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0引言

在電力系統(tǒng)中，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的應用范圍廣泛。有載調(diào)容調(diào)壓開關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載的情況下，靈活地切換變壓器輸出電壓和容量。對變壓器有載調(diào)容調(diào)壓開關的運行維護十分重要，要求相關技術人員對運行維護技術有明確的認識，能夠及時解決有載調(diào)容調(diào)壓開關運行維護過程中發(fā)生的問題[1]。

1設計背景

配電變壓器在實際運行過程中，會有比較長時間的空載和輕載時間，導致空載損耗較大。如果有比較大的負荷波動，在負荷高峰時，無法保證變壓器的運行安全。在臺區(qū)保護范圍中，可能發(fā)生越級跳閘的問題。配電臺區(qū)可以利用跌落式熔斷器加強速斷保護，利用低壓側斷路器可以進一步保護用戶負荷，增大斷路器額定電流，但會導致出現(xiàn)過載保護能力喪失的問題，如果過載時間過長也會燒毀配變。低壓負荷故障會導致速斷保護不可靠，從而導致跳閘、停電問題。無功補償效果不好時，會導致配電臺區(qū)長期保持小負荷的運行狀態(tài)[2]。在配網(wǎng)末端用戶距離變電站距離比較遠時，必須全面考慮電壓偏低的問題，否則設備不能正常運行。如果調(diào)高變電站出口電壓，增加線路首端輕載時間的電壓，會導致設備的壽命縮短，增大設備的配變損耗。配電臺區(qū)分布廣泛，負荷控制需要依賴工作人員人工操作，運行管理難度較大。電力企業(yè)通常會在臺區(qū)的負荷變化位置應用自動調(diào)容等裝置，或者通過自動調(diào)壓和遠程控制等方式來實現(xiàn)精細無功自動補償[3]。

2有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的組成和運行原理

利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器能夠節(jié)約能源，實現(xiàn)負載技術的創(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)容量的設定值進行控制[4]。在滿足設定容量條件的前提下，利用控制器來調(diào)整負載，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更加靈活，進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，也可以保證配電網(wǎng)不會出現(xiàn)過載的問題，進而加強供電的穩(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，需要進一步滿足負載需求，讓配電變壓器能夠穩(wěn)定運行。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器能夠結合負荷的大小，調(diào)節(jié)特制的調(diào)容開關，保證繞組的連接方式更加科學，同時也可以通過無勵磁調(diào)整運行容量。通過利用有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器，能夠促進變壓器臺區(qū)降損，加強供電質(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部分。變壓器本體內(nèi)部有調(diào)容開關、低壓繞組的串并聯(lián)、高壓接線、調(diào)壓開關、遠程可控開關等。在本體側面集成的智能控制單元箱中，設置了低壓配電管理終端。對于標準型變壓器，應當加強三相有功不平衡調(diào)節(jié)和精細無功補償，增加低壓防竊電護罩、計量表位等[6]。變壓器分接開關和線圈模塊的結構如圖1、圖2所示。變壓器分接開關包括過渡阻抗的切換開關和沒有轉換器的分接選擇器。在變壓器帶電運行的情況下，需要經(jīng)過電動或手動的方式，調(diào)整接頭的具體位置和轉換繞組匝數(shù)，以展開分級調(diào)壓。其中，切換開關可以承擔變壓器的壓力，保證負載電流的穩(wěn)定運行。切換開關也可以根據(jù)預先設定好的程序運行。在選擇變壓器開關時，需要結合開關的實際運行情況和負荷電流變化情況，保證開關的靈活切換，開關切換包括單數(shù)運作與雙數(shù)運作兩種方式。為了擴大變壓器調(diào)壓的范圍，工作人員也可以選擇正反調(diào)壓與粗細調(diào)壓的開關運行方式。變壓器分接開關能夠為各項工作提供一定的動力，工作人員也能夠手動操作，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)壓變壓器的結構如圖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，可以將容量設置成兩檔。如果需要降低容量，要增加低壓繞組匝數(shù)，同時把高壓繞組變成Y型接線[8]。增加低壓側串聯(lián)電阻匝數(shù)后，電壓會下降，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定性。當電壓穩(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。利用自動調(diào)壓可以避免出現(xiàn)用戶或線路負荷不穩(wěn)定的問題，延長設備的使用壽命。其中的精確微機保護功能能夠解決常規(guī)配電臺區(qū)保護不精確而發(fā)生的越級跳閘或燒毀配變的問題[9]。傳統(tǒng)調(diào)壓開關通過傳動機構旋轉進行緩慢調(diào)節(jié)，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器利用新型調(diào)壓開關或專用轉換開關組合來快速調(diào)壓。其遠程可控功能還支持電動操作，可以通過后臺軟件遙控停送電，同時能夠查看裝置運行數(shù)據(jù)、修改定值。記錄的運行數(shù)據(jù)能夠增強設備運行的節(jié)能效果，為工作人員決策提供依據(jù)。

3有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的設計

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

3.1調(diào)容調(diào)壓開關的選擇選擇調(diào)容調(diào)壓開關時，可以選擇構造簡單的機械開關，這種開關結構非常可靠，而且有比較低的損耗率。調(diào)容調(diào)壓開關在觸頭分離時會產(chǎn)生電弧，使動作不靈敏，從而延長響應時間，導致不能精準地進行判斷，也會讓環(huán)流進一步干擾電網(wǎng)。對此，可以更換絕緣油加以輔助[10]。電力電子有載分接開關有比較多的優(yōu)點，如能夠較快速地調(diào)壓、能夠精準地進行調(diào)控。但電力電子有載分接開關也有缺點，如存在復雜的電力電子器件拓撲，會導致設備損耗率較高，也會進一步降低系統(tǒng)的可靠性。可以采用混合式開關，在高壓側輔以電力電子技術，在低壓側利用電力電子有載分接開關增加運行的速度，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行。利用數(shù)據(jù)采集芯片轉換和存儲數(shù)據(jù)，把狀態(tài)輸入電路，可以對輸出電路實現(xiàn)合理控制，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的遠程通信等。微處理器能夠計算并分析采樣模擬信號，包括CT信號和其他信號處理電路的信號，并最終將得到的結果存儲到數(shù)據(jù)存儲器，以便將相關信息數(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配有相應USB接口，還會設置微功率無線收發(fā)器，該收發(fā)器能夠滿足無線下載方面的需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送與查詢功能，同時可以將數(shù)據(jù)信息傳送到遠程監(jiān)控中心，監(jiān)控中心主站系統(tǒng)可以根據(jù)變壓器的相關數(shù)據(jù)信息進行遠程控制，從而提升供電企業(yè)的配電管理水平。

4結束語

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，可以發(fā)揮穩(wěn)定負荷中心電壓的作用，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，為負荷轉移技術的推廣和應用積累寶貴的經(jīng)驗。然而，變壓器有載調(diào)容調(diào)壓開關的運行維護較煩瑣。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行，必須全面加強對變壓器分接開關故障的診斷分析和運行維護。

參考文獻

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[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算法[J].制造業(yè)自動化,2021,43(11):132-136.

[4]上海賓瑞自動化科技有限公司.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)有限責任公司佛山供電局