自耦變壓器的優(yōu)缺點分析
發(fā)布時間：2018-1-19 10:30:17 閱讀：3600 次
自耦變壓器與普通的雙繞組變壓器比較有以下優(yōu)點：
1)消耗材料少，成本低。因為變壓器所用硅鋼片和銅線的量是和繞組的額定感應電勢和額定電流有關，也即和繞組的容量有關，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，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)便于運輸和安裝。因為它比同容量的雙繞組變壓器重量輕，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輸條件的限制，在相同的運輸條件的限制，在相同的運輸條件下，自耦變壓器容量可比雙繞組變壓器制造大一些。
在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器，也會有不利的影響。其缺點如下：
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，有時甚至超過三相短路電流。
2)造成調壓上的一些困難。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壓方式有三種，第一種是在自耦變壓器繞組內部裝設帶負荷改變分頭位置的調壓裝置;第二種是在高壓與中壓線路上裝設附加變壓器。而這三種方法不僅是制造上存在困難，不經濟，且在運行中也有缺點(如影響第三繞組的電壓)，解決得都不夠理想。
3)使繞組的過電壓保護復雜。由于高、中壓繞組的自耦聯(lián)系，當任一側落入一個波幅與該繞組絕緣水平相適應的雷電沖擊波時，另一側出現(xiàn)的過電壓沖擊的波幅則可能超出該絕緣水平。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須在高、中壓兩側出線端都裝一組閥型避雷器。
4)使繼電保護復雜。
盡管自耦變壓器存在著一定的缺點，但各國還是非常重視自耦變壓器的應用，主要是與電力系統(tǒng)向大容量高電壓的發(fā)展是分不開的，隨著容量增大，電壓升高，自耦變壓器的優(yōu)點就更為突出。
1)消耗材料少，成本低。因為變壓器所用硅鋼片和銅線的量是和繞組的額定感應電勢和額定電流有關，也即和繞組的容量有關，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，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)便于運輸和安裝。因為它比同容量的雙繞組變壓器重量輕，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輸條件的限制，在相同的運輸條件的限制，在相同的運輸條件下，自耦變壓器容量可比雙繞組變壓器制造大一些。
在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器，也會有不利的影響。其缺點如下：
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，有時甚至超過三相短路電流。
2)造成調壓上的一些困難。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壓方式有三種，第一種是在自耦變壓器繞組內部裝設帶負荷改變分頭位置的調壓裝置;第二種是在高壓與中壓線路上裝設附加變壓器。而這三種方法不僅是制造上存在困難，不經濟，且在運行中也有缺點(如影響第三繞組的電壓)，解決得都不夠理想。
3)使繞組的過電壓保護復雜。由于高、中壓繞組的自耦聯(lián)系，當任一側落入一個波幅與該繞組絕緣水平相適應的雷電沖擊波時，另一側出現(xiàn)的過電壓沖擊的波幅則可能超出該絕緣水平。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須在高、中壓兩側出線端都裝一組閥型避雷器。
4)使繼電保護復雜。
盡管自耦變壓器存在著一定的缺點，但各國還是非常重視自耦變壓器的應用，主要是與電力系統(tǒng)向大容量高電壓的發(fā)展是分不開的，隨著容量增大，電壓升高，自耦變壓器的優(yōu)點就更為突出。
