樊南主變壓器有載調壓開關與控制器回路的改進與完善

邵明汝，劉劍，李彥超，南華，董新文，韓強，玄冠濤

（1.華北油田公司水電廠，河北任丘062552；2.山東農業大學機電學院，山東泰安271018 3.山東農業大學農學院作物學博士后流動站，山東泰安271018）

樊南主變壓器有載調壓開關與控制器回路的改進與完善

邵明汝1，劉劍1，李彥超1，南華1，董新文1，韓強1，玄冠濤2，3

（1.華北油田公司水電廠，河北任丘062552；2.山東農業大學機電學院，山東泰安271018 3.山東農業大學農學院作物學博士后流動站，山東泰安271018）

針對山西煤層氣樊南變電站主變在增容過程中，新舊有載調壓分接開關、控制器型號、接線原理和主要功能等出現了無法正常工作的諸多問題，按照主變壓器有載調壓功能的設計原理，對有載調壓控制回路進行了詳細的分析，判斷出發生不能正常工作的主要原因和問題，并進行改造及完善。

控制回路；過流閉鎖；有載調壓；測控裝置；有載調壓檔位控制器

隨著山西煤層氣電力負荷的增加，樊南變電站由6300kVA的2臺變壓器增容為12 500 kVA的2臺變壓器，如圖1，給出了連接示意圖即接線原理圖。在增容過程中，主變壓器的有載調壓開關與控制回路由于新舊有載調壓分接開關控制器裝置型號、接線原理和主要功能不同，在主變更換過程中，又由于沒有有載調壓施工圖紙，新舊調壓裝置不統一、不規范，原接線與新裝置，新裝置與許繼FCK裝置規約等出現了無法正常工作的諸多問題，嚴重影響了電力系統的安全運行。按照主變壓器有載調壓功能的設計原理[1-3]，對有載調壓控制回路進行了詳細的分析，判斷出發生不能正常工作的主要原因和問題并進行改造和完善。

圖1 接線原理圖

1 變電站變壓器增容存在的問題

樊南變電站舊的變電站配置的上海華明電力裝備股份有限公司生產的控制器，雖有全套資料但是由于控制電纜終端接頭與原開關不同，不能直接使用，需要在中間進行變換。19芯電纜終端接頭與分接開關內部對應關系不明，需要打開開關進行查找對應，上海華明控制器需要與調度通信系統對接。

（1）6300kVA舊變壓器使用的是上海華明HMK -35D自動控制器，通過有載調壓分接開關頭部的電動操作機構來控制有載分接開關的切換操作，從而對變壓器進行電動調壓。12 500 kVA變壓器使用的是HMK-8變壓器有載調壓分接開關控制器，具有檔位顯示，動作次數顯示功能，并且經RS485串口實現遠程通信，控制變壓器有載調壓分接開關升、降停，同時還可以模式選擇實現本地和電操的升、降、停控制。

（2）主要功能也不同，新的控制器適用于SHMIII型電動機構，界面采用LED顯示屏，三種操作模式本地、遠控、電動，檔位BCD碼無源觸點輸出、運行狀態和欠壓閉鎖狀態無源觸點輸出，檔位顯示和動作次數顯示，具有RS-485串行通信功能。舊的控制器是通過面板上的輕觸按鍵進行開關檔位調節，輸入一一對應信號實現有載分接開關的無觸點遠程監視與控制[4-6]。

（3）工作原理不同，新的變壓器有載分接開關位置信號通過19芯航空插座傳人控制器內部，經過隔離送CPU中央控制器編碼，BCD無源接點輸出。舊的控制器是分接位置經隔離后由CPU讀取顯示，并輸出分接位置的BCD碼和一組一一對應位置信號接點。

（4）電流閉鎖回路所取節點不同，新的取常開節點，舊的取常閉節點，保護功能不同。

2 需要解決的問題

（1）原來的控制器與開關隨變壓器一起調走，無詳細資料，（圖紙說明書），需要找到原理圖。

（2）上海華明的控制器HMK-10/35有全套資料但是由于控制電纜終端接頭與原開關不同，不能直接使用，需要在中間進行變換。

（2）19芯電纜終端接頭與分接開關內部對應關系不明，需要打開開關進行查找對應。上海華明控制器與調度通信系統對接。

3 具體改進過程

根據新舊控制器工作原理，對照控制回路（見圖2），進行分析，實現各功能正常工作。

圖2 控制回路原理圖

（1）交流電源接線：由交流盤鋪設4芯電纜兩根，分別放到交流端子排上，然后由三項低壓斷路器，接入三相交流電源相線L1、L2、L3輸入、三相交流電源零線N輸入到HMK8控制器。裝置上電后檢查主板、LCD顯示、鍵盤及微處理器是不是正確，看看電機相序是不是正確。

（2）對欠電壓閉鎖回路（取長閉觸點輸出），對過電流閉鎖回路（取常開觸點輸入），進行回路改造和完善。過電流閉鎖原來是取常閉觸點輸入，現在的裝置是取常開觸點，因此需要在裝置中取一對常開同時取掉常閉觸點。過電流閉鎖保護常開觸點的檢查：在升或降的過程中把后板上端子11和12這兩個端子用導線短接，升和降應馬上停止。經試驗回路改造完好。

（3）分接開關BCD碼輸出，遠控輸入接線，進行回路改造。

將一組一一對應的BCD轉換器拆除，對照許繼FCK-820測控裝置工程設計應用，對變壓器分接頭的檔位以BCD碼方式接入，1~4檔BCD檔位碼為個位，5~7檔為BCD碼十位。為此，取一BCD碼正電源1，取出BCD碼的5.6.7檔接點2的0次方、2的1次方、2的2次方，正確接入，就地、遠程、電動通過BCD碼進行操作分接開關檔位，回路完整，操作正常。BCD碼無源接點回路改造完整。將遠控輸入的升檔1-N、降檔N-1、停止檔及正電源正確接入端子8.9.10及13處無源常開觸點，遠控后臺操作正確。

4 結束語

樊南35 kV變電站是無人值守變電站，主變壓器有載調壓回路的完整改造，對就地、遠控都帶來了方便可靠的操作，通過對兩種不同型號的分接開關的改造和完善，實踐證明改造是成功的。

[1]王向臣，徐宏全，于長永，等.電網無功補償實用技術[M].北京：水利水電出版社，2009.

[2]付文竹.主變壓器有載調壓控制回路的改進與完善[J].繼電器，2008，36（4）：79-80.

[3]趙畹君，謝國恩，曾南超，等.高壓直流輸電工程技術[M].北京：中國電力出版社，2009.

[4]汪佳.電網規劃中的三大關鍵技術研究[D].長沙：湖南大學，2012.

[5]康重慶，夏清，劉梅．電力系統負荷預測[M]．北京：中國電力出版社，2008．

[6]張德明.變壓器真空有載分接開關[M]．北京：中國電力出版社，2015．

Improvement of Load Voltage Regulating Switch and Controller Circuit of FanNan Power Transformer

SHAO Ming-ru1，LIU Jian1，LI Yan-chao1，NAN Hua1，DONG Xin-wen1，HAN Qiang1，XUAN Guan-tao2，3
（1.Hydraulic Power Plants of Huabei Oilfield Company，Hebei Renqiu 062552，China；2.College of Mechanical and Electronic Engineering，Shandong Agricultural University，Tai’an Shandong271018，China；3.Postdoctoral Station of Crop Science，College of Agronomy，Shandong Agricultural University，Tai’an Shandong 271018，China）

During the process of compatibilizing of the main transformer in Fannan substation of Shanxi coal-bed gas，there are many problems such as difference between the old and new on-load tap-changer，different controller type，different wiring principle and main function，etc.，which can not work normally.According to main transformer on-function of the design principles，on-load tap-changer control circuit was analyzed in detail to find the main problems，and the problems were solved and improved.

control loop；over-current lockout on；load voltage regulation；control device；on-load regulator gear position controller

TM531

：A

：1672-545X（2017）01-0169-03

2016-10-06

山東省自然科學基金項目（編號：BS2015NY012）；山東農業大學博士后基金項目；山東農業大學智能農機裝備項目；山東農業大學青年科技創新基金項目

邵明汝（1961-），男，山東人，中專，研究方向：繼電保護；玄冠濤（1979-），男，山東人，博士，講師，研究方向：機電自動化。