浅析配电变压器有载调压技术

浅析配电变压器有载调压技术

李健丰

东莞市泽铖电气安装有限公司 广东东莞 523000

[摘要]配电系统变压器在实际运行期间，通过实现对有载调压相关技术的合理应用，往往能够确保负载条件之下改变高低压侧的变比，促使电压波动把控至合格的范围,维持供电总体连续性，实现电能损耗的有效降低，重要作用较为显著。鉴于此，本文主要探讨配电系统变压器当中有载调压技术，仅供业内人士参考。

[关键词]变压器；配电；调压技术；有载

前言：

伴随配电系统持续进步发展，对变压器有载调压相关技术提出更高要求。那么，为更进一步地了解此方面的调压技术手段，为今后更好地开发并且应用奠定基础，则对配电系统变压器当中有载调压技术开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。

1、关于配电系统变压器有载调压相关技术概述

国内配电台区通常实行无磁力式调压配电的变压器，由于需停电实施调压作业，所以只能实施季节性的调整作业，针对日负荷较大波动配电台区则很难满足于调压频度实际需求[1]。传统有载调压技术手段，其主要以机械式有载分接开关实施调压作业，装置总体制造相对简单，且呈较低成本。伴随配电系统变压器当中有载调压技术持续优化发展，各种技术手段也被逐渐开发应用开来，现阶段除机械式有载调压技术手段外，还有电力电子式有载调压、复合式有载调压技术手段，均有着各自的优势特点。

2、配电系统变压器的调压技术

2.1在机械式有载调压层面

一是，针对机械式改造有载调压技术手段，以传统机械式有载分接开关为基础，通过增设相应的电子式开关电路后，分接开关主要含过渡电阻及少量的晶闸管为主，分接头实际切换过程当中电弧限制主要是经电子式开关电路与机械开关密切配合才得以实现。机械式的改造类型有载调压操作开关科学技术优越性集中表现为无需设用于控制时间的相应回路，经机械开关相应操作，触发晶闸管，但其总体结构极具复杂性，实操速度相对缓慢；二是，针对带有着在线滤油系统装置此类有载调压的开关，则是以传统机械式有载分接开关为基础，增设在线滤油系统装置。该在线滤油系统装置当中，设有滤芯、动力及控制系统、操作面板、压力表等。动力系统内含油泵和电动装置；滤芯以除杂及除水两种为主，对变压器油可起到净化作用；压力表负责对滤罐内部压力进行监视，并做出更换滤芯相关提示；控制系统，结合有载调压相应开关动作具体次数记录，将电动装置启动，并控制其带动着油泵运作，借助压力把分接开关促使变压器油经由连管逐渐吸入至滤罐内部实现过滤处理，完成过滤之后的所有油注入至有载分接开关相应油室内部。此类有载调压技术优势特点集中表现为可在线自动实施滤油作业，电弧分接切换影响得以降低，以此实现维护成本的有效控制，比较适宜在传统配电系统变压器当中有载调压系统化改造层面上应用。但需增设在线滤油整套装置，装置维护作业工作量会增加；三是，针对真空灭弧此类有载调压的开关，与传统绝缘油类型灭弧较为不同，分接头的切换操作集中于真空管内完成，且不会因切换电弧所致油劣化或污染各种问题产生。机械式真空灭弧这种有载调压的开关功能重点在于真空切换所需用到开关选用、过渡电路具体设计层面，性能水平是由真空触点实际切换参数起着决定作用，涉及额定的容量、电压及电流等[2]。可以说，机械式真空灭弧此类有载调压的开关总体结构形式比较简单，实操便捷。但是，真空管倘若有真空泄漏情况出现，电弧则不易熄灭，还会受过电压等作用，致使真空电严重击穿问题产生，级间电路相关事故问题也极易产生。倘若积极落实安全防护相关后备措施，就需将过渡电阻及真空管实际数量增加，这样一来必然会增加成本。

2.2在电力电子式有载调压层面

针对电力电子式有载调压技术之下的开关装置，其主要是经由测量模块获取变压器相应二次侧的电压及其电流，经微处理器将功角计算、各种故障识别及控制指令形成等逐一完成，对晶闸管适时切换开断，促使电压调节系统功能完成。微处理器能够结合系统电压具体情况实施故障识别，并对晶闸管的动作或是闭锁等实现选择性的限制。电力电子式有载调压的开关装置最大优势特点集中表现为：分接头实际切换过程防止，不会有电弧及冲击产生，且无机械及电动部件，呈较低故障率、较少的维护作业工作量。但其对晶闸管总体性能水平与其计算分析、判断、控制等总体精度层面有着极高要求，易受到雷电冲击所影响；此外，晶闸管所产生功率消耗要比机械式开关高，这就需积极落实散热措施，便于将自身损耗降低。

2.3在复合式有载调压层面

复合式有载调压技术，其通过对综合利用机械开关，具备着小损耗、电力电子式开关切换无冲击及弧等各项技术特点之下，形成机械及电力电子这种混合式调压科学技术手段。可控硅的辅助性换流这种有载调压技术，其为防止后期产生电弧，以可控硅代替传统的有载调压开关原有过渡电阻，在总体结构上并未较大变化产生。可控硅的辅助性换流这种有载调压技术之下，调压开关内设可控硅为两组，两组不同可控硅处于电流的过零点情况下，有着较高关断操作同步性层面要求，不允许任何一个可控硅管产生提前导通等情况，以免变压器内部会有线圈短路情况互相，单个可控硅管倘若有延时导通这一情况产生，负载电流必然会中断，高恢复的电压将会致使可控硅受损。那么，针对组合式分接开关，其内含TADS型号的切换开关及选择器，切换开关整个触头系统当中以晶闸管及机械触头为主，晶闸管为切换开关相应元件承担着电弧触头操作功能，对开断切换整个过程中电流负责。组合式分接开关当中，每相切换开关设单个晶闸管，并且，所设两个机械触点是主通触头，处于非切换操作状态之下电流正常流通。开关切换操作过程当中，因机械触头处于不带电流条件下分开，所以不会致使触头烧损及油污染相关问题产生，与传统机械式有载分接开关比较起来，寿命期范围内触头基本无需更换，维护检修作业工作量少

[3]。此种组合式分接开关，属于机械化电子混合典型结构，通过内设机械触头及晶闸管，可开展无电弧的切换操作，但此类组合式开关操作及其控制复杂性较为突出。电力电子的开关双向类型晶闸管、功率较大固态继电装置结合之下复合式有载调压技术，它凭借着功率较大固态继电装置替代传统分接的选择器。相比较于传统机械式有载调压的开关，无运动部件及电动操作相应机构存在，原故障隐患得以真正消除，由软件完全控制分接选择及快速切换操作。现有研究者以此为基础，对电路结构及其器件选型予以合理优化，现已经进入到了样机研制这一节点。复合式有载分接开关，其在配电系统变压器整个行业领域当中未来的应用发展前景可谓是较为乐观。

3、结语

综上所述，通过此次围绕着配电系统变压器当中有载调压技术所开展综合分析可了解到，现阶段此方面技术以机械式有载调压、电力电子式有载调压、复合式有载调压等各项技术手段为主，虽然各项技术手段均有着各自的优势特点，但是相比较之下复合式有载调压技术功能优势更为显著，且伴随广大研究者不断深入地落实此方面实践研究工作，复合式有载调压技术将会有更为广阔地应用及其发展前景。

参考文献：

[1]邱靖雯,陈治廷,周浩然,等.自动调容调压配电变压器在复杂配电网中的应用研究[J].电工技术,2021(1):75-77.

[2]翟淑慧.基于电子开关的高精度宽幅有载调压配电变压器研究[J].中国科技期刊数据库工业A,2022(5):122-125.

[3]许建军,艾丽君,李金武,等.一种有载调压配电变压器的绕组结构及配电变压器,CN114334391A[P].2022.