自耦变压器容量计算

2016-7-27 12:15| 编辑:电工学习网| 查看: 44853| 评论: 0

    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。
    公共绕组和串联绕组是通过电磁感应和电的直接连接两种关系耦合起来的，以改变一、二次电压和在一、二次之间传输电能。自耦变压器的串联绕组和公共绕组一般按同心式放置，因串联绕组与高压系统连接，它常布置在铁芯最外层。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，在工厂和实验室用作调压器和起动补偿器等。电力系统中，常见的有单相自耦变压器和三相自耦变压器，对超高压特大容量的自耦变压器，因受运输条件的限制一般都做成单相的。
    由于普通双绕组变压器的一、二次绕组之间只有磁的联系而没有电的联系，功率的传递全靠电磁感应，因此其铭牌上所标称的额定容量就是绕组的额定容量，它取决于绕组的额定电压和额定电流。绕组容量是通过电磁感应从一次传递给二次的，它的大小决定了变压器的主要尺寸和材料消耗，是变压器设计的依据。
    自耦变压器的容量是指它的输入容量或输出容量，与一般双绕组变压器的容量表达式相同，额定运行时为
    SN=U1NI1N =U2NI2N     (1)
    根据串联绕组或公共绕组的电压、电流值，计算可得自耦变压器绕组的容量。
    串联绕组的额定容量

(2)
公共绕组的额定容量

(3)
    可见，虽然自耦变压器容量的表达式与普通双绕组变压器相同，但自耦变压器的容量却不等于它的绕组容量。公共绕组和串联绕组额定容量相等，但都比自耦变压器的额定容量小，这多出的部分1/kSN称为自耦变压器的传导容量，它是由一次侧通过电路直接传递给负载的，不需增加绕组容量。
    综上所述，用自耦变压器联系两种电压网络时，因为一、二次绕组间除了磁的联系外，还存在着电的直接联系，从一次侧到二次侧的功率传递，一部分通过绕组间的电磁感应，一部分直接传导，其容量包括传导容量和电磁容量两部分。
    传导容量：通过电路关系直接传递的视在功率，它占总容量的1/k，普通变压器没有这一部分。
    电磁容量：通过电磁感应关系传递的视在功率，它占总容量的(1-1/k)，普通变压器仅有这一部分。
    自耦变压器铭牌上所标称的额定容量是传导容量和电磁容量之和。绕组的额定容量是铭牌上所标称的额定容量的(1-1/k)，所以与铭牌标称容量、电压等级相同的普通变压器相比，自耦变压器的绕组容量要小，经济效益显著。