探究特高壓變壓器及調壓補償變壓器原理

高峰 鄒冠錕

摘要：一般情況下，在超高大容量等級的變壓器中，都會對與之相對應的自偶變壓器予以運用，這樣可以促使變壓器運行效率得到高效提升，能夠實現變壓器自身重量的降低，還能夠減少變壓器的尺寸。針對特高壓電網而言，通過自耦變壓器的運用，可以促使電網自身系統平穩性得到提升。在大多數特高壓變電站中，所運用的自偶變壓器為1000kv，在該變壓器中，需要對某個調壓的補償變壓器類型，開展獨立的設計工作。

關鍵詞：特高壓變壓器;調壓補償;變壓器原理

一、特高壓變電站變壓器結構分析

在大多數特高壓變電站中，所運用的自耦變壓器普遍為1000kv。關于自耦變壓器的組成方面，通常包含兩個方面的內容，即：主體變壓器與調壓補償變壓器，其連接工作主要利用硬銅母來實現。關于調壓補償變壓器方面，其主要包括兩部分的內容，即低壓補償變壓器與調壓變壓器，二者所運用的動力油箱相同。針對調壓補償變壓器而言，其自身的勵磁線圈與主體變壓器的低壓線圈存在著一定的關聯，關于低壓補償變壓器的勵磁線圈與調壓變壓器的線圈方面，二者之間屬于并聯的關系。關于調壓補償變壓器的補償線圈與主體變壓器的低壓線圈方面，二者的串聯可以同步完成。

二、調壓補償變壓器的調壓方式分析

關于特高壓自耦變壓器，可以在主體變壓器中，直接將調壓補償變壓器科學分離出來，分離的開展，主要為運輸工作創造更加便捷的條件，與此同時，還可以促使主變壓器運行的平穩性得到重要的保證，能夠為后續的養護與維修工作，奠定更加良好的基礎。在進行調壓工作時，倘若出現有關問題，也能夠促使。調壓補償變壓器與變主體部分處于分離狀態之中，不會對主體變壓器的工作造成阻礙。

在調壓補償變壓器中，其主要包括兩種調壓方式，無勵磁調壓與有載調壓。相比較于無勵磁調壓，在有載調壓形式中，其內部變壓器的組成更加繁瑣復雜，所以需要花費比較高的成本費用。在國外，變壓器無勵磁調壓形式通會運用在部分超高壓變電站中，但是在意大利、瑞典、英國等國家中，運用的是無分接頭變壓器。僅僅有日本與德國真正運用的是有載調壓形式。通過整理并研究大部分國內外的相關資料信息，可以得出，對于整個變壓器的故障情況而言，占據比重比較高的是有載調壓開關的故障，在部分情況下，無勵磁調壓裝置故障的產生率大約為有載調壓裝置開關故障產生率的1/4。因此，出于對變壓器可靠性與經濟性能等多方面的考量，在特高壓變壓器中，通過無勵磁調壓形式，有助于其綜合性能的強化。

在開展特高壓變壓器運行的過程中，大多數情況下運用的是中性點調壓形式，該調壓形式具備十分突出的優勢，主要通過調壓繞組與調壓裝置等多個方面體現出來，所以，其提出了比較高的絕緣性能要求，關于制作工藝方面比較簡潔，在總體中所花費的成本費用比較少。在中性點調壓形式中，其所會存在激磁與第三繞組電壓偏移問題，然而，由于電壓負反饋回路已經應用于特高壓變壓器中，其能夠與調壓繞組同柱的勵磁繞組共同配合，確保電壓補償的完成。在進行電調壓工作時，低壓測電壓很難對其產生直接的影響作用。盡管在進行具體運行工作時，關于調壓測電壓方面，其自身的調節幅度方面通常低于5%，可以對低壓側電壓起到高效的保障作用，促使低壓側電壓的變化情況不超出1%。

三、調壓補償變壓器的差動保護

1. 差動保護配置分析

所謂的差動保護裝置指的是，在調壓變壓器與補償變壓器中，獨自開展與之相對應差動保護的設置，關于二者的電流互感器方面，可以通過雙重化配置的形式完成相關工作。在特高壓變壓器的總匝數中，調壓補償變壓器兩者繞組線圈的匝數所占據的比重比較低，在進行特高壓變壓器調壓變的過程中，利用相關的實驗可以對其開展證明工作。在調壓變出現的情況下，將會導致匝間故障的出現，其故障問題比較突出，但是在對差流幅值進行感知的情況下，相比較于差動保護的起動定值，變壓器主體差動保護就會高出許多。在調壓變短路匝不斷降低之后，則很難起動變壓器的主體差動保護。因此，在該情況下，在確保主體保護存在的前提條件下，可以對調壓補償變的差動保護裝置進行適當加大，這樣可以促使調壓變與補償變故障產生情況下的靈敏度得到顯著提高。值得注意的是，在調壓補償變壓器中，差動保護設置工作的開展，主要為了促使在發生助故障情況下，其自身的靈敏度可以得到提高，所以，無需開展與之相對應差動速斷保護的設計工作。

2. 差動保護原理分析

中性點無勵磁正反調壓形式普遍應用于特高壓變壓器中。在該調壓形式中，所設計的數值主要包括9檔，5檔屬于額定檔位，正檔為1～4檔，負檔則為6～9檔。伴隨著調壓正負檔之間的切換，流通的一次電流所產生的變化也比較突出。調壓裝置所處的檔位不檔位不同，調壓補償變的所有繞組參數也會產生改變，在所有檔位的額定電流中，調壓變調壓繞組、調壓變勵磁繞組、補償變低壓勵磁繞組等差異性比較突出。在開展具體使用工作時，關于調壓變與補償變差動保護的定值方面，需要與調壓裝置等位緊密聯系起來，在此基礎上對其作出選用。

除此之外，倘若調壓裝置所處的檔位為1～4檔，那么，在該情況下，與之相對應的調壓繞組等為正電流方向，如果調壓裝置所處的檔位為6～9檔，那么，在該情形中，與之相對應的調壓繞組中為負電流方向，隨著調壓裝置正負檔位的變化，調壓繞組也會迅速開展相關的切換。在該過程中，倘若不對電流的極性做出轉變，在6～9檔段位中，主變運行將會直接導致差動保護誤動裝置的啟動。

四、結束語

在特高壓變壓器中，其所設計的調壓補償變壓器具備一定的獨立性，這樣可以針對高壓開展高效的反饋工作，能夠顯著提升低壓側電壓的平穩性，強化變壓器可靠性能。在開展實際工作的過程中，還需要與不同檔位工作中主變壓器的情形緊密聯系起來，不斷增強檔位調整的科學性與合理性，確保所調整的檔位能夠與具體檔位參數相對應，促使二次接線工作變得更加簡潔。在進行相關探究工作時，立足于具體視角，利用調壓補償變壓器所設計的差動保護，可以促使特高壓變壓器具體運行需要得到高效滿足，為運行工作的順利開展創造良好的條件。

參考文獻

[1] 宋文英， 王利生. 特高壓變壓器及調壓補償變壓器原理[J]. 電子技術與軟件工程， 2016， 340（013）：246-246.

[2] 趙宏飛， 陳曉貴， 張郭晶，等. 特高壓變壓器調壓補償方法對比分析[J]. 中國電力， 2016（4）：93-96.