浅谈辐向双分裂与轴向双分裂变压器结构设计特点

张晔 田猛

：文章主要针对辐向双分裂与轴向双分裂变压器结构设计特点进行概述，详细介绍了辐向与轴向双分裂变压器的结构以及工艺特点，为变压器设计提供一定的理论参考。

在变压器设计制造过程中为了实现一台产品产生多路电源并联或独立对负载供电，分裂变压器便应运而生。它能将多台变压器合成一台产品，实现相等或者是不等的电压输出，彼此之间构成独立的回路，确保各路电压能够独立运作，实现双低压，实现双分裂的目的。文章在探究过程中，主要针对辐向双分裂与轴向双分裂的结构特点进行分析，以选择科学的结构方式进行设计。

电力系统在运作过程中，为了实现两基一变的发电目标，会使用低压双分裂变压器。低压双分裂变压器也会使用在整流等特殊用途中，在进行变压器产品设计过程中，要考虑到不同的分裂方式，通常有辐向双分裂或者是轴向双分裂，对于辐向双分裂来说，在使用过程中它具有不同的分裂结构，而轴向双分裂使用的都是高低压轴向分裂的方式。在进行双分裂变压器探究过程中需要对分裂变压器的阻抗进行定义，大致有分裂阻抗、穿越阻抗、半穿越阻抗、以及分裂系数四个参数。对于分裂阻抗来说，主要是为了反映两个低压绕组之间出现的短路阻抗。对于穿越阻抗来说，它主要是指两个低压绕组并联对高压绕组运行时出现的短路阻抗。半穿越阻抗，它是两个低压绕组之间的一个开路，另外一个低压绕组和高压绕组运行形成的短路阻抗。而分裂系数是分裂阻抗和全穿越阻抗的比值。

2.1 辐向双分裂结构

（1）低—高—低辐向双分裂结构

在辐向双分裂结构探究过程中，最常使用的有两种结构，主要是低—高—低，低—低—高两种方式。在低—高—低辐向双分裂方式分析时，要考虑到不同的分裂方式，阻抗值是不同的，这时需要对实际的技术参数进行探究，进而才能对辐向双分裂结构进行设计，在进行辐向双分裂结构设计过程中，主要将高压绕组分布在两路低压绕组之间，这时可以通过半穿越阻抗值进行分析，调节高低压之间主空道的大小，对数值进行调整，将半穿越阻抗设计成等同的。在进行低压之间主空道分析时，需要考虑到分裂阻抗的实际情况，在设计过程中，阻抗实际数值较大，这时会在低压间产生耦合，出现断路严重影响低压线路的运行，引发线路故障。

（2） 低—低—高辐向双分裂结构

在低—低—高辐向双分裂结构探究过程中，必须要满足半穿越阻抗相等的要求，将电路分为两个部分的电压，实现两路低压的相互嵌套，在低压绕制工艺探究时，需要使用低压箔绕产品。主要是有在低—低—高辐向双分裂结构模型。它能直接的将两路低压绕制呈双螺旋结构，将其组成一个共同的低压线圈，这种简单的分裂使用是低压绕制的操作，低压回路的要求并不高电压也较低，这成为低压运作的主要产品，在低—低—高辐向双分裂结构分裂阻抗值分析时，如果该结构的分裂数值较小，会出现低压磁耦合强的现象，两路低压之间产生的影响较大，在设计过程中必须要考虑到分裂阻抗以及实际的运作。除此之外，需要对双分裂结构上的制造尺寸进行控制，如果两路低压的半穿越阻抗无法一致，会诱发半穿越阻抗制造误差较大，这时需要根据产品的实际情况进行调整。

2.2轴向双分裂结构

在对轴向上并列结构分析时，需要考虑到低压绕组电压等级和低压绕组的结构，最常见的是轴向双分裂结构产品。该结构被广泛使用在整流变压器产品中，这种结构分裂的阻抗在设计过程中较大，两路会出现高低压相互独立的现象，保证各个系统正常运作。如果各个高压线圈和低压线圈的内外径或者是高度基本相同，可以使用双绕组变压器由于它的基本参数一致，在使用过程中半穿越阻抗数值也是相同的，能对轴向双分裂结构产生的偏差进行严格的把控。

3.1 辐向双分裂工艺特点

在辐向双分裂工艺特点探究过程中，需要考虑到绕组结构。最常见的绕组结构是辐向双并列结构，它和常规产品设计是相同的。如果使用的是高压绕组的方式，会使得高压线圈的绕制效率增高;如果使用是辐向双分裂结构，会诱发低压绕组产生断裂。低压绕组在运作过程中，不可避免会出现各种各样的问题。除此之外，辐向双分裂装置还需要具备引线结构。辐向双分裂结构，使用的都是高压绕组，主要是为了方便引线连接。如果分接引线的数目，减少一半，会使分裂效率更高。

3.2轴向双分裂工艺特点

在轴向双分裂工艺特点探究时，第一，需要对绕组结构进行分析，轴向双分裂的结构在总体上和辐向双分裂相比结构相对较为复杂，而且都是使用低压轴向分裂。在低压电压较高时容易出现部位中断，这时需要对低压线圈中部的中段位置进行科学设计，有效避免中部高压之间发生击穿现象，产生不必要的局部干扰。大多数情况会由于高低压发生分裂，高压线圈的绕制匝数会增加。增加线圈工艺的目的是为了提高线圈的数目，需要对装备工时进行分析。如果容量过小，制造成本会大大增高。第二，在进行引线结构探究时，如果使用的是高压线圈分裂，會使得分接引线远远超过常规，是常规引线的两倍，引线较多，使得变压器结构自身的布线也就复杂，占用大部分的空间，无疑中会大大增加造价。

通常情况下，在针对以上两种双分裂工艺特点探究过程中，发现两种双分裂结构在设计时，上、下端绝缘距离有着不同的差异。也就意味着，不同辐相位置，漏磁分布规律是不同的，可能会出现制造偏差。变压器在运作过程中，尤其是在满负荷运作状态下产生的低压容量，不可能对半分配。辐向双分裂必须使用高压端出线结构，将低压绕组排布在最外层，解决局放难以控制的问题。由于轴向分裂变压器在运作过程中，高压绕组电流分布不均匀，会出现安匝不平衡现象，引发短路。进而发现：辐向双分裂，它的能力要远远高于轴向分裂。

综上所述，在辐向双分裂结构和轴向双分裂结构选取过程中，要考虑到分裂阻抗以及运作的基本需求，以实际产品运作为主，在产品制造上可以使用辐向双分裂结构。在使用过程中半穿越阻抗的制造偏差较小，如果产品对半穿越阻抗制造的偏差要求较高，可以优先考虑轴向双分裂结构。通过对上文分析，希望能为变压器设计提供一定的理论帮助。

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