6.11. Автотрансформаторы

Автотрансформатор (рис. 6.21) – это специальный вид трансформатора, в котором между первичной и вторичной обмотками кроме магнитной существует также электрическая связь. Это достигается за счёт того, что часть обмотки принадлежит одновременно первичной и вторичной цепям [7].

Обычный трансформатор можно включить по схеме автотрансформатора, если к концу первичной обмотки подключить начало вто-

если

б А

Рис. 6.21. ВнешнийДвид автотрансформатора

Силовые автотрансформаторы широко применяют в линиях передачи и распределения электроэнергии для Исвязи сетей смежных напряжений, например 110 и 220, 220 и 500 кВ и др. Такие автотрансформаторы обычно выполняют на большие мощности (до 500 MBА и выше). Обмотки трёхфазных автотрансформаторов обычно соединяют в звезду (см. подр. 3.2).

Автотрансформаторы применяют в электроприводе переменного тока для уменьшения пусковых токов двигателей значительной мощности, а также для регулировки режимов работы электрометаллургических печей. Автотрансформаторы малой мощности применяют в устройствах радио, связи и автоматики.

Электромагнитные и электрические схемы понижающего и повышающего автотрансформаторов приведены на рис. 6.22, а и б.

145

форматоре равной мощности. Также за счёт сопряженности обмоток уменьшается их общая длина, средняя длина витка и сечение провода в общей части обмоток, что позволяет уменьшить расход меди при изготовлении автотрансформатора. За счёт снижения объёмов стали и расходов меди уменьшаются магнитные и электрические потери автотрансформатора и увеличивается его КПД.

Таким образом, автотрансформатор по сравнению с двухобмоточным трансформатором равной мощности обладает следующими

обе от обычного двухо моточногоАтрансформатора всё более сглаживает-

ся. Поэтому увеличение коэффициента трансформации выше двух становится нецелесоо разным. О ычно его значение находится в преде-

лах k = 1,25 – 2,0. Д

Поэтому в линиях передачи и распределения энергии систем электроснабжения автотрансформаторы применяются для связи сетей с близкими значениями напряжений.

Главной особенностью и причиной достоинств автотрансформаторов, как и его недостатков, является наличиеИэлектрической связи между обмотками. Она существенно ужесточает требования к качеству изоляции обмотки и к подготовке обслуживающего персонала, т.к. на стороне низшего напряжения между проводами и землёй существует такое же напряжение, как на стороне высшего напряжения. Эта же особенность требует защиты приёмников от перенапряжений.

Кроме того, при коротком замыкании понижающего автотрансформатора его ток существенно выше, чем у двухобмоточного трансформатора, из-за очень низкого сопротивления короткого замыкания. Физически большой ток объясняется тем, что при коротком замыкании он ограничивается только витками части первичной обмотки A–a. Это требует принятия особых мер защиты.

147