分裂绕组变压器容量.docVIP

分裂绕组变压器的容量 随着电力工业的发展，发电机单机容量日趋增大，从而使厂用负荷增加，要求其厂用变压器的容量增大。同时，由于目前一般都采用轻型的厂用断路器，出于安全和经济上的考虑，又要求厂用容量，特别是短路容量要小，厂用接线尽可能的简单可靠，为了减少短路电流，合理地选择轻型电器，可选择计算阻抗较大的接线和运行方式，在发电厂厂用电接线中，厂高变采用低压分裂绕组变压器，由于分裂绕组变压器在正常和低压侧短路时其电抗值不同，从而起到限制短路电流的效果。 在国外，从40年代末期就开始研究和制造这种分裂线圈变压器。根据国外运行经验，采用分裂线圈变压器以增大变压器的阻抗值，是限制短路电流切实可行的方法，而且在经济上也是合理的。所以国外目前已经得到普遍推广，有的国家已定出国家标准，进行系列成套生产。英国已制造出容量为880 MVA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，也可作为主变压器。目前分裂线圈变压器在我国已开始生产和应用，在某些发电厂和变电所已采用分裂线圈变压器作为主变压器，不少大型发电厂中采用分裂线圈变压器作为厂用变压器。由于这种变压器的运行时间还短，运行经验较少，同时我国还没有系列生产这种变压器。以厂用电供电为例，说明其三绕组分裂变压器的特点以及对系统运行的影响。 1三相分裂绕组变压器的特点 分裂变压器是多绕组变压器中的一种特殊形式，和普通多绕组变压器不同点在于：它的低压绕组中有一个或几个绕组分裂成额定容量相等的几个支路，这几个支路没有电气上的联系，而仅有较弱的磁的联系。在电力系统中，用得比较多的是双绕组双分裂变压器，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和额定容量相同，它们的总容量等于变压器的总容量。 低压线圈分裂后，可以大大地增加高压线圈与低压线圈各分裂部分之间，以及低压线圈分裂后的各部分之间的短路阻抗值，这对限制网络的短路电流，节省建设投资与占地面积有着一定的实际经济意义，因而分裂变压器正在电力工业中被广泛采用。分裂变压器与普通变压器，按其结构看，几乎没有什么区别,其区别仅仅是在各铁芯柱上的低压圈线本身，没有串联或并联而将其始端和终端各自引出，无论采取哪种结构方式，其分裂的二次绕组之间磁的耦合是比较弱的，因此，对分裂变压器的基本要求是：1) 低压绕组线圈分裂的几个部分与高压线圈的绝缘结构，要求有足够的电气强度；2) 低压线圈每一部分与高压线圈之间的阻抗值要相等；3) 使用时，低压线圈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，具有相同额定电压的分裂线圈可以并联运行；4) 结构要简单，尽可能接近无分裂线圈变压器的结构。 当然，分裂变压器比起普通(无分裂)变压器(在相同容量、电压等级、调压范围及级数，总损耗和短路电压等情况下)相比,材料消耗较多(包括硅钢片、线圈用铜〈铝〉量等),从而使变压器的成本有所增加。 2分裂变压器的等值电路和主要参数 三绕组分裂变压器可以当作三线圈普通变压器来讨论，所以它的等值电路用一般的星形等值电路来表示，如图1所示。 图中每个电抗分别为： XC＝(XKCA＋XKCB－XKAB)／2 XA＝(XKCA＋XKAB－XKCB)／2 (1) XB＝(XKCB＋XKAB－XKCA)／2 上式中，XKCA、XKCB、XKAB分别为两个线圈之间的短路阻抗，其中低压的两个分裂线圈之间的短路电抗XKAB又称为分裂电抗。 根据对制造分裂变压器的基本要求,低压的两个线圈A和B对于高压侧线圈C应该是相等的,因此得出： XKCA＝XKCB  (2) 将公式(2)代入(1)式得： XC＝XKCA－XKAB／2 (3) XA＝XB＝XKAB／2 (4) 当两个低压线圈A和B并联时，得出分裂变压器的穿越电抗XD(相当于普通变压器的短路电抗)为： XD＝XC＋XA／2＋XKCB－XKAB／4 (5) 若将上式和(3）式合并可得： XC＝XD－XKAB／4 (6) XA＝XB＝XKAB／2 (7) 当两个低压线圈A和B负荷相等或并联运行(相当于一般双线圈变压器)时，分裂电抗XKAB和穿越电抗XD之比称为分裂变压器的分裂系数KP，即： KP＝XKAB／XD (8) 分裂系数KP是分裂变压器的主要参数，若将公式(8)代入(6)和(7)式，可得到下列公式： XC＝(1－KP／4)XD (9) XA＝XB＝KP／2XD (10) 由此可见，依据分裂系数和穿越阻抗就可以简单地求出等效电路中各个参数。例如：某分裂变压器的分裂系数为3.5，穿越电抗XD＝8%，由式(9)、(10)立即可以算出：XC＝1%、XA＝XB＝14%。 在一般情况下，分裂系数KP的数值在0～4之间，由分裂成两部分的低压绕组的相对位置