第三节
分裂变压器

一、结构特点

分裂变压器（又称分裂绕组变压器），通常把一个或几个绕组（一般是低压绕组）分裂成额定容量相等的几个部分，形成几个支路（每一部分形成一个支路），这几个支路之间没有电的联系。分裂出来的各支路，额定电压可以相同也可以不相同，可以单独运行也可以同时运行，可以在同容量下运行也可以在不同容量下运行。当分裂绕组各支路的额定电压相同时，还可以并联运行。

在图（b）中，高压绕组 AX 为不分裂绕组，由两部分并联组成；低压绕组 a ₁ x ₁ 和 a ₂ x ₂ ,为分裂出来的两个支路。

二、分裂变压器的特殊参数

1.穿越阻抗 Z _c

当分裂绕组的几个支路并联连接组成统一的低压绕组对高压绕组运行时，称穿越运行。此时高、低压绕组之间的短路阻抗叫作穿越阻抗，用 Z _c 表示。显然，穿越阻抗相当于普通双绕组变压器的短路阻抗。

2.分裂阻抗 Z _f

当分裂绕组的一个支路对另一支路运行时，称分裂运行。此时分裂绕组两个支路之间的短路阻抗叫作分裂阻抗，用 Z _f 表示。

3.分裂系数 k _f

分裂阻抗与穿越阻抗之比称为分裂系数，用 k _f 表示，即

分裂变压器的设计原则：分裂绕组每一支路与高压绕组之间的短路阻抗相等；分裂绕组之间的分裂阻抗具有较大的值；分裂系数一般为3～4。

三、等值电路

以分裂变压器为例，分析其一相的简化等值电路。

这种分裂变压器的一相有三个绕组：一个不分裂的高压绕组，两个相同的低压分裂绕组，可对照三绕组变压器得到其等值电路图313所示。图中各支路阻抗分别用 Z _A 、 Z _{a 1} 、 Z _{a 2} 表示，下面求这些阻抗的大小。

a ₁ 、 a ₂ 两端之间的阻抗就是分裂阻抗，即 Z _{a 1} + Z _{a 2} = Z _f 。因为分裂绕组在布置上是对称的，所以 Z _{a 1} = Z _{a 2} ,有

a ₁ 、 a ₂ 两点并联后与 A 点之间的阻抗就是穿越阻抗，即 Z _c = Z _A + Z _{a 1} / Z _{a 2} ,有

四、优、缺点

目前，分裂变压器多用作200 MW及以上大机组发电厂中的厂用变压器，它比普通双绕组变压器有以下优点。

1.限制短路电流作用显著

当分裂绕组一个支路短路时，由电网供给的短路电流经过的阻抗较大。从图3-14等值电路上可看出，设 a ₁ 端短路，则短路电流经过的阻抗为 Z _A + Z _{a 1} = Z _c + ，比穿越阻抗大 ,即比普通变压器的短路阻抗大，故可显著限制短路电流。

此外，当一个支路短路时，由另一支路供给短路点的反馈电流会减小很多，因为此时电流流经的是较大的分裂阻抗。

2.发生短路故障时母线电压降低不多

当分裂绕组的一个支路短路时，另一支路的母线电压降低很小，即残压较高，从而提高了供电的可靠性。当 a ₁ 端短路时，忽略另一支路的短路阻抗压降，则 a ₂ 端的残压 U ₂ = U ₀ 。

例如，当分裂系数 k _f =3.42时，得 U ₂ = U ₀ =0.92 U ₁ 。这一电压值大大超过残压为额定电压65%的规定。

同理，当分裂绕组一个支路的电动机自启动时，另一支路电压几乎不受影响。 hUTjmTIWpkz2MWT7/UHfMlZ6JOkFdvMfBaUKTl5zw3s1ij2oxfSYSi/LrEantmWu