分裂變壓器參數(shù)和等值電路
當分裂繞組的幾個分支并聯(lián)成一個總的低壓繞組對高壓繞組運行時,稱為穿越運行,此時變壓器的短路阻抗稱為穿越阻抗。
當?shù)蛪悍至牙@組的一個分支對高壓繞組運行時,稱為半穿越運行,此時變壓器的短路阻抗稱為半穿越阻抗。
當分裂繞組的一個分支對另一個分支運行時,稱為分裂運行,此時變壓器的短路阻抗稱為分裂阻抗。
分裂阻抗與穿越阻抗之比稱為分裂系數(shù),它是分裂變壓器的基本參數(shù)之一,一般為3——4。
三相雙繞組雙分裂變壓器,每相有三個繞組:一個不分裂的高壓繞組,它有兩個支路,但總是并聯(lián)的,實際上是一個繞組;兩個相同的低壓分裂繞組。故可以仿照三繞組變壓器,得到由三個等值阻抗組成的等值電路。
按照分裂阻抗的定義,分裂阻抗為兩個分支之間的阻抗,它等于兩分支短路阻抗之和,考慮到分裂繞組各分支排列的對稱性,所以各分支短路阻抗相等,等于二分之一的分裂阻抗,等于二分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗。
穿越阻抗是兩分支關(guān)聯(lián)后對高壓繞組間的阻抗,即穿越阻抗等于高壓繞組的短路阻抗與分支短路阻抗的一半之和。所以有:
高壓繞組的短路阻抗等于穿越阻抗減去二分之一的分支短路阻抗;而分支短路阻抗等于二分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗,所以高壓繞組的短路阻抗又等于一減去四分之一倍的分裂系數(shù),再乘以穿越阻抗。
圖1為軸向雙繞組雙分裂變壓器繞組布:
分裂變壓器的特點
與普通變壓器相比,分裂變壓器有如下特點:
?。?)限制短路電流的作用顯著。當分裂繞組一個支路短路時,短路電流經(jīng)過半穿越阻抗。半穿越阻抗等于高壓繞組和一個分支短路阻抗之和,等于一加上四分之一倍的分裂系數(shù),乘以穿越阻抗。也就是說半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗,也就是比普通變壓器的短路阻抗大,所以短路電流小。
?。?)有利于電動機自起動條件的改善。分裂變壓器的穿越阻抗比普通變壓器的短路阻抗小,所以流過起動電流時變壓器的電壓降要小些,允許電動機起動容量大些。
?。?)當分裂繞組一個支路發(fā)生短路故障時,另一個支路的母線電壓降很小,即殘壓較高,這是分裂變壓器的主要優(yōu)點。
分裂變壓器的主要缺點是造價較高。
分裂變壓器的應(yīng)用
分裂變壓器的主要應(yīng)用有兩個:
?。?)當兩臺發(fā)電機通過一臺分裂變壓器向系統(tǒng)送電時,分裂變壓器的分裂阻抗有效地增大了兩臺發(fā)電機之間的阻抗,從而達到減少短路電流的目的。
?。?)當采用一臺分裂變壓器分成兩個分支向兩段獨立母線供電時,分裂阻抗也使兩段母線之間具有較大的阻抗,以減小母線短路時的互相影響。
分裂變壓器多用作200MW以上的大機組的廠用變壓器。
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