自耦变压器*概述

　　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。

　　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。

　　自耦变压器是指它的绕组是初级和次级是在同一调绕组上的变压器。根据结构还可细分为可调压式和固定式。

　　自耦变压器*技术参数

　　额定功率：50/60(KVA)

　　效率(η)：99%

　　电 压 比：400/220(V)

　　外形结构：立式

　　冷却方式：自然冷式

　　防潮方式：开放式

　　绕组数目：自耦

　　铁心结构：壳式

　　冷却形式：干式

　　铁心形状：E型

　　电源相数：三相

　　频率特性：低频

　　型 号：OSG

　　应用范围：特种

　　自耦变压器*产品特点

　　1.自耦变压器分单相(ODG)与三相(OSG)系列，自耦变压器只有一组线圈，次级线圈是从初级线圈抽头出来的，它的电能传递，除了有电磁感应传递外，还有电的传送，这种变压器硅钢片和线材用量比隔离变压器要少，成本低。广泛用于工矿企业及进口、出口设备的使用等场所。

　　2.本系列产品适用于交流50/60Hz，工作电压1000V以下，该系列变压器绝缘耐热等级为F级。

　　3.本产品铁心为冷轧取向**硅钢片迭积而成，线圈结构采用圆筒、椭圆筒和矩形筒式。体积小，性能优，**可靠。

　　4.产品制作按国家标准GB19212.14或机械部标准JB/T8750-1998生产。

　　自耦变压器*工作原理

　　1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.

　　2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``

　　3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，自耦变压器的其余部分称为串联绕组，同容量的自耦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.

　　三相自耦变压器由电磁感应的原理可知,变压器并不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,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不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的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,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,电压平均分配在原绕组1,2,,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不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的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. 自耦变压器的各种运行方式自耦变压器中的电压,电流和匝数的关系和变压器,既:U1/U2=W1/W2=I2/I1=K

　　自耦变压器*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,可有如下关系式

　　降压:I2=I1+I,I=I2-I1 　　升压:I2=I1-I,I=I1-I2 　　P1=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

　　自耦变压器*性能特点

　　(1)由于自耦变压器的计算容量小于额定容量.所以在同样的额定容量下，自耦变压器的主要尺寸较小，有效材料(硅钢片和导线)和结构材料(钢材)都相应减少，从而降低了成本。有效材料的减少使得铜耗和铁耗也相应减少，故自耦变压器的效率较高。同时由于主要尺寸的缩小和质量的减小，可以在容许的运输条件下制造单台容量更大的变压器。但通常在自耦变压器中只有k≤2时，上述优点才明显。

　　(2)由于自耦变压器的短路阻抗标幺值比双绕组变压器小，故电压变化率较小，但短路电流较大。

　　(3)由于自耦变压器一、二次之间有电的直接联系，当高压侧过电压时会引起低压侧严重过电压。为了避免这种危险，一、二次都必须装设避雷器，不要认为一、二次绕组是串联的，一次已装、二次就可省略。

　　(4)在一般变压器中。有载调压装置往往连接在接地的中性点上，这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。因此，要求自耦变压器有载调压时，只能采用线端调压方式。

　　自耦变压器*应用

　　自耦变压器在不需要初、次级隔离的场合都有应用，具有体积小、耗材少、效率高的优点。常见的交流(手动旋转)调压器、家用小型交流稳压器内的变压器、三相电机自耦减压起动箱内的变压器等等，都是自耦变压器的应用范例。

　　随着我国电气化铁路事业的高速发展，自耦变压器(AT)供电方式得到了长足的发展。由于自耦变压器供电方式非常适用于大容量负荷的供电，对通信线路的干扰又较小，因而被客运专线以及重载货运铁路所广泛采用。早期我国铁路专用自耦变压器主要依靠进口，成本较高且维护不便。近年来，由中铁电气化局集团保定铁道变压器有限公司设计并生产的OD8-M系列铁路专用自耦变压器先后在神朔铁路、京津城际高速铁路、大秦铁路重载列车单元改造、武广客运专线等多条重要铁路投入使用，受到相关部门的高度好评，填补了国内相关产品的空白。

　　自耦变压器*运行方式

　　电力系统中常采用三绕组自耦变压器作为联络变压器，以减少投资和运行费用。它有高压、中压和低压3个绕组。通常其高压和中压侧均为110千伏以上的系统。其运行方式有以下5种。

　　①高压侧向中压侧或中压侧向高压侧送电。实线方向为高压侧向中压侧送电，虚线表示中压侧向高压侧送电。因为高中低三个绕组与铁心的相对位置，在制造时与设计有所差异，所以在这种运行方式下，如果中压布置在高低压之间，一般可以传输全部额定容量;如果中压绕组靠铁心布置，则由于漏磁通在结构中会引起较大的附加损耗，其*大传输功率s往往限制在额定容量S1n的70～80%。

　　②高压侧向低压侧或低压侧向高压侧送电，如图2b所示。此时功率全部通过磁路传输，其*大传输功率不得超过低压绕组的额定容量S3n。

　　③中压侧向低压侧或低压侧向中压侧送电，如图2c所示。这种情况与第 2种运行方式相同。

　　④高压侧同时向中压侧和低压侧或低压侧和中压侧同时向高压侧送电，如图2d所示。在这种运行方式下，*大允许的传输功率不得超过自耦变压器高压绕组(即串联绕组)的额定容量。

　　⑤中压侧同时向高压侧和低压侧或高压侧和低压侧同时向中压侧送电，如图2e所示。在这种运行方式中，中压绕组(即公共绕组)为原绕组，而其他两个为副绕组。因此，*大传输功率受公共绕组容量的限制。

　　自耦变压器*运行问题

　　1.由于自耦变压器高低压侧有电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，应把三相自耦变压器的中性点可靠接地。

　　2.由于高、低压侧有电路上的联系，高压侧遭受雷电等过电压时，也会传到低压侧，应在两侧都装上避雷针。

　　3、由于自耦变压器短路阻抗较小,其短路电流较普通变压器大,因此在必要时需采取限制短路电流的措施，尽量避免突发短路

　　4、运行中注意监视公用绕组的电流,使之不过负荷,必要时可调整第三绕组的运行方式,以增加自耦变压器的交换容量

　　自耦变压器*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压器。自耦变压器在较低电压下是使用*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。

　　自耦变压器*与隔离变压器的区别

　　隔离变压器,顾名思义,主要的作用是将用电设备和电网隔离开.用于**性场合或者抗干扰要求的场合等.用电设备和电源没有直接的电联系. 隔离式结构材料多，成本高,除了能改变电压外,还可以把输入绕组和输出绕组在电气上彼此隔离,输入/输出和零线隔离,用以避免同时触及带电体(或因绝缘损坏而可能带电的金属部件)和地所带来的危险.此外隔离变压器还具有一定抑制各种干扰的作用,具有滤波性能,且**性高.

　　自耦变压器是自耦合变压器, 自耦式结构比较简单、成本低、输入/输出和零线共用，变压器的副边是原边的一部分,其一、二次侧共同用一个绕组，像是一个线出来的两个线圈，两个线圈是利用电流的忽大忽小的差来切割磁力线，来变压的，一般用在直流电的升压上，变压器的输出和输入有直接电联系，**性能差。自耦变压器类似于三端可调电阻。因为直流电是不能直接升压的，需经过电子等元件。一般用于对设备进行电压调整。