自耦变压器的构造、原理及优缺陷

- 1 - 自耦变压器原理

自耦变压器（selftransformers）是具有“自耦”特性的变压器，是一种新型变压器，它可以自动实现低压侧和高压侧的调节，有效地改善电压无功损耗。它能够实现高效率、低噪声和稳定性高的输出，广泛应用于电力、航空、军事等领域。

自耦变压器的工作原理是：变压器核心在不同分段的变压器上采用“自耦”技术，使其可以有效的进行变压。自耦变压器的输出电压可以自动调节，主要是由于变压器核心的非线性自耦结构，使得当输入电压变化时，变压器的输出电压也会自动跟随变化。

自耦变压器的优点在于：1、输出电压可自动跟踪输入电压变化，不会因输入电压变化而产生不必要的损耗，能够有效降低电源损耗；2、结构比较紧凑，可以提供高功率的输出；3、提高了系统的可靠性，因为自耦变压器对输入电压的变化具有良好的抗扰性；4、低噪声等特性，通常不需要外接电源。

自耦变压器也有一些缺点，例如：1、由于变压器核心的构造，它的静态和动态性能都不太理想；2、噪声也会有所降低，但是噪声还是比较高；3、安装时也需要一定的技术和工艺；4、它的成本还比较高。

在电压调节时，自耦变压器可以提供良好的抗扰能力，为用户提供高效、低噪声、稳定的输出电压。此外，它还可以实现结构的紧凑，使其成为新一代变压器的主要发展方向。

综上所述，自耦变压器是一种新型变压器，可以自动实现低压侧 - 2 - 和高压侧的调节。它具有输出电压可自动跟踪输入电压变化、结构紧凑、噪声低和高可靠性等特点，既可以有效降低电源损耗，又可以提高系统的可靠性，成为新一代变压器的主要发展方向。因此，自耦变压器在电力、航空、军事等领域受到了广泛的应用，它将成为新一代变压器的主要发展方向。

总第８２期一　２０１４年第１１期　工程技术　现代工业经济和信息化　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｏｔａｌ　ｏｆ８２　Ｎ０．１１　２Ｏ１４　

自耦变压器工作原理及电气特性分析　

杨勇　（吉林电子信息职业技术学院机电工程学院，吉林吉林１３２０２１）　

摘要：文章对自耦变压器的工作原理做了阐述，对其主要电气参数关系进行了分析，并对其主要优、缺　点做了说明，对自耦变压器的Ｅｌ常维护与修理具有指导意义。　关键词：自耦变压器；工作原理；电气特性　中图分类号：ＴＭ　７７２　文献标识码：Ａ　文章编号：２０９５—０７４８（２０１　４）１　１　ｂ－００４２—０２　

引言　自耦变压器是指原绕组和副绕组问除了有磁的联　

系外，还有电联系的变压器。自耦变压器与普通变压　器的工作原理基本相同。自耦变压器主要用于有载调　

压和大型电机的降压启动。本文仅对其工作原理及主　

要电气参数进行分析…。　

１　自耦变压器工作原理　自耦变压器的结构特点是一、二次绕组共用一部　

分绕组，因此其一、二次绕组之间既有磁的耦合，又　

有电的联系。自耦变压器一、二次侧共用的这部分绕　组称作公共绕组，其余部分绕组称作串联纷绕组。自　

耦变压器有单相和三相之分。单相自耦变压器的接线　

原理图，如图ｌ所示。　

Ｕ２　

图１降压自耦变压器的接线原理图　２　电气参数分析　２．１电压、电流关系　１）电压关系：自耦变压器也是利用电磁感应原理　

工作的。当一次绕组两端加交流电压ｕｌｕ，ｔ．铁心［ｆｌ产生　

收稿日期：２０１４—１Ｏ－２０　作者简介：杨勇（１９７卜一），男，吉林长春人，毕业于东北电　力大学，硕士研究生，主要研究方向：电机及电机控制　主磁通　，并分别在－－－－、二次绕组中产生感应电动势　

Ｅ和丘，若忽略漏阻抗压降，则：　Ｅ　－４．　，Ｎ　；　Ｃ－－４．４　；故己，Ｕ　ｉ鲁＝ⅣＮ，Ｉ＝　。式中：屯——　

自耦变压器的电压比。　

第３４卷第１１期Ｅ蜀目置罡蔓婴弓ｊ皇垄堡堡翌！！竺！！星

５００ｋＶ自耦变压器中性点加装ｄ’电抗

限制不对称短路电流原理

龚贤夫，高崇，龙志，林勇，许亮

（广东电网公司电网规划研究中心．广州Ｉ市５１００８０）

摘要：结合电网各种限制短路电流的方法，分析其中的优缺点，针对广东电网部分５００ｋＶ站点的２２０ｋＶ侧母线单相接地故障电流超标问题，研究主变中性点加装小电抗限制故障电流的原理，分析表明加装小电抗是限制不对称接地故障电流的有效措施，且小电抗投资小，经济性高．运行较为可靠？通过计算５００ｋＶ加林站在规划期２０１５年的短路电流，对比加装０—４０ｎ小电抗时限制电流的效果．提出合适的小电抗阻值选取范围为１０～１５ｎ。加装小电抗对系统正常运行无任何影响，但是会影响零序保护装置灵敏度，需要重新校验整定值，以防保护拒动。关键词：５００ｋＶ变电站；不对称短路故障；短路电流；中性点小电抗

ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＬｉｍｉｔｉｎｇＡｓｙｍｍｅｔｒｉｃＳｈｏｒｔ－ＣｉｒｃｕｉｔＣｕｒｒｅｎｔｂｙＩｎｓｔａｌｌｉｎｇ

ＳｍａｌｌＲｅａｃｔａｎｃｅａｔ５００ｋＶＡｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＮｅｕｔｒａｌＰｏｉｎｔ

ＧＯＮＧＸｉａｎｆｕ，ＧＡＯＣｈｏｎｇ，ＬＯＮＧＺｈｉ，ＬＩＮＹｏｎｇ，ＸＵＬｉａｎｇ（ＧｒｉｄＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５ｌ００８０，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｓｓｕｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｏｆ２２０ｋＶｂｕｓｅｘｃｅｅｄｅｄｔｈｅｌｉｍｉｔｉｎｐａｒｔｏｆｔｈｅ５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒｇｒｉｄ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｌｉｍｉｔｉｎｇｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｂｙｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｓｍａｌｌｒｅａｃｔａｎｃｅａｔ５００ｋＶａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｒｅａｃｔａｎｃｅｉｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｆｏｒｌｉｍｉｔｉｎｇａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｓｍａｌｌｒｅａｃｔａｎｃｅｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｓｍａｌｌｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｈｉｇｈｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔｏｆ５００ｋＶＪａｌｉｎｓｔａｔｉｏｎｉｎ２０１５．ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ０４０ｎｒｅａｃｔａｎｃｅｏｎｌｉｍｉｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｒｅａｃｔａｎｃｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｓｅｌｅｃｔｅｄｂｅｔｗｅｅｎ１０１５Ｑ．Ｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆａｓｍａｌｌｒｅａｃｔｏｒｈａｓｎｏｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｔａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｚｅｒｏ—ｓｅｑｕｅｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｅｔｔｉｎｇｖａｌｕｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅ—ｃｈｅｃｋｅｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅｆｕｓｉｎｇｔｏｏｐｅｒａｔｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔ；ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔ；ｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｒｅａｃｔａｎｃｅ

自耦变压器的一些知识点

自耦变压器是一种特殊的变压器，在实际应用中得到了广泛的运用。本文将介绍自耦变压器的一些基本知识点。

1. 自耦变压器的定义

自耦变压器是一种只有一个线圈的变压器，可以看作是一个线圈的自感和互感的结合应用。与普通变压器相比，自耦变压器具有体积小、重量轻、价格低等优点。在一些特殊的场合，自耦变压器也可以替代普通变压器的使用。

2. 自耦变压器的结构

自耦变压器的结构比较简单，只有一个铁芯和一个线圈。铁芯通常采用圆形截面，线圈绕在铁芯上，一端作为输入端，另一端作为输出端。

3. 自耦变压器的工作原理

自耦变压器的工作原理与普通变压器相似，均基于磁感线在铁芯内的传递和变化。当输入端通入交流电流时，通过线圈的电流产生一定的磁感线，这些磁感线在铁芯中传递，并在输出端产生电动势。不同的是，在自耦变压器中，输入端和输出端通常采用同一个线圈，因此在铁芯中只有一个磁路。

4. 自耦变压器的应用

自耦变压器主要应用在需要变压和隔离的场合。例如，电子产品中常常采用自耦变压器作为电源适配器，来将高压交流电转换为低压直流电供给电子器件使用。同时，自耦变压器还可以作为电感元件使用，参与构建各种各样的电路。

5. 自耦变压器的特点

自耦变压器相对于普通变压器来说，具有以下特点：

• 体积小：自耦变压器只有一个线圈，相对于普通变压器体积更小。

• 重量轻：由于体积小，自耦变压器的重量也相对来说比较轻。

• 价格低：相对于普通变压器来说，自耦变压器的价格也更为低廉。

• 功能单一：自耦变压器只能进行变压和隔离的功能，不具备普通变压器其他功能。

6. 自耦变压器的优缺点

自耦变压器与普通变压器相比，具有以下优点和缺点： 优点：

• 体积小、重量轻、价格低；

• 对功率因数的影响小；

• 设计和制造比较简单。

缺点：

• 自耦变压器的输入端和输出端之间没有隔离，如果在应用中接线不严格规范，可能导致触电危险；

• 自耦变压器的故障率较高；