第七章自耦变压器 PPT
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自耦变压器(AT)供电方式自耦变压器(AT)供电方式牵引网以2×25 kV电压供电,并在网内分散设置自耦变压器降压至25 kV供电力牵引用。
图5是AT供电方式原理结线圈。
与接触网同杆架设一条对地电压为25kV但相位与接触网电压反相的“正馈线”,构成2×25 kV馈电系统。
自耦变压器变比为2:1,其一次绕组接在接触网与正馈线之间,而中性点则接至钢轨。
在接触网与钢轨和正馈线与钢轨间形成25kV电压可供电力牵引用电。
这种方式可在不提高牵引网绝缘水平的条件下将馈电电压提高一倍,可成倍提高牵引网的供电能力,扩展牵引变电所间距,牵引供电各项技术指标十分优越,特别适用于高速和重载电气化铁路,参见自耦变压器供电方式。
百科名片自耦变压器自耦的耦是电磁耦合的意思,普通的变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量,原副边没有直接的电的联系,自耦变压器原副边有直接的电的联系,它的低压线圈就是高压线圈的一部分。
什么是变压器?自耦变压器降压启动控制线路在一个闭合的铁芯上绕两个或以上的线圈,当一个线圈通入交流电源时(就是初级线圈),线圈中流过交变电流,这个交变电流在铁芯中产生交变磁场,交变主磁通在初级线圈中产生自身感应电动势,同时另外一个线圈(就是次级线圈)中感应互感电动势。
通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈端电压,实现电压的变换,一般匝数比为1.5:1~2:1。
因为初级和次级线圈直接相连,有跨级漏电的危险。
所以不能作行灯变压器。
[编辑本段]自耦变压器和与干式变压器的区别在目前的电网中,从220KV电压等级才开始有自耦变压器,多用作电网间的联络变。
220KV以下几乎没有自耦变。
自耦变压器在较低电压下是使用最多是用来作为电机降压启动使用对于干式变压器来讲,它的绝缘介质是树脂之类的固体,没有油浸式变压器中的绝缘油,所以称为干式。
干式变压器由于散热条件差,所以容量不能做得很大,一般只有中小型变压器,电压等级也基本上在35KV及以下,但现在国内外也都已经有额定电压达到66kV甚至更高的干式变压器,容量也可达30000kVA甚至更高。
1.1.1自耦变压器概述1.1.1.1一、二次绕组有共同耦合部分的变压器称为自耦变压器。
和普通变压器不同,自耦变压器的绕组之间不仅有磁的联系,还有电的联系。
通常,把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,其余部分称为串联绕组。
公共绕组和串联绕组共同组成自耦变压器的高压绕组。
自耦变压器常用于高、低电压比较接近的场合,例如连接高电压、大容量且电压等级相差不大的电力系统等。
电力系统中,常见的有单相自耦变压器和三相自耦变压器,对于超高压容量很大的自耦变压器,因受运输条件的限制,一般做成单相的。
1.1.1.2设自耦变压器二次侧的功率、电流、电压分别为P2、I2、U2,则功率与电流、电压的关系为:P2=U2I2=U2(I+I1)=U2I+U2I1=Pdc+Pcd (2-4)式中I2=I+I1;P2为二次功率,也是自耦变压器的“额定容量”或叫“通过容量”;Pdc 为电磁功率,也叫自耦变压器的“标准容量”,这部分功率表示通过公共线圈;Pcd为传导功率,通过自耦变压器的串联线圈利用电路直接由一次传到二次侧去的功率。
传导功率不需要增加二次线圈的容量。
1.1.1.3自耦变压器铭牌上所标的额定容量,指的是额定“通过容量”,同时也是高压侧串联线圈的额定容量。
自耦变压器的“标准容量”总是小于其通过容量,换句话说,用自耦变压器来传输功率时,它本身某部分线圈的容量可以不比其通过容量小。
因为变压器的尺寸、重量及铁芯截面是由通过其磁路传输的功率决定的,因此,对于自耦变压器来说,其尺寸和重量则是由公共线圈的容量,也即由其额定标准容量决定的。
1.1.1.4自耦变压器在运行上的一个主要特点就是:当高压侧发生单相接地时,所产生的过电压会通过电气联系传递到中压侧,因而变压器的中性点必须直接接地,以限制过电压的幅值。
同时在变压器的出口安装避雷器作为保护措施。
1.1.1.5自耦变压器通常采用星形连接,而且中性点直接接地,其接线组别用YN,a0标示。
自耦变压器原理图解自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高.其实原理和普通变压器一样的,只不过他的原线圈就是它的副线圈。
一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应,使右边的副线圈产生电压,自耦变压器是自己影响自己。
自耦变压器是只有一个绕组的变压器,当作为降压变压器使用时,从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组;当作为升压变压器使用时,外施电压只加在绕组的—部分线匝上。
通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,其余部分称为串联绕组,同容量的自藕变压器与普通变压器相比,不但尺寸小,而且效率高,并且变压器容量越大,电压越高.这个优点就越加突出。
因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大,自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.由电磁感应的原理可知,变压器并不一定要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当变压器原绕组W1接入交流电源U1时,变压器原绕组每匝的电压降相同,电压平均分配在变压器原绕组1,2 ,变压器副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的情况下,变更W1和W2的比例,就可以得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器就叫自藕变压器,又叫单圈变压器.普通变压器的原,副绕组是互相绝缘的,它们之间只用磁的联系而没有电的联系,依线圈组数的不同,这种变压器又可分为双圈变压器或多圈变压器.由电磁感应的原理可知,并不一定要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当原绕组W1接入交流电源U1时,原绕组每匝的电压降相同,电压平均分配在原绕组1,2之间,副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的情况下,变更W1和W2的比例,就可以得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器称为自耦变压器,又叫单圈变压器.图一图二自耦变压器中的电压,电流和匝数之间的关系和一般变压器相同,既:U1/U2=W1/W2=I2/I1=K自耦变压器最大特点是,副绕组是原绕组的一部分(如图1 的自耦降压变压器),或原绕组是副绕组的一部分(如图2所示的自耦升压变压器).自藕变压器原,副绕组的电流方向和普通变压器一样是相反的.在忽略变压器的激磁电流和损耗的情况下,可得出如下关系式降压:I2=I1+I,I=I2-I1升压:I2=I1-I,I=I1-I2P1=U1I1,P2=U2I2式中:I1是原绕组电流,I2是副绕组电流U1是原绕组电压,U2是副绕组电压P1是原绕组功率,P2是副绕组功率。