 11月 25日,在川汇变电站 川 #1主变现场,准备开始吊罩工作。首先 对变压器油箱内的绝缘油向外排放, 然后准 备对主变上部及侧部观察孔密封盖进行拆

除(环境温度 16℃,空气相对湿度 20%,风力微弱。主变本体内变压器油 全部放尽,观察孔上、下密封盖全部拆除。用兆欧表再次测量主变铁芯绝 缘电阻指示为零。随即由专业人员进入主变本体内进行检查,首先用橡朔 外壳的防爆手电筒照明目测和红外探测仪进行全面排查后,变压器器身外

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侧人员用摇表对 0.4微法、2500伏电容器充电,对主变铁芯外接地引线进 行放电,本体内人员多次观察和静听内部放电声音,经过多次放电和反复 的视听,不断缩小观察范围。下午 1点钟,当电容器第十次放电时,检查 人员终于发现主变内部的“放电”位置在 10千伏低压侧 B、C 两相之间下 部的铁芯夹件与铁心之间。用手无法直接取出,之后检查人员用一块高强 磁铁(用铁丝和布带绑扎严密送入放电位置,取出引起多点接地的金属 异物。经分析判断,引起川 #1主变铁芯多点接地的金属异物是一个“M20镀锌螺丝帽”(如右图示 ,该螺丝帽两边沿有磨损,其中六个侧面的一个 面有明显放电痕迹;当该螺丝帽取出后,测量主变铁芯绝缘电阻为 5000兆 欧。经现场专业技术人员分析确认, 220千伏川汇变电站川 #1主变铁芯多 点接地故障已经消除。

随后,对变压器油进行彻底的滤油脱气,并进行色谱、油化、绝缘等 试验,所有试验项目合格后,将变压器投入运行。

四、现场检查方案流程图(此检查方案仅作参考,具体问题具体分析 为了更直观地进行检查和分析,将实际检查方案绘制成流程图,便于 比对和参考。

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五、总结

通过这次变压器故障情况的排除,使我们更进一步认识到加强绝缘监 督的重要性,变压器油色谱跟踪分析对于发现变压器早期故障是非常有效 的方法。同时也为今后类似的大型电力变压器缺陷的解决积累了非常宝贵 的经验:

(1大型电力变压器铁芯过热原因是多方面的,处理时应认真分析判 断,遵从先易后难的原则,首先要解决明显的缺陷,再进一步分析、判断、分解、检查处理。

(2应加强变压器的定期试验工作,创造条件实现对变压器进行在线 监测。