分裂變壓器簡介王龍江電氣工程及其自動化0706

3073031112一、定義：

分裂變壓器是將其中一個繞組〔通常是低壓繞組〕分裂成電路上不相連而在磁路上只有松散耦合的兩個繞組的變壓器。二、分裂變壓器的特點：變壓器中，低壓線圈分裂成額定容量相等的兩局部或者幾局部。分裂線圈之間沒有電的聯(lián)系，而僅有較弱的磁聯(lián)系。分裂繞阻的每個支路可以單獨運行，也可以在額定電壓一樣時并聯(lián)運行，低壓線圈分裂后，可以大大地增加高壓線圈與低壓線圈各分裂局部之間，以及低壓分裂線圈之間的短路阻抗，從而很好地限制網(wǎng)絡(luò)的短路電流，因此分裂變壓器在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。按其構(gòu)造，分裂變壓器與一般變壓器的區(qū)分僅是各鐵芯柱上的低壓線圈本身，分裂變壓器的低壓線圈沒有串聯(lián)或并聯(lián)，而將始端和終端各自引出，其原理如圖1所示。該圖所示為Y／△一△一11—11接線方式，即高壓線圈接成星形，兩個分裂的低壓線圈接成三角形，此外還有其他接線方式。三、分裂變壓器的根本要求分裂變壓器與一般變壓器，按其構(gòu)造看，幾乎沒有什么區(qū)分，其區(qū)分僅僅是在各鐵蒼柱上的低壓圈線本身．沒有串聯(lián)或并聯(lián)而將其始端和終端各自引出，無論實行哪種構(gòu)造方式，其分裂的二次繞組之間磁的耦合是比較弱的，因此，對分裂變壓器的根本要求是：1)低壓繞組線圈分裂的幾個局部與高壓線圈的絕緣構(gòu)造，要求有足夠的電氣強度；2)低壓線圈每一局部與高壓線圈之間的阻抗值要相等；3)使用時，低壓線圈的每一局部可分別接到發(fā)電機或電動機上，且可同時運行，也可單獨運行，具有一樣額定電壓的分裂線圈可以并聯(lián)運行；4)構(gòu)造要簡潔，盡可能接近無分裂線圈變壓器的構(gòu)造。固然，分裂變壓器比起一般(無分裂)變壓器(在一樣容量、電壓等級、調(diào)壓范圍及級數(shù)，總損耗和短路電壓等狀況下)相比，材料消耗較多(包括硅鋼片、線圈用銅(鋁)量等)，從而使變壓器的本錢有所增加。四、分裂變壓器的等值電路三相繞組雙分裂變壓器，由于每相可看成3個繞組，其等值電路可用一般的星形等值電路來表示，如圖2所示。五、分裂變壓器的特殊參數(shù)

1.當(dāng)分裂繞組的幾個分支并聯(lián)組成統(tǒng)一的低壓繞組對高壓繞組運行時，叫做穿越運行，這時變壓器的短路電抗稱為“穿越電抗”，用“”表示；2.當(dāng)分裂繞組的一個分支對高壓繞組運行時，叫做半穿越運行，此時變壓器的短路電抗稱為“半穿越電抗”，用“”表示；3.當(dāng)分裂繞組的一個分支對另一個分支運行時，稱為分裂運行，此時變壓器的短路電抗叫做“分裂電抗”，用“”表示；分裂電抗與穿越電抗之比叫做“分裂系數(shù)”，用

表示，即圖２中各支路電抗分別以表示。端子

、

間的電抗應(yīng)為分裂電抗。即：，而分裂繞組的兩支路是完全對稱的，故，代人上式并考慮到：，則得到：

依據(jù)穿越抗流的定義：應(yīng)為，并聯(lián)后與1點間的電抗，即：

〔1〕由此可見。依據(jù)分裂系數(shù)和穿越電抗就可以簡潔地求出等效電路中各個參數(shù)。在一般狀況下。分裂系數(shù)的數(shù)值在0—4之間，由分裂成兩局部的低壓繞組的相互位置來打算。分裂系數(shù)的具體數(shù)值依據(jù)變壓器正常運行狀況及事故狀態(tài)對電壓的要求來選取。

此時繞組和間磁的聯(lián)系最弱，由式(1)和(2)可見。此時

此時等效電路圖簡化為圖3a所示，猶如兩臺獨立的雙繞組變壓器一般，繞組的負(fù)荷變化，只會引起繞組本身的端電壓變化，而對繞組的端電壓沒有任何影響，反之亦然。此時繞組和間磁的聯(lián)系最強，由式(1)和(2)可見。此時猶如一臺一般雙繞組變壓器一般。繞組的端電壓就是繞組的端電壓，此時的等效電路如圖3b所示。一般狀況下，繞組和之間有肯定的磁聯(lián)系，等效電路如圖3c所示，則為正常的分裂變壓器。六、分裂變壓器的運行特性由于分裂變壓器有較大的電抗，因此大機組發(fā)電廠承受分裂變壓器作為廠用變壓器和起動變壓器，在運行上有如下優(yōu)點：(1)限制短路電流顯著。當(dāng)分裂繞組的一個支路短路時，由電網(wǎng)供給的短路電流經(jīng)過分裂變壓器的半穿越電抗比穿越電抗大，故供給的短路電流要比雙繞組變壓器小，同時分裂繞組另一支路由電動機供給短路點的反響電流，因受分裂繞組的限制，亦削減很多。從而保證了廠用母線上電氣設(shè)備的短路穩(wěn)定性。(2)當(dāng)分裂繞組一個支路發(fā)生故障時，另一支路母線電壓降低比較少。同時，當(dāng)分裂繞組一個支路的電動機自啟動，另一個支路的電壓幾乎不受影響。這樣就提高了廠用母線上所供電一半負(fù)荷的牢靠性。[1]嚴(yán)震池編．《電機學(xué)同步訓(xùn)練》北京,中國電力出版社，2023年11月，80頁[2]彭永紅.分裂變壓器的遣行特性[D]