自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)

【摘要】自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器主要特點是主體線圈采用圓筒式和帶有縱向油道的螺旋式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)技術，線圈體積縮小，油道散熱效率高，沖擊電壓分布好；線圈出頭數(shù)上、下相等、對稱分布，從而引線布局簡潔美觀、引線長度縮短，使得變壓器整體結(jié)構(gòu)空間縮小，降低產(chǎn)品成本。

【關鍵詞】調(diào)容調(diào)壓；變壓器；圓筒式；縱向油道；螺旋式

據(jù)資料統(tǒng)計，我國變壓器的總損耗約占系統(tǒng)發(fā)電量的10%，占電網(wǎng)總損耗50%-60%的中、低壓電網(wǎng)損耗中約有70%損耗在配電變壓器上。如果變壓器損耗能降低1%；每年就可節(jié)約上百億度電。目前，在季節(jié)性用電高峰和時段性負荷低谷期，配變負荷率低，往往達不到30%；長時間處于“大馬拉小車”狀態(tài)，造成變壓器空載損耗嚴重。為了避免以上問題，我們推出了一種新型的變壓器結(jié)構(gòu)用于解決以上問題。

1、變壓器結(jié)構(gòu)及分布

這種自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)包括：變壓器主體、高壓接線柱、計量電流互感器、有載調(diào)容調(diào)壓分接開關、低壓防竊電護罩、低壓出線排、共補分補并聯(lián)電容器、穿墻套管、浪涌保護器、避雷器、進線塑殼斷路器、漏電保護塑殼斷路器、補償塑殼斷路器、調(diào)容調(diào)壓控制器、熔斷器組、智能復合開關、低壓補償控制器、調(diào)容調(diào)壓控制顯示器、出線柜、補償柜、變壓器主體；所述高壓接線柱設置在變壓器主體的右上方；所述計量電流互感器設置在低壓出線排的上方；所述有載調(diào)容調(diào)壓分接開關設置在變壓器主體的左上方；所述低壓防竊電護罩設置在變壓器主體的外部；所所述低壓出線排設置在計量電流互感器的下方；所述共補分補并聯(lián)電容器設置在智能復合開關的下方；所述穿墻套管設置在浪涌保護器和進線塑殼斷路器的正上方；所述浪涌保護器設置在進線塑殼斷路器的左側(cè)；所述避雷器設置在浪涌保護器的下方；所述進線塑殼斷路器設置在浪涌保護器的右側(cè)；所述漏電保護塑殼斷路器設置在進線塑殼斷路器的下方；所述補償塑殼斷路器設置在補償柜右側(cè)左上方；所述調(diào)容調(diào)壓控制器設置在低壓補償控制器的后方；所述熔斷器組設置在智能復合開關的上方；所述智能復合開關設置在熔斷器組的正下方；所述低壓補償控制器設置在調(diào)容調(diào)壓控制器的前方；所述調(diào)容調(diào)壓控制顯示器設置在低壓補償控制器的左方；所述出線柜設置在變壓器主體的左前方；所述補償柜設置在變壓器主體的右前方。

2、常規(guī)調(diào)容調(diào)壓變壓器存在的問題

（1）目前在許多農(nóng)村區(qū)域普遍存在空載和輕載損耗高，負荷波動大；負荷高峰時影響變壓器運行安全；部分區(qū)域保護不可靠，易發(fā)生越級跳閘事故；電壓合格率低等問題；

（2）目前變壓器主體線圈出頭不均勻，引線布局不夠美觀；

（3）目前的有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)，只將自動調(diào)容調(diào)壓控制器和變壓器本體做在一起。在安裝時還要配置電容補償柜、計量柜、出線柜等，很多設備安裝在一起外觀零亂，結(jié)構(gòu)復雜；不能遠程對調(diào)容變壓器的運行狀況進行監(jiān)控。

3、改進措施及功能：

（1）變壓器結(jié)構(gòu)：變壓器主體線圈采用圓筒式和帶有縱向油道的螺旋式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)技術，線圈體積縮小，油道散熱效率高，沖擊電壓分布好；線圈出頭數(shù)上、下相等、對稱分布，從而引線布局簡潔美觀、引線長度縮短，使得變壓器整體結(jié)構(gòu)空間縮小，降低產(chǎn)品成本；

（2）自動調(diào)容功能：通過變壓器配置的調(diào)容開關，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，節(jié)能效果顯著。

（3）自動調(diào)壓功能： 通過變壓器配置的調(diào)壓開關，實現(xiàn)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。

（4）無線“四遙”：通過在線監(jiān)測系統(tǒng)將變壓器實時數(shù)據(jù)運行狀態(tài)遠程傳送給后臺管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)遙信、遙測、遙控和遙調(diào)“四遙”功能，對配電區(qū)進行運行、損耗分析，為職能部門提供參考依據(jù)，提高配電網(wǎng)建設與改造的科學性；

（5）就地及遠程電動停送電功能：變壓器本體油箱內(nèi)配置永磁機構(gòu)真空開關，可實現(xiàn)就地電動停送電、遠程無線遙控停送電、遠程無線遙控停送電功能。

4、變壓器的應用：

自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器在實際應用中是通過大小兩個容量和有載調(diào)容調(diào)壓分接開關配合來實現(xiàn)的。在大容量時，三相高壓繞組接成三角形接法（D接），低壓繞組并聯(lián)結(jié)構(gòu)；在小容量時，三相高壓繞組接成星形接法（Y接），低壓繞組串聯(lián)結(jié)構(gòu)。

高壓繞組的星—角轉(zhuǎn)換和低壓繞組的串并聯(lián)轉(zhuǎn)換，均由有載調(diào)容調(diào)壓分接開關來完成，而有載調(diào)容調(diào)壓分接開關的切換時由自動控制器根據(jù)檢測的負載大小情況決定。高負荷時，自動調(diào)整為大容量，運行安全；低負荷時調(diào)至小容量空載損耗和空載電流降低，節(jié)約電能；提高電網(wǎng)功率因數(shù)，降低配電網(wǎng)絡中無功分量，減少網(wǎng)絡損耗，帶負荷情況下自動調(diào)節(jié)電壓高低，提高供電質(zhì)量，延長設備壽命。

自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器還可在負載情況下，根據(jù)負荷變化自動調(diào)整變壓器聯(lián)接方式從而改變變壓器為大容量或者小容量。高負荷時，自動調(diào)整為大容量，運行安全；低負荷時調(diào)至小容量空載損耗降低，節(jié)能效果顯著。

該自動控制系統(tǒng)的作用是；監(jiān)測變壓器低壓側(cè)電壓、電流，來判斷當前負荷電流大小，發(fā)出適當?shù)恼{(diào)容指令給有載調(diào)容調(diào)壓開關，進行變壓器大小容量的切換。并可以根變壓器所帶的負荷自動補償電容器容量，提高功率因數(shù)，并可以遠程監(jiān)控變壓器的運行狀況，還可以根據(jù)電費的繳納情況進行停送電操作。

該自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器創(chuàng)新的重點是：變壓器本體線圈采用圓筒式和帶有縱向油道的螺旋式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)技術，使得變壓器整體結(jié)構(gòu)空間縮小，降低產(chǎn)品成本。節(jié)省了安裝設備部件，安裝操作簡單方便、減少了隱性缺陷使運行更加安全可靠。變壓器可在負載情況下，根據(jù)負荷變化自動改變變壓器聯(lián)接方式從而調(diào)整變壓器為大容量或者小容量。高負荷時，自動調(diào)整為大容量，運行安全；低負荷時調(diào)至小容量空載損耗降低，節(jié)能效果顯著。主要適用于季節(jié)性負荷或者周期負荷變化變化較大的農(nóng)村、城市商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、居民小區(qū)等場所。

5、結(jié)語

該自動有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)的設計突破了以往的線圈繞制模式，大大縮小了變壓器的整體結(jié)構(gòu)，節(jié)約了變壓器的采購成本，使整個變壓器器身更加美觀，操作方便，同時也提高了整個產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。并且安裝使用該變壓器還有節(jié)約電能，降低損耗的功能。

作者簡介：

顧文沛（1974-1）男 云南昭通人 本科 工程師 主要從事電網(wǎng)規(guī)劃、電力線路工程建設與管理。

魏則運（1983-9）男 山東成武人 本科 結(jié)構(gòu)設計師 主要從事綜合配電箱、高壓低壓無功補償?shù)碾姎饨Y(jié)構(gòu)設計。