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有载调压变压器的基本原理分析
来源：http://www.anbiansh.com/ 作者：变压器厂家 日期：2019/07/05 08:47
若有载调压变压器触头能连续按线匝螺旋运动，并在运动过程中与线匝保持良好电接触，同时又能将电流送至负载，则可以完成无弧连续有载调压的任务。
事实.上如果不对结构形式作一定的改造，上述任务是无法完成的。因为一般说，调压变压器电路与磁路是两个互相交链而又各自闭合的连通域，上述的直接连接方式的连线必然会在调整过程中与主线圈发生与调整运动同样的缠绕作用，而使得输出电压没有改变。经过几种方式的比较采用如图2b的连接方式。
即触头1不直接与负载相联，而是联到一与主线圈同心的环形短路电抗器上。而触头2与短路电抗器保持良好的电接触。
短路环形电抗器与触头1可以同步地绕主线圈旋转，并沿主线圈螺旋上下移动。经过这样的改进试验证明对于纯电阻、电感、电容以及混合负载均能作到无弧平滑连续调压。
环形短路电抗器的作用原理.结构为一铁心开口的短路螺线圈。2.空载时的作用:由于短路电抗器限制了有载调压干式变压器的短路环流，也由于这个被限制了的短路环流的存在，使得环形短路电抗器表面处处电位相等，等于触头1处的电位。所以触头2处的电位也与触头1相同。因此随着触头1位置的连续改变，触头2的电位作相应的连续改变。
负载时的作用，设负载电流为IN,短路环流为Ik。在触头1与触头2几何位置不重合，而使负载电流分别由环形短路电抗器的两边由触头1流至触头2时，设其中一支为1,另一支为Ig,按磁势平衡原理
IW=lW+lg(W+W)
i,+i,=IN
可见短路环形电抗器此时的电抗值大大地小于空载时之电抗值，因此触头2处的电位并不比空载时有较明显的降低，虽然此时有载调压干式变压器的负载电流很大。即V1≈V2(V1、V2,分别为触头1、2的电位)，而VI与V2,的微小差值是由于短路电抗器本身的漏抗所造成的。
由此可以推论，只要有载调压变压器的触头1和触头2的容量足够大，原则上负载电流的大小只受到主线圈导线截面或主线圈允许温升的限制(此时设环形短路电抗器绕组导线截面与主线圈相同)，又由于此种调压方式是无弧连续的，触头容量的大小并不与电弧等因素有关，而一-般地只取决于材料的导电率、有效接触面积和触头压力。所以制造大容量的触头并不困难。换句话说，也就是按该种原理制造大容量高电压的有载调压变压器应当是可能的。
试验结果及基本数据
容量:干式75千伏安
输入电压: 400伏
输出电压: 0~400伏
额定电流: 185安
空载电流: 17%
空载电流因磁密取得太高所致，并非由于环形短路电抗器引起。试验证明环形短路电抗器所造成的空流增加仅1安培。
空载损耗: 1500瓦
短路阻抗: 5% (变压比K=2)
短路损耗: 600瓦(变压比K=2)
650瓦(变压比K=10)
各部温升短路法,点温(计测量，K=2);铁心:8.5°C
主线圈: 10°C
短路电抗器
线圈: 11.5°C
触头2
接触处: 19°C
事实.上如果不对结构形式作一定的改造，上述任务是无法完成的。因为一般说，调压变压器电路与磁路是两个互相交链而又各自闭合的连通域，上述的直接连接方式的连线必然会在调整过程中与主线圈发生与调整运动同样的缠绕作用，而使得输出电压没有改变。经过几种方式的比较采用如图2b的连接方式。
即触头1不直接与负载相联，而是联到一与主线圈同心的环形短路电抗器上。而触头2与短路电抗器保持良好的电接触。
短路环形电抗器与触头1可以同步地绕主线圈旋转，并沿主线圈螺旋上下移动。经过这样的改进试验证明对于纯电阻、电感、电容以及混合负载均能作到无弧平滑连续调压。
环形短路电抗器的作用原理.结构为一铁心开口的短路螺线圈。2.空载时的作用:由于短路电抗器限制了有载调压干式变压器的短路环流，也由于这个被限制了的短路环流的存在，使得环形短路电抗器表面处处电位相等，等于触头1处的电位。所以触头2处的电位也与触头1相同。因此随着触头1位置的连续改变，触头2的电位作相应的连续改变。
负载时的作用，设负载电流为IN,短路环流为Ik。在触头1与触头2几何位置不重合，而使负载电流分别由环形短路电抗器的两边由触头1流至触头2时，设其中一支为1,另一支为Ig,按磁势平衡原理
IW=lW+lg(W+W)
i,+i,=IN
可见短路环形电抗器此时的电抗值大大地小于空载时之电抗值，因此触头2处的电位并不比空载时有较明显的降低，虽然此时有载调压干式变压器的负载电流很大。即V1≈V2(V1、V2,分别为触头1、2的电位)，而VI与V2,的微小差值是由于短路电抗器本身的漏抗所造成的。
由此可以推论，只要有载调压变压器的触头1和触头2的容量足够大，原则上负载电流的大小只受到主线圈导线截面或主线圈允许温升的限制(此时设环形短路电抗器绕组导线截面与主线圈相同)，又由于此种调压方式是无弧连续的，触头容量的大小并不与电弧等因素有关，而一-般地只取决于材料的导电率、有效接触面积和触头压力。所以制造大容量的触头并不困难。换句话说，也就是按该种原理制造大容量高电压的有载调压变压器应当是可能的。
试验结果及基本数据
容量:干式75千伏安
输入电压: 400伏
输出电压: 0~400伏
额定电流: 185安
空载电流: 17%
空载电流因磁密取得太高所致，并非由于环形短路电抗器引起。试验证明环形短路电抗器所造成的空流增加仅1安培。
空载损耗: 1500瓦
短路阻抗: 5% (变压比K=2)
短路损耗: 600瓦(变压比K=2)
650瓦(变压比K=10)
各部温升短路法,点温(计测量，K=2);铁心:8.5°C
主线圈: 10°C
短路电抗器
线圈: 11.5°C
触头2
接触处: 19°C
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