三相自耦變壓器是一種自耦變壓器,它可以有完全同于三相變壓器的連接組,所不同的其縣線圈間存在著電的聯(lián)系。主要用于大功率輸電變電場合。
1.三相自耦變壓器工作原理
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。其實(shí)原理和普通變壓器一樣的,只不過他的原線圈就是它的副線圈,一般的變壓器是左邊一個(gè)原線圈通過電磁感應(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。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—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、電壓等級的提高和輸送容量的增大,自藕變壓器由于其容量大、損耗小、造價(jià)低而得到廣泛應(yīng)用。
2.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)(就是初級線圈),線圈中流過交變電流,這個(gè)交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場,交變主磁通在初級線圈中產(chǎn)生自身感應(yīng)電動(dòng)勢,同時(shí)另外一個(gè)線圈(就是次級線圈)中感應(yīng)互感電動(dòng)勢。通過改變初、次級的線圈匝數(shù)比的關(guān)系來改變初、次級線圈端電壓,實(shí)現(xiàn)電壓的變換,一般匝數(shù)比為1.5:1~2:1。因?yàn)槌跫壓痛渭壘圈直接相連,有跨級漏電的危險(xiǎn)。所以不能作行燈變壓器。
三相自耦變壓器特點(diǎn):
(1)由于自耦變壓器的計(jì)算小于額定容量,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(硅鋼和導(dǎo)線和結(jié)構(gòu)材料(鋼材)都相應(yīng)減少,從而降低成本。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。
(2)由于自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。
(3)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)過電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán)重過電壓。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。