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有載調(diào)壓變壓器的基本原理分析
來源：http://m.bbbj.com.cn/ 作者：變壓器廠家 日期：2019/07/05 08:47
若有載調(diào)壓變壓器觸頭能連續(xù)按線匝螺旋運動，并在運動過程中與線匝保持良好電接觸，同時又能將電流送至負載，則可以完成無弧連續(xù)有載調(diào)壓的任務。
事實.上如果不對結(jié)構(gòu)形式作一定的改造，上述任務是無法完成的。因為一般說，調(diào)壓變壓器電路與磁路是兩個互相交鏈而又各自閉合的連通域，上述的直接連接方式的連線必然會在調(diào)整過程中與主線圈發(fā)生與調(diào)整運動同樣的纏繞作用，而使得輸出電壓沒有改變。經(jīng)過幾種方式的比較采用如圖2b的連接方式。
即觸頭1不直接與負載相聯(lián)，而是聯(lián)到一與主線圈同心的環(huán)形短路電抗器上。而觸頭2與短路電抗器保持良好的電接觸。
短路環(huán)形電抗器與觸頭1可以同步地繞主線圈旋轉(zhuǎn)，并沿主線圈螺旋上下移動。經(jīng)過這樣的改進試驗證明對于純電阻、電感、電容以及混合負載均能作到無弧平滑連續(xù)調(diào)壓。
環(huán)形短路電抗器的作用原理.結(jié)構(gòu)為一鐵心開口的短路螺線圈。2.空載時的作用:由于短路電抗器限制了有載調(diào)壓干式變壓器的短路環(huán)流，也由于這個被限制了的短路環(huán)流的存在，使得環(huán)形短路電抗器表面處處電位相等，等于觸頭1處的電位。所以觸頭2處的電位也與觸頭1相同。因此隨著觸頭1位置的連續(xù)改變，觸頭2的電位作相應的連續(xù)改變。
負載時的作用，設(shè)負載電流為IN,短路環(huán)流為Ik。在觸頭1與觸頭2幾何位置不重合，而使負載電流分別由環(huán)形短路電抗器的兩邊由觸頭1流至觸頭2時，設(shè)其中一支為1,另一支為Ig,按磁勢平衡原理
IW=lW+lg(W+W)
i,+i,=IN
可見短路環(huán)形電抗器此時的電抗值大大地小于空載時之電抗值，因此觸頭2處的電位并不比空載時有較明顯的降低，雖然此時有載調(diào)壓干式變壓器的負載電流很大。即V1≈V2(V1、V2,分別為觸頭1、2的電位)，而VI與V2,的微小差值是由于短路電抗器本身的漏抗所造成的。
由此可以推論，只要有載調(diào)壓變壓器的觸頭1和觸頭2的容量足夠大，原則上負載電流的大小只受到主線圈導線截面或主線圈允許溫升的限制(此時設(shè)環(huán)形短路電抗器繞組導線截面與主線圈相同)，又由于此種調(diào)壓方式是無弧連續(xù)的，觸頭容量的大小并不與電弧等因素有關(guān)，而一-般地只取決于材料的導電率、有效接觸面積和觸頭壓力。所以制造大容量的觸頭并不困難。換句話說，也就是按該種原理制造大容量高電壓的有載調(diào)壓變壓器應當是可能的。
試驗結(jié)果及基本數(shù)據(jù)
容量:干式75千伏安
輸入電壓: 400伏
輸出電壓: 0~400伏
額定電流: 185安
空載電流: 17%
空載電流因磁密取得太高所致，并非由于環(huán)形短路電抗器引起。試驗證明環(huán)形短路電抗器所造成的空流增加僅1安培。
空載損耗: 1500瓦
短路阻抗: 5% (變壓比K=2)
短路損耗: 600瓦(變壓比K=2)
650瓦(變壓比K=10)
各部溫升短路法,點溫(計測量，K=2);鐵心:8.5°C
主線圈: 10°C
短路電抗器
線圈: 11.5°C
觸頭2
接觸處: 19°C
事實.上如果不對結(jié)構(gòu)形式作一定的改造，上述任務是無法完成的。因為一般說，調(diào)壓變壓器電路與磁路是兩個互相交鏈而又各自閉合的連通域，上述的直接連接方式的連線必然會在調(diào)整過程中與主線圈發(fā)生與調(diào)整運動同樣的纏繞作用，而使得輸出電壓沒有改變。經(jīng)過幾種方式的比較采用如圖2b的連接方式。
即觸頭1不直接與負載相聯(lián)，而是聯(lián)到一與主線圈同心的環(huán)形短路電抗器上。而觸頭2與短路電抗器保持良好的電接觸。
短路環(huán)形電抗器與觸頭1可以同步地繞主線圈旋轉(zhuǎn)，并沿主線圈螺旋上下移動。經(jīng)過這樣的改進試驗證明對于純電阻、電感、電容以及混合負載均能作到無弧平滑連續(xù)調(diào)壓。
環(huán)形短路電抗器的作用原理.結(jié)構(gòu)為一鐵心開口的短路螺線圈。2.空載時的作用:由于短路電抗器限制了有載調(diào)壓干式變壓器的短路環(huán)流，也由于這個被限制了的短路環(huán)流的存在，使得環(huán)形短路電抗器表面處處電位相等，等于觸頭1處的電位。所以觸頭2處的電位也與觸頭1相同。因此隨著觸頭1位置的連續(xù)改變，觸頭2的電位作相應的連續(xù)改變。
負載時的作用，設(shè)負載電流為IN,短路環(huán)流為Ik。在觸頭1與觸頭2幾何位置不重合，而使負載電流分別由環(huán)形短路電抗器的兩邊由觸頭1流至觸頭2時，設(shè)其中一支為1,另一支為Ig,按磁勢平衡原理
IW=lW+lg(W+W)
i,+i,=IN
可見短路環(huán)形電抗器此時的電抗值大大地小于空載時之電抗值，因此觸頭2處的電位并不比空載時有較明顯的降低，雖然此時有載調(diào)壓干式變壓器的負載電流很大。即V1≈V2(V1、V2,分別為觸頭1、2的電位)，而VI與V2,的微小差值是由于短路電抗器本身的漏抗所造成的。
由此可以推論，只要有載調(diào)壓變壓器的觸頭1和觸頭2的容量足夠大，原則上負載電流的大小只受到主線圈導線截面或主線圈允許溫升的限制(此時設(shè)環(huán)形短路電抗器繞組導線截面與主線圈相同)，又由于此種調(diào)壓方式是無弧連續(xù)的，觸頭容量的大小并不與電弧等因素有關(guān)，而一-般地只取決于材料的導電率、有效接觸面積和觸頭壓力。所以制造大容量的觸頭并不困難。換句話說，也就是按該種原理制造大容量高電壓的有載調(diào)壓變壓器應當是可能的。
試驗結(jié)果及基本數(shù)據(jù)
容量:干式75千伏安
輸入電壓: 400伏
輸出電壓: 0~400伏
額定電流: 185安
空載電流: 17%
空載電流因磁密取得太高所致，并非由于環(huán)形短路電抗器引起。試驗證明環(huán)形短路電抗器所造成的空流增加僅1安培。
空載損耗: 1500瓦
短路阻抗: 5% (變壓比K=2)
短路損耗: 600瓦(變壓比K=2)
650瓦(變壓比K=10)
各部溫升短路法,點溫(計測量，K=2);鐵心:8.5°C
主線圈: 10°C
短路電抗器
線圈: 11.5°C
觸頭2
接觸處: 19°C
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