分裂变压器的特点及应用

分裂变压器参数和等值电路

当分裂绕组的几个分支并联成一个总的低压绕组对高压绕组运行时，称为穿越运行，此时变压器的短路阻抗称为穿越阻抗。

当低压分裂绕组的一个分支对高压绕组运行时，称为半穿越运行，此时变压器的短路阻抗称为半穿越阻抗。

当分裂绕组的一个分支对另一个分支运行时，称为分裂运行，此时变压器的短路阻抗称为分裂阻抗。

分裂阻抗与穿越阻抗之比称为分裂系数，它是分裂变压器的基本参数之一，一般为3——4。

三相双绕组双分裂变压器，每相有三个绕组：一个不分裂的高压绕组，它有两个支路，但总是并联的，实际上是一个绕组；两个相同的低压分裂绕组。故可以仿照三绕组变压器，得到由三个等值阻抗组成的等值电路。

按照分裂阻抗的定义，分裂阻抗为两个分支之间的阻抗，它等于两分支短路阻抗之和，考虑到分裂绕组各分支排列的对称性，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数倍的穿越阻抗。

穿越阻抗是两分支关联后对高压绕组间的阻抗，即穿越阻抗等于高压绕组的短路阻抗与分支短路阻抗的一半之和。所以有：

高压绕组的短路阻抗等于穿越阻抗减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数倍的穿越阻抗，所以高压绕组的短路阻抗又等于一减去四分之一倍的分裂系数，再乘以穿越阻抗。

图1为轴向双绕组双分裂变压器绕组布：

分裂变压器的特点

与普通变压器相比，分裂变压器有如下特点：

（1）限制短路电流的作用显著。当分裂绕组一个支路短路时，短路电流经过半穿越阻抗。半穿越阻抗等于高压绕组和一个分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系数，乘以穿越阻抗。也就是说半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系数倍的穿越阻抗，也就是比普通变压器的短路阻抗大，所以短路电流小。

（2）有利于电动机自起动条件的改善。分裂变压器的穿越阻抗比普通变压器的短路阻抗小，所以流过起动电流时变压器的电压降要小些，允许电动机起动容量大些。

（3）当分裂绕组一个支路发生短路故障时，另一个支路的母线电压降很小，即残压较高，这是分裂变压器的主要优点。

分裂变压器的主要缺点是造价较高。

分裂变压器的应用

分裂变压器的主要应用有两个：

（1）当两台发电机通过一台分裂变压器向系统送电时，分裂变压器的分裂阻抗有效地增大了两台发电机之间的阻抗，从而达到减少短路电流的目的。

（2）当采用一台分裂变压器分成两个分支向两段独立母线供电时，分裂阻抗也使两段母线之间具有较大的阻抗，以减小母线短路时的互相影响。

分裂变压器多用作200MW以上的大机组的厂用变压器。
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