[科普中国]-高阻抗变压器

高阻抗变压器，指短路电压百分数超过同一电压等级、同一容量的国家标准规定的百分值的变压器。高阻抗变压器的实现有两种方案：一是将中压侧绕组分裂成两部分来增加绕组的漏电抗；二是在变压器低压绕组末端通过引线串联电抗器的来增加绕组的漏电抗。

释义高阻抗变压器，指短路电压百分数超过同一电压等级、同一容量的国家标准规定的百分值的变压器。

应用背景高阻抗变压器获得应用的背景是：随着电网规模的迅速扩大，短路容量急剧增长，导致有短路电流水平超过断路器遮断容量的情况发生。相比于常规的变压器，高阻抗变压器由于短路阻抗（由绕组电阻与漏电抗组成，可由短路电压百分数来表征）更大，相当于增加了系统的正序阻抗，从而限制了短路电流。1

实现方案高阻抗变压器的实现有两种方案：一是将中压侧绕组分裂成两部分来增加绕组的漏电抗；二是在变压器低压绕组末端通过引线串联电抗器的来增加绕组的漏电抗。

电力系统特点随着我国小康社会建设步伐的加快，国民经济对电力需求的增加，电网容量在逐步扩大，为保证系统运行的可靠性，弥补系统阻抗的降低，限制其短路电流，切实有效的措施是提高变压器的短路阻抗值，这也正是国际上许多发达国家早已趋向采用高阻抗变压器的原因。

采用高阻抗变压器的电力系统具有以下一些特点：1、当电网发生短路事故时，通过高阻抗变压器和其它电力设备的短路电流较小，相应的短路电磁力和电流热效应也会降低，这不但可提高电网的可靠性，同时还可以降低线路开关等电气设备的开断容量。2、采用高阻抗变压器，可以取消为限制系统短路电流而单独设置的限流电抗器，从而可降低建设费用，减少占地面积。2

结构特点提高变压器阻抗的方法一般有两种：第一种是采用普通的变压器常规结构，通过调整铁心直径和绕组参数，必要时还要采取拆分绕组等措施，达到提高变压器阻抗的目的。第二种是采用在变压器油箱内部设置电抗器（即所谓的内置电抗器）的结构来达到提高变压器入口电抗的目的。

采用普通的变压器常规结构来提高变压器阻抗的技术关键是对绕组的漏磁控制及其相应的损耗控制和温升控制，众所周知，当变压器接入电网而施加额定电压时，在铁心中将有主磁通流过。在变压器带负载运行以后，负载电流将在变压器的一、二次绕组内部及其周围区域产生漏磁通，这些漏磁通与一、二次绕组交链而形成变压器的短路阻抗。因而，若提高变压器阻抗电压的规定值，就必然要求有比较多的漏磁通与一、二次绕组交链。对于大型变压器而言，漏磁通增加所带来的突出问题是绕组和结构件内的杂散损耗明显增加，相应部位的温升随之提高。这就要求在结构上采取有效措施对变压器的漏磁场进行控制，防止绕组和结构件产生局部过热，保证变压器的安全运行。

采用内置电抗器的高阻抗变压器的关键是对电抗器所产生的漏磁场进行有效的屏蔽，以减小其在结构件中产生的杂散损耗，防止局部过热。另一方面，要采取可靠的夹紧结构，减小电抗器的机械振动。这些措施相对于变压器而言实施起来要简单得多，由于电抗器的容量较小，电压等级一般也比较低，其漏磁控制技术和结构夹紧技术要简单得多。3

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所