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从变压器运行特性简述两种分裂变压器的特点

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崔娜

摘要：分裂变压器正广泛运行于大型火电厂的厂用变压器，而通过其低压绕组的结构区分，分裂变压器主要有两种结构形式：辐向分裂变压器和轴向分裂变压器。本文通过分裂变压器的特点和运行特性对两种结构的分裂变压器作一定比较。

关键词：分裂变压器;特性;运行

分裂变压器是变压器中的一种特殊形式：一般的说它有一个高压绕组和两个分裂的低压绕组，分裂绕组的额定电压相同，他们的总容量等于变压器的总容量。它的低压绕组之间没有电气上的联系，而仅有很少的磁的联系。低压绕组分裂后，可大大地增加高压绕组与低压绕组两个分裂部分之间，及低压绕组之间的短路阻抗值，这对限制电网的短路电流，节省投资有着很大的实际意义，因而分裂变压器正在电力工业中被广泛采用。

1 分裂变压器的基本要求是

1）低压绕组的每一部分可分别接到发电机或电动机上，且可同时运行，也可单独运行。

2）低压绕组的每一部分与高压绕组之间的阻抗值要相同。

轴向分裂变压器的主要结构是铁心—稳压绕组—低压绕组—高压绕组—调压绕组。低压绕组由相同的线圈分上下两部分套在同一个硬纸板筒上，由于相对铁心及高压绕组的距离一致，保证了高压绕组与低压绕组两部分的各分接的阻抗值、损耗值均相同。（低压绕组接线原理图见附图一）

辐向分裂变压器把低压绕组辐向分为两部分。为保证高压绕组与低压绕组两部分的阻抗值相同，旺旺将调压绕组放在低压绕组Ⅰ和高压绕组之间。其主要结构是铁心—稳压绕组—低压绕组—调压绕组—高压绕组—低压绕组。（低压绕组接线原理图见附图二）

以上的两种结构决定了在额定分接短路阻抗相同的情况下，辐向分裂变压器高压绕组对低压绕组Ⅰ和Ⅱ极限分接的阻抗不同，损耗也不可能一致。

按有关规定：高温、高压电厂的厂用母线最低电压为母线电压的65%，根据理论分析和运行经验，只要分裂系数大于2.11时，当一个分段上发生短路时，另一分段上的母线电压最低时也不会低于65%。然而分裂变压器在设计和制造时分裂系数一般都在3.5左右，所以另一分段上的电压远高于允许的最低电压水平，即另一分段仍能继续运行，有利于厂用电的安全稳定。在厂用母线短路时，冲击电流包括两个部分：一是通过厂用变压器送来的短路电流;二是厂用电动机的反馈短路电流，由于分裂变压器的电抗值比普通变压器增大了（电抗值随着分裂系数的增大而增大），短路电流将随着分裂系数的增大而減小，可见分裂系数对限制短路电流有着显著的影响，当分裂系数等于4时，变压器送来的短路电流可比普通变压器减少一半;而对于厂用电动机的反馈短路电流，由于一个厂用母线上所接电动机减少一半，因此供给的反馈短路电流亦减少一半。所以，采用厂用分裂变压器以后，厂用母线上的短路电流将显著减少，从而对厂用母线上的电气设备的短路稳定性有较大好处。为了保证最大的经济效益，在选用厂用电气设备时，不但可以降低短路电流，减小短路电流对母线和断路器的冲击，减小母线和断路器的一次投资费用。轴向分裂变压器的分裂系数大多在3.5左右，辐向分裂变压器至少为4.5，达到5.2以上的产品也有可能，这样辐向分裂较轴向分裂降低厂用母线上的短路电流要明显的多。

电动机成组自起动主要取决于分裂系数，当分裂系数等于0时，整个变压器的自起动容量比同容量的普通变压器增加一倍;当分裂系数大于或等于4时，整个变压器的自起动容量比同容量的普通变压器相同。由于轴向分裂变压器的分裂系数在0和4之间，所以采用轴向变压器的厂用电动机成组自起动的能力比同容量的采用辐向变压器厂用电动机要好。

2 结论

辐向分裂变压器由于增加了一个低压绕组相对没有轴向分裂变压器经济，但在半穿越的状态下，轴向分裂变压器短路会对系统和变压器造成很大的破坏。而辐向分裂变压器可以改变辐向分裂变压器低压绕组容量必须相等的要求，但对变压器的并联运行要求较高。总之两种变压器各有各的优点及不足，这就需要我们在今后的设计工作中继续改变它们的结构，使它们能做到优势互补、共同发展。

在国外，从40年代末期就开始研究和制造分裂线圈变压器。英国已制造出容量为880MVA的三相分裂线圈变压器，作为水电站的升压变压器用。所以三相分裂线圈变压器不仅可以作为厂用变压器，还可作为主变压器。目前我国还没有生产这种变压器，所以分裂变压器市场前景十分广阔。

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