有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器設(shè)計(jì)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了一篇有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

0引言

在電力系統(tǒng)中，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的應(yīng)用范圍廣泛。有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)主要是電阻式組合型，需要合理利用有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)來調(diào)整電壓，維持用戶的正常用電。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器可以在不切斷負(fù)載的情況下，靈活地切換變壓器輸出電壓和容量。對(duì)變壓器有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)的運(yùn)行維護(hù)十分重要，要求相關(guān)技術(shù)人員對(duì)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)有明確的認(rèn)識(shí)，能夠及時(shí)解決有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)運(yùn)行維護(hù)過程中發(fā)生的問題[1]。

1設(shè)計(jì)背景

配電變壓器在實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)有比較長(zhǎng)時(shí)間的空載和輕載時(shí)間，導(dǎo)致空載損耗較大。如果有比較大的負(fù)荷波動(dòng)，在負(fù)荷高峰時(shí)，無法保證變壓器的運(yùn)行安全。在臺(tái)區(qū)保護(hù)范圍中，可能發(fā)生越級(jí)跳閘的問題。配電臺(tái)區(qū)可以利用跌落式熔斷器加強(qiáng)速斷保護(hù)，利用低壓側(cè)斷路器可以進(jìn)一步保護(hù)用戶負(fù)荷，增大斷路器額定電流，但會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)過載保護(hù)能力喪失的問題，如果過載時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)燒毀配變。低壓負(fù)荷故障會(huì)導(dǎo)致速斷保護(hù)不可靠，從而導(dǎo)致跳閘、停電問題。無功補(bǔ)償效果不好時(shí)，會(huì)導(dǎo)致配電臺(tái)區(qū)長(zhǎng)期保持小負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)[2]。在配網(wǎng)末端用戶距離變電站距離比較遠(yuǎn)時(shí)，必須全面考慮電壓偏低的問題，否則設(shè)備不能正常運(yùn)行。如果調(diào)高變電站出口電壓，增加線路首端輕載時(shí)間的電壓，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的壽命縮短，增大設(shè)備的配變損耗。配電臺(tái)區(qū)分布廣泛，負(fù)荷控制需要依賴工作人員人工操作，運(yùn)行管理難度較大。電力企業(yè)通常會(huì)在臺(tái)區(qū)的負(fù)荷變化位置應(yīng)用自動(dòng)調(diào)容等裝置，或者通過自動(dòng)調(diào)壓和遠(yuǎn)程控制等方式來實(shí)現(xiàn)精細(xì)無功自動(dòng)補(bǔ)償[3]。

2有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的組成和運(yùn)行原理

利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器能夠節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)負(fù)載技術(shù)的創(chuàng)新。利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器可以避免空載可調(diào)變壓器容量小、短暫停電與季節(jié)調(diào)節(jié)等問題。利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器可以穩(wěn)定變壓器電壓和電流等，可以根據(jù)容量的設(shè)定值進(jìn)行控制[4]。在滿足設(shè)定容量條件的前提下，利用控制器來調(diào)整負(fù)載，傳播控制器指令數(shù)據(jù)，讓有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的開關(guān)更加靈活，進(jìn)而保證配電變壓器內(nèi)部的高低壓繞組形成一定的連接。同時(shí)，也可以保證配電網(wǎng)不會(huì)出現(xiàn)過載的問題，進(jìn)而加強(qiáng)供電的穩(wěn)定性，減少綜合損耗和總體成本。在配電變壓器的調(diào)節(jié)過程中，需要進(jìn)一步滿足負(fù)載需求，讓配電變壓器能夠穩(wěn)定運(yùn)行。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器能夠結(jié)合負(fù)荷的大小，調(diào)節(jié)特制的調(diào)容開關(guān)，保證繞組的連接方式更加科學(xué)，同時(shí)也可以通過無勵(lì)磁調(diào)整運(yùn)行容量。通過利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器，能夠促進(jìn)變壓器臺(tái)區(qū)降損，加強(qiáng)供電質(zhì)量[5]。

2.1有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的組成通常情況下，變壓器的組成部分包括變壓器本體和智能控制單元兩個(gè)部分。變壓器本體內(nèi)部有調(diào)容開關(guān)、低壓繞組的串并聯(lián)、高壓接線、調(diào)壓開關(guān)、遠(yuǎn)程可控開關(guān)等。在本體側(cè)面集成的智能控制單元箱中，設(shè)置了低壓配電管理終端。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)型變壓器，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)三相有功不平衡調(diào)節(jié)和精細(xì)無功補(bǔ)償，增加低壓防竊電護(hù)罩、計(jì)量表位等[6]。變壓器分接開關(guān)和線圈模塊的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。變壓器分接開關(guān)包括過渡阻抗的切換開關(guān)和沒有轉(zhuǎn)換器的分接選擇器。在變壓器帶電運(yùn)行的情況下，需要經(jīng)過電動(dòng)或手動(dòng)的方式，調(diào)整接頭的具體位置和轉(zhuǎn)換繞組匝數(shù)，以展開分級(jí)調(diào)壓。其中，切換開關(guān)可以承擔(dān)變壓器的壓力，保證負(fù)載電流的穩(wěn)定運(yùn)行。切換開關(guān)也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序運(yùn)行。在選擇變壓器開關(guān)時(shí)，需要結(jié)合開關(guān)的實(shí)際運(yùn)行情況和負(fù)荷電流變化情況，保證開關(guān)的靈活切換，開關(guān)切換包括單數(shù)運(yùn)作與雙數(shù)運(yùn)作兩種方式。為了擴(kuò)大變壓器調(diào)壓的范圍，工作人員也可以選擇正反調(diào)壓與粗細(xì)調(diào)壓的開關(guān)運(yùn)行方式。變壓器分接開關(guān)能夠?yàn)楦黜?xiàng)工作提供一定的動(dòng)力，工作人員也能夠手動(dòng)操作，完成調(diào)壓工作[7]。

2.2有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的調(diào)容調(diào)壓原理有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器中的低壓繞組由匝數(shù)Ⅰ段、匝數(shù)Ⅱ段和匝數(shù)Ⅲ段三部分組成。在調(diào)容的過程中，可以將容量設(shè)置成兩檔。如果需要降低容量，要增加低壓繞組匝數(shù)，同時(shí)把高壓繞組變成Y型接線[8]。增加低壓側(cè)串聯(lián)電阻匝數(shù)后，電壓會(huì)下降，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)電壓穩(wěn)定后，需要加大電阻改變電流。通過高壓繞組的抽頭位置的變化，能夠改變電路中的繞組數(shù)，保證電壓調(diào)節(jié)的功能。利用自動(dòng)調(diào)壓可以避免出現(xiàn)用戶或線路負(fù)荷不穩(wěn)定的問題，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。其中的精確微機(jī)保護(hù)功能能夠解決常規(guī)配電臺(tái)區(qū)保護(hù)不精確而發(fā)生的越級(jí)跳閘或燒毀配變的問題[9]。傳統(tǒng)調(diào)壓開關(guān)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行緩慢調(diào)節(jié)，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器利用新型調(diào)壓開關(guān)或?qū)Ｓ棉D(zhuǎn)換開關(guān)組合來快速調(diào)壓。其遠(yuǎn)程可控功能還支持電動(dòng)操作，可以通過后臺(tái)軟件遙控停送電，同時(shí)能夠查看裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)、修改定值。記錄的運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的節(jié)能效果，為工作人員決策提供依據(jù)。

3有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的設(shè)計(jì)

有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器需要有自動(dòng)調(diào)容、“四遙”、自動(dòng)調(diào)壓、無功補(bǔ)償?shù)裙δ?。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器能夠采集電量，更加精準(zhǔn)地判斷外界環(huán)境，并將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，更好地控制手機(jī)App。

3.1調(diào)容調(diào)壓開關(guān)的選擇選擇調(diào)容調(diào)壓開關(guān)時(shí)，可以選擇構(gòu)造簡(jiǎn)單的機(jī)械開關(guān)，這種開關(guān)結(jié)構(gòu)非?？煽?，而且有比較低的損耗率。調(diào)容調(diào)壓開關(guān)在觸頭分離時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，使動(dòng)作不靈敏，從而延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致不能精準(zhǔn)地進(jìn)行判斷，也會(huì)讓環(huán)流進(jìn)一步干擾電網(wǎng)。對(duì)此，可以更換絕緣油加以輔助[10]。電力電子有載分接開關(guān)有比較多的優(yōu)點(diǎn)，如能夠較快速地調(diào)壓、能夠精準(zhǔn)地進(jìn)行調(diào)控。但電力電子有載分接開關(guān)也有缺點(diǎn)，如存在復(fù)雜的電力電子器件拓?fù)?，?huì)導(dǎo)致設(shè)備損耗率較高，也會(huì)進(jìn)一步降低系統(tǒng)的可靠性?？梢圆捎没旌鲜介_關(guān)，在高壓側(cè)輔以電力電子技術(shù)，在低壓側(cè)利用電力電子有載分接開關(guān)增加運(yùn)行的速度，如圖4所示。

3.2通信解決方案有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的通信主要由有載電容控制器進(jìn)行。利用數(shù)據(jù)采集芯片轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，把狀態(tài)輸入電路，可以對(duì)輸出電路實(shí)現(xiàn)合理控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通信等。微處理器能夠計(jì)算并分析采樣模擬信號(hào)，包括CT信號(hào)和其他信號(hào)處理電路的信號(hào)，并最終將得到的結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以便將相關(guān)信息數(shù)據(jù)提供給外部接口。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器一般會(huì)配有相應(yīng)USB接口，還會(huì)設(shè)置微功率無線收發(fā)器，該收發(fā)器能夠滿足無線下載方面的需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送與查詢功能，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)信息傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，監(jiān)控中心主站系統(tǒng)可以根據(jù)變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而提升供電企業(yè)的配電管理水平。

4結(jié)束語

總之，在電力系統(tǒng)中，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器有非常突出的優(yōu)勢(shì)，可以發(fā)揮穩(wěn)定負(fù)荷中心電壓的作用，也可以保證電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。相對(duì)于普通變壓器，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的節(jié)能效果十分明顯，可以降低配電站的壓力，大大提高了管理層的配電效率，為負(fù)荷轉(zhuǎn)移技術(shù)的推廣和應(yīng)用積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。然而，變壓器有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)的運(yùn)行維護(hù)較煩瑣。為了從根本上確保有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的正常運(yùn)行，必須全面加強(qiáng)對(duì)變壓器分接開關(guān)故障的診斷分析和運(yùn)行維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陸堯.配電變壓器三相負(fù)荷不平衡的危害及優(yōu)化對(duì)策研究[J].光源與照明,2022(1):180-182.

[2]王蕾.配電變壓器有載調(diào)壓開關(guān)研究[J].汽車博覽,2021(3):51-52.

[3]程振國.基于奇異值分解的有載調(diào)壓變壓器故障智能檢測(cè)算法[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2021,43(11):132-136.

[4]上海賓瑞自動(dòng)化科技有限公司.一種智能型10kV有載調(diào)容調(diào)壓裝置及其控制系統(tǒng):CN201921024918.4[P].2020-01-31.

[5]江西森田電力設(shè)備有限公司.有載調(diào)容調(diào)壓組合桿式變壓器:CN201820349144.1[P].2018-09-14.

作者:陸志欣 黃勝 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局