調(diào)容調(diào)壓變壓器應用研究

王東偉

摘 要：調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的應用不僅有很好的節(jié)能經(jīng)濟效益，同時可提高供電電壓質(zhì)量，提高供電可靠性，提升用電管理水平，具有極佳的社會效益。有載自動調(diào)容調(diào)壓配電變壓器應用節(jié)能效果顯著，有效減少煤炭資源消耗，降低二氧化碳排放，本文對調(diào)容調(diào)壓配電變壓器結(jié)構(gòu)原理、應用及經(jīng)濟效益進行研究。

關(guān)鍵詞：調(diào)容調(diào)壓配電變壓器；應用研究；經(jīng)濟效益

中圖分類號：TM423 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0168-01

1 調(diào)容調(diào)壓配電變壓器簡介

1.1 使用場合

有載自動調(diào)容調(diào)壓配電變壓器（以下簡稱“調(diào)容調(diào)壓變壓器”） 主要用于額定電壓10kV，容量630kVA及以下的配電臺區(qū)，實現(xiàn)自動調(diào)容、自動調(diào)壓、配電監(jiān)測及無線“四遙”功能。

1.2 功能特點

（1）自動調(diào)壓功能。用戶或線路負荷不穩(wěn)定引起電壓波動時，變壓器可以自動調(diào)節(jié)電壓高低，提升供電質(zhì)量，延長設(shè)備壽命，解決了配電網(wǎng)負荷峰谷時段電壓合格率低的問題。（2）自動調(diào)容功能。根據(jù)負荷大小自動調(diào)節(jié)容量，使變壓器在負荷低谷期自動運行在小容量檔，輕載時其空載損耗大大降低，小容量空載有功損耗小于大容量時的1/3，無功需求是大容量時的1/10，節(jié)能效果顯著。（3）配電監(jiān)測與無線“四遙”。WIFI、GSM、GPRS多種通訊方式，實現(xiàn)實時監(jiān)測、遙控變壓器運行狀態(tài)、查看和修改定值等功能，實現(xiàn)了配電網(wǎng)臺區(qū)的自動化控制。

2 調(diào)容調(diào)壓原理

（1）結(jié)構(gòu)組成。有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器通過有載調(diào)容調(diào)壓組合開關(guān)切換繞組連接方式實現(xiàn)容量調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。（2）調(diào)壓原理。變壓器通過調(diào)壓開關(guān)接入不同匝數(shù)的高壓繞組，調(diào)壓匝數(shù)比實現(xiàn)調(diào)節(jié)變壓器低壓側(cè)輸出電壓。（3）調(diào)容原理。變壓器由大容量調(diào)為小容量時，高壓繞組連接方式由三角形接線改為星形接線；低壓繞組中并聯(lián)的兩段繞組轉(zhuǎn)為串聯(lián)。高壓繞組電壓降低和低壓繞組線匝增加的倍數(shù)相同，從而保持輸出電壓穩(wěn)定不變。

3 調(diào)容調(diào)壓變壓器技術(shù)研究

傳統(tǒng)調(diào)容調(diào)壓開關(guān)是基于變電站主變使用的有載分接開關(guān)改進的，采用電機旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，體積大，切換速度慢，可靠性差，維護工作量大。傳統(tǒng)調(diào)容調(diào)壓開關(guān)繞組接線折彎多，布線凌亂，增加損耗，大容量調(diào)容變生產(chǎn)困難，質(zhì)量難保證。

（1）雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)。簡潔直動式機構(gòu)，運行不耗電，更節(jié)能、更可靠，具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、使用壽命長的特點。（2）雙斷口結(jié)構(gòu)觸頭。多個主弧觸頭、串聯(lián)雙斷口，配合真空滅弧室，切換過程無弧光，不影響油質(zhì)，運行不需濾油。（3）免維護長壽命。電氣壽命5萬次，機械壽命10萬次，與變壓器同壽命，壽命期內(nèi)免維護。（4）小型化設(shè)計。小型化扁平結(jié)構(gòu)安裝于變壓器頂層，減小變壓器油箱尺寸，較電機旋轉(zhuǎn)拖動機構(gòu)的開關(guān)可節(jié)省器身材料成本15%左右。

4 調(diào)容調(diào)壓變壓器應用研究

（1）自動調(diào)壓提升供電電壓質(zhì)量。電壓過高或過低不僅影響設(shè)備運行安全，同時大幅增加運行損耗，且配電變壓器隨時段性和季節(jié)性負荷波動壓降大幅變化，電壓差可達30V～50V，電壓越限經(jīng)常出現(xiàn)，變電站主變調(diào)壓首尾不能兼顧，配變有載自動調(diào)壓技術(shù)是提高電壓合格率的理想解決手段。（2）自動調(diào)容降低配變空載損耗。考慮到配變負荷峰谷變化和自然增長率，配變?nèi)萘窟x擇需大于未來一定年限內(nèi)的最大峰值負荷以滿足安全運行的需要，致大部分配變平均負載率較低，空輕載時段占比大于80%，配變自動調(diào)容技術(shù)能大幅降低空、輕載時段的空載損耗，節(jié)能效果顯著。（3）自動調(diào)容提升配變運行安全性。以春節(jié)為代表的的節(jié)假日激增負荷，以及排灌期負荷、煤改電取暖負荷、夏季制冷負荷等季節(jié)性負荷突增負荷影響變壓器運行安全，變壓器調(diào)容技術(shù)能有效解決變壓器容量配置較大空載損耗高而配置容量小運行不安全的矛盾問題。（4）無線“四遙”支撐更好用電管理水平。有載自動調(diào)容調(diào)壓配電變壓器因負荷檢測的需要，天然具備了無線“四遙”和配電監(jiān)測的硬件基礎(chǔ)，支持通過短信和wifi方式與手機連接，支持GPRS方式與監(jiān)控平臺連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測、定值設(shè)定、故障分析和遠程遙控功能，為配電臺區(qū)智能化運行和遠程監(jiān)控管理，提升用電管理水平提供了硬件支撐。

5 應用效益分析

有載自動調(diào)容調(diào)壓配電變壓器的應用不僅可提高供電電壓質(zhì)量，降低線損，提高供電可靠性，提升用電管理水平，同時具有極佳的經(jīng)濟效益。配變電壓過高或過低不僅影響配變和設(shè)備安全運行，并會造成損耗大幅增加。電壓偏高時，鐵芯磁通密度增加，配變空載損耗增加。在高峰負荷時期出現(xiàn)低電壓，有載調(diào)容調(diào)壓配電變壓器可以有效改善電壓質(zhì)量并降低運行損耗。

參考文獻

[1]樸在林，王冬冬，鄭鈺.配電變壓器無弧有載自動調(diào)容仿真分析[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2011（02）.

[2]沈杰.關(guān)于調(diào)容變壓器節(jié)能效果的分析與評價[J].黑龍江科技信息，2008（10）.

[3]王旭東.有載調(diào)壓調(diào)容變壓器[J].油氣田地面工程，2008（09）.

[4]陳玉國，余向杰.調(diào)容變壓器技術(shù)及其發(fā)展[J].電力設(shè)備，2006（06）.

[5]龐海峰.有載調(diào)壓調(diào)容變壓器[J].油氣田地面工程，2006（04）.

[6]姚杰，于春光，范光輝.調(diào)容變壓器在油田應用的可行性分析[J].大眾用電，2004（12）.