自耦变压器的优点

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1、两种常见特种变压器自耦变压器和互感器   我们讨论过每相只有一个原绕组和一个副绕组的双绕组变压器，这种变压器内部的电磁过程及分析方法颇具代表性，也是研究其他各类变压器的理论基础。在生产实际中所应用的变压器则是多种多样的，本章介绍2种常见的特种变压器，自耦变压器和互感器。   一定义   如图：   (a)一般双绕组变压器，原副方只有磁联系；   (b)单相自耦变压器，省去一个绕组。   (c)自耦变压器：原，副绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。   二基本分析   1变比ka   对应于双绕组变压器k=(Nab-Ncb)／Ncb=kA-1    (2)   由双绕组

2、变压器概念出发。得，   ka="U1"／U2=Nab／Ncb(1)   2磁势关系   磁势平衡方程式为：   I1Nab+I2Nbc=I0Nab   为了分析方便起见，略去I0[很小]。加一项减一项比值不变。   I1Nab-I1Nbc+I1Nbc+I2Nbc=0   得，IacNac=IbcNbc(3)   由此可知，同一绕组ac段和bc段存在着磁势平衡关系。   3电流关系   由上式知，Iac和Ibc同相位，-(Iac+Ibc)=I2，只看大小，即   i2="Iac+Ibc=kaI1    "(4)   4自耦变压器优点   省铜线，

3、重量轻，损耗小，效率高。   ka越接近“1”，优点越显著。（1-1/ka）称为效益系数。   5用铜量   (1)原边情况   设双绕组变压器的“AX”段和自耦变压器的“ac”段铜线截面积完全一样，用铜量正比于绕组匝数长度L。令nax="Nab"   (自耦变压器铜量)／(普通变压器用铜量)=Lac／LAX=Nac／NAX=(Nab-Nbc)／Nab=1-(1／kA)   (5)   (2)副边情况   设双绕组变压器的副边“ax”段和自耦变压器的副边“cb”段匝数一样，设两者长度一样时，用铜量正比于截面积A或电流I。   (自耦变压器铜量)／(普通变压器用铜量)=A

4、bc／A2=Ibc／I2=(I2-Iac)／I2=1-(1/kA)     (6)   由(5)，(6)式知，自耦变压器的用铜量总是小于用容量的双绕组变压器，ka越接近1，(1-1／ka)就越小，材料也就越省，越经济。在电密J不变时，单位体积的铜耜不变，则用铜少，损耗就小，效率高，而且本来就省去了一个绕组。   6缺点   (1)ka不够大；(2)漏阻抗小，短路电流大；(3)低压侧和高压侧绕组在电气方面连在一起，若原边引起过电压也会影响到低压边。   三传导容量和感应容量   传导容量：由电路关系直接传递的功率(U2Iac)；   感应容量：由电磁感应传递的功率(U2

5、Ibc)。   在自耦变压器中，两者同时存在，而一般变压器只有后者。传导功率是自耦变压器独具一格的特点，也是节省材料的关键所在。   据(4)式s2="U2I2=U2Iac+U"２Ibc故：   1传导容量占总容量的百分比为：U2Iac／U2I2=Iac／I2=I1／I2=1／ka   2感应容量占总容量的百分比为：U2Ibc／U2I2=Ibc／I2=(I2-Iac)／I2=1-1／ka   要点和注意事项：   一、电压互感器   1电压互感器副边绝不允许短路。因短路电流将使绕组发热，破坏绝缘，危及人身和设备的安全。   2电压互感器铁心和副绕组的一端必

6、须可靠接地。保障人身安全。   二、电流互感器   1电流互感器副方不允许开路。开路后，原方电流全为励磁作用，铁心过饱和，电压较高，铁心严重发热。   2电流互感器副绕组一端和铁心须可靠接地。漏磁通较少，功率传导效率更高，较少的磁通电流，电压容易控制。自耦变压器是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的—部分线匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，其余部分称为串联绕组，同容量的自藕变压器与普通变压器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且变压器容量越大，电压越高．这个优点就越

7、加突出。因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用。和普通双绕组变压器相比，自耦变压器有以下主要特点：（1)由于自耦变压器的计算容量小于额定容量．所以在同样的额定容量下，自耦变压器的主要尺寸较小，有效材料(硅钢片和导线)和结构材料(钢材)都相应减少，从而降低了成本。有效材料的减少使得铜耗和铁耗也相应减少，故自耦变压器的效率较高。同时由于主要尺寸的缩小和质量的减小，可以在容许的运输条件下制造单台容量更大的