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串級式高壓試驗變壓器獲得更高電壓的結線原理見下圖。串級式高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經濟實惠。圖中，在第上等和串級的每個單元試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在串級式高壓試驗變壓器基本原理圖中，低壓電源加在試驗變壓器I的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給串級式高壓試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電;串級式高壓試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給串級式高壓試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。串級式高壓試驗變壓器Ⅱ和串級式高壓試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗變壓器I的箱體是接地的。這樣第上等、二級、第三試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V;其額定容量分別為3P、2P、1P。
圖：串級式高壓試驗變壓器接線原理圖
圖中：P - 容量(KVA) V – 電壓(KV) G1、G1 – 絕緣支架
