調容調壓變壓器應用研究

王東偉

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

關鍵詞：調容調壓配電變壓器；應用研究；經濟效益

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

1 調容調壓配電變壓器簡介

1.1 使用場合

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

1.2 功能特點

（1）自動調壓功能。用戶或線路負荷不穩定引起電壓波動時，變壓器可以自動調節電壓高低，提升供電質量，延長設備壽命，解決了配電網負荷峰谷時段電壓合格率低的問題。（2）自動調容功能。根據負荷大小自動調節容量，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，節能效果顯著。（3）配電監測與無線“四遙”。WIFI、GSM、GPRS多種通訊方式，實現實時監測、遙控變壓器運行狀態、查看和修改定值等功能，實現了配電網臺區的自動化控制。

2 調容調壓原理

（1）結構組成。有載調容調壓配電變壓器通過有載調容調壓組合開關切換繞組連接方式實現容量調節和電壓調節。（2）調壓原理。變壓器通過調壓開關接入不同匝數的高壓繞組，調壓匝數比實現調節變壓器低壓側輸出電壓。（3）調容原理。變壓器由大容量調為小容量時，高壓繞組連接方式由三角形接線改為星形接線；低壓繞組中并聯的兩段繞組轉為串聯。高壓繞組電壓降低和低壓繞組線匝增加的倍數相同，從而保持輸出電壓穩定不變。

3 調容調壓變壓器技術研究

傳統調容調壓開關是基于變電站主變使用的有載分接開關改進的，采用電機旋轉結構，體積大，切換速度慢，可靠性差，維護工作量大。傳統調容調壓開關繞組接線折彎多，布線凌亂，增加損耗，大容量調容變生產困難，質量難保證。

（1）雙穩態永磁機構。簡潔直動式機構，運行不耗電，更節能、更可靠，具有結構簡單、動作可靠、使用壽命長的特點。（2）雙斷口結構觸頭。多個主弧觸頭、串聯雙斷口，配合真空滅弧室，切換過程無弧光，不影響油質，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，壽命期內免維護。（4）小型化設計。小型化扁平結構安裝于變壓器頂層，減小變壓器油箱尺寸，較電機旋轉拖動機構的開關可節省器身材料成本15%左右。

4 調容調壓變壓器應用研究

（1）自動調壓提升供電電壓質量。電壓過高或過低不僅影響設備運行安全，同時大幅增加運行損耗，且配電變壓器隨時段性和季節性負荷波動壓降大幅變化，電壓差可達30V～50V，電壓越限經常出現，變電站主變調壓首尾不能兼顧，配變有載自動調壓技術是提高電壓合格率的理想解決手段。（2）自動調容降低配變空載損耗?？紤]到配變負荷峰谷變化和自然增長率，配變容量選擇需大于未來一定年限內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%，配變自動調容技術能大幅降低空、輕載時段的空載損耗，節能效果顯著。（3）自動調容提升配變運行安全性。以春節為代表的的節假日激增負荷，以及排灌期負荷、煤改電取暖負荷、夏季制冷負荷等季節性負荷突增負荷影響變壓器運行安全，變壓器調容技術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。有載自動調容調壓配電變壓器因負荷檢測的需要，天然具備了無線“四遙”和配電監測的硬件基礎，支持通過短信和wifi方式與手機連接，支持GPRS方式與監控平臺連接，實現數據監測、定值設定、故障分析和遠程遙控功能，為配電臺區智能化運行和遠程監控管理，提升用電管理水平提供了硬件支撐。

5 應用效益分析

有載自動調容調壓配電變壓器的應用不僅可提高供電電壓質量，降低線損，提高供電可靠性，提升用電管理水平，同時具有極佳的經濟效益。配變電壓過高或過低不僅影響配變和設備安全運行，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低電壓，有載調容調壓配電變壓器可以有效改善電壓質量并降低運行損耗。

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