自耦變壓器的原理接線結(jié)構(gòu)

1、自耦變壓器的原理、接線、結(jié)構(gòu)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路在一個(gè)閉合的鐵芯上繞兩個(gè)或以上的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈通入交流電源時(shí)（就是初級(jí)線 圈），線圈中流過(guò)交變電流，這個(gè)交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變主磁通在初 級(jí)線圈中產(chǎn)生自身感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)另外一個(gè)線圈（就是次級(jí)線圈）中感應(yīng)互感電動(dòng) 勢(shì)。通過(guò)改變初、次級(jí)的線圈匝數(shù)比的關(guān)系來(lái)改變初、次級(jí)線圈端電壓，實(shí)現(xiàn)電壓的 變換，一般匝數(shù)比為1.5: 12: 1。因?yàn)槌跫?jí)和次級(jí)線圈直接相連，有跨級(jí)漏電的危 險(xiǎn)。所以不能作行燈變壓器。區(qū)別在電網(wǎng)中，從220KV電壓等級(jí)才開(kāi)始有自耦變壓器，多用作電網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)變。 220KV以下幾乎沒(méi)有自耦變壓器。自耦變壓器在較低電壓

2、下是使用最多是用來(lái)作為電 機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)使用。對(duì)于干式變壓器來(lái)講，它的絕緣介質(zhì)是樹(shù)脂之類的固體，沒(méi)有油浸式變壓器中的絕緣 油，所以稱為干式。干式變壓器由于散熱條件差，所以容量不能做得很大，一般只有 中小型變壓器，電壓等級(jí)也基本上在 35KV及以下，但國(guó)內(nèi)外也都已經(jīng)有額定電壓達(dá)到 66kV甚至更高的干式變壓器，容量也可達(dá) 30000kVA甚至更高。工作原理 自耦變壓器零序差動(dòng)保護(hù)原理圖自耦變壓器1 .自耦變壓器是輸出和輸入共用一組線圈的特殊變壓器.升壓和降壓用不同的抽頭來(lái)實(shí)現(xiàn).比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低 .比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高 .2 .其實(shí)原理和普通變壓器一樣的，只不過(guò)他的原線圈就

3、是它的副線圈一般的變壓器是 左邊一個(gè)原線圈通過(guò)電磁感應(yīng)，使右邊的副線圈產(chǎn)生電壓，自耦變壓器是自己影響自 己。3 .自耦變壓器是只有一個(gè)繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一 部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的一部分線 匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，自耦變壓器的其余部 分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高， 并且變壓器容量越大，電壓越高.這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、 電壓等級(jí)的提高和輸送容量的增大，自耦變壓器由于其容量大、損耗小、造價(jià)低而得 到廣泛應(yīng)用.0三相自耦變壓器由

4、電磁感應(yīng)的原理可知，變壓器并不要有分開(kāi)的原繞組和副繞組，只有一個(gè)線圈也能達(dá)到變換電壓的目的.在圖1中，當(dāng)變壓器原繞組 W1接入交流電源U1時(shí)，變壓器原 繞組每匝的電壓降，電壓平均分配在變壓器原繞組1,2,變壓器副繞組 W2的電壓等于原繞組每匝電壓乘以 3,4的匝數(shù).在U1不變的下，變更 W1和W2的比例，就得到不同 的U2值.這種原，副繞組直接串聯(lián)，自行耦合的變壓器就叫自耦變壓器，又叫單圈變 壓器.普通變壓器的原，副繞組是互相絕緣的，只用磁的聯(lián)系而沒(méi)有電的聯(lián)系，依線圈組數(shù) 的不同，這種變壓器又可分為雙圈變壓器或多圈變壓器.由電磁感應(yīng)的原理可知，并不要有分開(kāi)的原繞組和副繞組，只有一個(gè)線圈也能達(dá)到

5、變換電壓的目的.在圖1中，當(dāng)原繞組W1接入交流電源U1時(shí)，原繞組每匝的電壓降，電壓平均分配在原繞組1,2,副繞組W2的電壓等于原繞組每匝電壓乘以3,4的匝數(shù).在U1不變的下，變更 W1和W2的比例，就得到不同的 U2值.這種原，副繞組直接串聯(lián)，自行耦合的變壓器稱為自 耦變壓器，又叫單圈變壓器.自耦變壓器的各種運(yùn)行方式自耦變壓器中的電壓，電流和匝數(shù)的關(guān)系和變壓器，既： U1/U2=W1/W2=I2/I1=K自耦變壓器最大特點(diǎn)是，副繞組是原繞組的一部分（變壓器： ）,或原繞組是副繞組的一部分 .自耦變壓器原，副繞組的電流方向和普通變壓器一樣是相反的在忽略變壓器的激磁電流和損耗的情況下，可有如下關(guān)系

6、式降壓：I2=I1+I,I=I2-I1升壓：I2=I1-I,I=I1-I2P1=U1I1,P2=U2I2式中：I1是原繞組電流，I2是副繞組電流U1是原繞組電壓，U2是副繞組電壓P1是原繞組功率，P2是副繞組功率編輯本段特點(diǎn)由于自耦變壓器的計(jì)算容量小于額定容量.所以在同樣的額定容量下， 自耦變壓器的主要尺寸較小，有效材料（硅鋼片和導(dǎo)線）和結(jié)構(gòu)材料（鋼材）都相應(yīng) 減少，從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應(yīng)減少，故自耦變壓器 的效率較高。同時(shí)由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小，可以在容許的運(yùn)輸條件下制造 單臺(tái)容量更大的變壓器。但通常在自耦變壓器中只有k<2時(shí)，上述優(yōu)點(diǎn)才明顯。由于自

7、耦變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值比雙繞組變壓器小，故電壓變化率較小，但短路 電流較大。由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過(guò)電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán) 重過(guò)電壓。為了避免這種危險(xiǎn)，一、二次都必須裝設(shè)避雷器，不要認(rèn)為一、二次繞組 是串聯(lián)的，一次已裝、二次就可省略。在一般變壓器中。有載調(diào)壓裝置往往連接在接地的中性點(diǎn)上，這樣調(diào)壓裝置的電壓 等級(jí)可以比在線端調(diào)壓時(shí)低。而自耦變壓器中性點(diǎn)調(diào)壓側(cè)會(huì)帶來(lái)所謂的相關(guān)調(diào)壓?jiǎn)栴}。 因此，要求自耦變壓器有載調(diào)壓時(shí)，只能采用線端調(diào)壓方式。自耦變壓器應(yīng)用自耦變壓器在不需要初、次級(jí)隔離的場(chǎng)合都有應(yīng)用，具有體積小、耗材少、效率 高的優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的交流（手動(dòng)旋轉(zhuǎn)）調(diào)壓器、家用小

8、型交流穩(wěn)壓器內(nèi)的變壓器、三相 電機(jī)自耦減壓起動(dòng)箱內(nèi)的變壓器等等，都是自耦變壓器的應(yīng)用范例。隨著中國(guó)電氣化鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，自耦變壓器（ AT）供電方式得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。由于自耦變壓器供電方式非常適用于大容量負(fù)荷的供電，對(duì)通信線路的干擾又較小， 因而被客運(yùn)專線以及重載貨運(yùn)鐵路所廣泛采用。早期中國(guó)鐵路專用自耦變壓器主要依 靠進(jìn)口，成本較高且維護(hù)不便。由中鐵電氣化局集團(tuán)保定鐵道變壓器有限公司設(shè)計(jì)并 生產(chǎn)的OD8-M系列鐵路專用自耦變壓器先后在神朔鐵路、京津城際高速鐵路、大秦鐵 路重載列車單元改造、武廣客運(yùn)專線等多條重要鐵路投入使用，受到相關(guān)部門的高度 好評(píng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白。運(yùn)行方式電力系

9、統(tǒng)中常采用三繞組自耦變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，以減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。它有高壓、中壓和低壓 3個(gè)繞組。通常其高壓和中壓側(cè)均為110千伏以上的系統(tǒng)。其運(yùn)行方式有以下5種。自耦變壓器高壓側(cè)向中壓側(cè)或中壓側(cè)向高壓側(cè)送電，如圖2a所示。實(shí)線方向?yàn)楦邏簜?cè)向中壓側(cè)送電，虛線表示中壓側(cè)向高壓側(cè)送電。因?yàn)楦咧械腿齻€(gè)繞組與鐵心的相對(duì)位置，在制 造時(shí)與設(shè)計(jì)有所差異，所以在這種運(yùn)行方式下，如果中壓布置在高低壓之間，一般可 以傳輸全部額定容量；如果中壓繞組靠鐵心布置，則由于漏磁通在結(jié)構(gòu)中會(huì)引起較大 的附加損耗，其最大傳輸功率 s往往限制在額定容量 S1n的7080%。高壓側(cè)向低壓側(cè)或低壓側(cè)向高壓側(cè)送電，如圖2b所示。此時(shí)功

10、率全部通過(guò)磁路傳輸,其最大傳輸功率不得超過(guò)低壓繞組的額定容量S3n。中壓側(cè)向低壓側(cè)或低壓側(cè)向中壓側(cè)送電，如圖 2c所示。這種情況與第 2種運(yùn)行方式 相同。高壓側(cè)同時(shí)向中壓側(cè)和低壓側(cè)或低壓側(cè)和中壓側(cè)同時(shí)向高壓側(cè)送電，如圖2d所示。在這種運(yùn)行方式下，最大允許的傳輸功率不得超過(guò)自耦變壓器高壓繞組（即串聯(lián)繞組） 的額定容量。中壓側(cè)同時(shí)向高壓側(cè)和低壓側(cè)或高壓側(cè)和低壓側(cè)同時(shí)向中壓側(cè)送電，如圖2e所示。在這種運(yùn)行方式中，中壓繞組（即公共繞組）為原繞組，而其他兩個(gè)為副繞組。因此， 最大傳輸功率受公共繞組容量的限制。性能技術(shù)參數(shù)：額定功率：50/60（KVA）效率（卅：99%電壓比：400/220（V）外形結(jié)構(gòu)

11、：立式冷卻方式：自然冷式防潮方式：開(kāi)放式繞組數(shù)目：自耦鐵心結(jié)構(gòu)：殼式冷卻形式：干式鐵心形狀：E型電源相數(shù)：三相頻率特性：低頻型號(hào)：OSG應(yīng)用范圍：特種品牌：薩頓斯 自耦變壓器含義自耦變壓器是一種圈式變壓器，初級(jí)和次級(jí)共同用一個(gè)繞組，也就是共同用一個(gè)零線， 其變壓比有固定的和可調(diào)的兩種。2自耦變壓器優(yōu)點(diǎn)降壓起動(dòng)器中的自耦變壓器的變壓比是固定的，而接觸式調(diào)壓器的變壓比是可變的。 自耦變壓器與同容量的一般變壓器相比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用料省、體積小等優(yōu)點(diǎn)。尤其在變壓比接近于1的場(chǎng)合顯得特別經(jīng)濟(jì)，所以在電壓相近的大功率輸電變壓器中 用得較多，此外在10千瓦以上異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器中得到廣泛使用。但是，由

12、于初 次級(jí)繞組共用一個(gè)繞組，有電的聯(lián)系，因此在某些場(chǎng)合不宜使用，特別是不能用作行 燈變壓器。因此，自耦變壓器與普通的雙繞組變壓器比較有以下優(yōu)點(diǎn)。1）消耗材料少，成本低。因?yàn)樽儔浩魉霉桎撈豌~線的量是和繞組的額定感應(yīng)電勢(shì) 和額定電流有關(guān)，也即和繞組的容量有關(guān)，自耦變壓器繞組容量降低，所耗材料也減 少，成本也低。2）損耗少效益高。由于銅線和硅鋼片用量減少，在同樣的電流密度及磁通密度時(shí)，自 耦變壓器的銅損和鐵損都比雙繞組變壓器減少，因此效益較高。3）便于運(yùn)輸和安裝。因?yàn)樗韧萘康碾p繞組變壓器重量輕，尺寸小，占地面積小。4）提高了變壓器的極限制造容量。變壓器的極限制造容量一般受運(yùn)輸條件的限制，在

13、相同的運(yùn)輸條件的限制，在相同的運(yùn)輸條件下，自耦變壓器容量可比雙繞組變壓器制 造大一些。自耦變壓器缺點(diǎn)在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器，也會(huì)有不利的影響。其缺點(diǎn)如下：1）使電力系統(tǒng)短路電流增加。由于自耦變壓器的高、中壓繞組之間有電的聯(lián)系，其短路阻抗只有同容量普通雙繞組 變壓器的（1-k/1）平方倍，因此在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器后，將使三相短路電流顯 著增加。又由于自耦變壓器中性點(diǎn)必須直接接地，所以將使系統(tǒng)的單相短路電流大為 增加，有時(shí)甚至超過(guò)三相短路電流。2）造成調(diào)壓上的一些困難。主要也是因其高、中壓繞組有電的聯(lián)系引起的目前自耦變壓器可能的調(diào)壓方式有三種，第一種是在自耦變壓器繞組內(nèi)部裝設(shè)帶負(fù)荷改變分頭位置的調(diào)壓裝置；第二種是在高壓與中壓線路上裝設(shè)附加變壓器。而這三種方法不僅是制造上存在困難，不經(jīng)濟(jì)，且在 運(yùn)行中也有缺點(diǎn)（如影響第三繞組的電壓），解決得都不夠理想。3）使繞組的過(guò)電壓保護(hù)復(fù)雜 由