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调容调压变压器应用研究

中国科技纵横 / 2019年01月07日 06:52

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...点推 可控自动调容调压配电变压器技术

王东伟

摘 要:调容调压配电变压器的应用不仅有很好的节能经济效益,同时可提高供电电压质量,提高供电可靠性,提升用电管理水平,具有极佳的社会效益。有载自动调容调压配电变压器应用节能效果显著,有效减少煤炭资源消耗,降低二氧化碳排放,本文对调容调压配电变压器结构原理、应用及经济效益进行研究。

关键词:调容调压配电变压器;应用研究;经济效益

中图分类号:TM423 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0168-01

1 调容调压配电变压器简介

1.1 使用场合

有载自动调容调压配电变压器(以下简称“调容调压变压器”) 主要用于额定电压10kV,容量630kVA及以下的配电台区,实现自动调容、自动调压、配电监测及无线“四遥”功能。

1.2 功能特点

(1)自动调压功能。用户或线路负荷不稳定引起电压波动时,变压器可以自动调节电压高低,提升供电质量,延长设备寿命,解决了配电网负荷峰谷时段电压合格率低的问题。(2)自动调容功能。根据负荷大小自动调节容量,使变压器在负荷低谷期自动运行在小容量档,轻载时其空载损耗大大降低,小容量空载有功损耗小于大容量时的1/3,无功需求是大容量时的1/10,节能效果显著。(3)配电监测与无线“四遥”。WIFI、GSM、GPRS多种通讯方式,实现实时监测、遥控变压器运行状态、查看和修改定值等功能,实现了配电网台区的自动化控制。

2 调容调压原理

(1)结构组成。有载调容调压配电变压器通过有载调容调压组合开关切换绕组连接方式实现容量调节和电压调节。(2)调压原理。变压器通过调压开关接入不同匝数的高压绕组,调压匝数比实现调节变压器低压侧输出电压。(3)调容原理。变压器由大容量调为小容量时,高压绕组连接方式由三角形接线改为星形接线;低压绕组中并联的两段绕组转为串联。高压绕组电压降低和低压绕组线匝增加的倍数相同,从而保持输出电压稳定不变。

3 调容调压变压器技术研究

传统调容调压开关是基于变电站主变使用的有载分接开关改进的,采用电机旋转结构,体积大,切换速度慢,可靠性差,维护工作量大。传统调容调压开关绕组接线折弯多,布线凌乱,增加损耗,大容量调容变生产困难,质量难保证。

(1)双稳态永磁机构。简洁直动式机构,运行不耗电,更节能、更可靠,具有结构简单、动作可靠、使用寿命长的特点。(2)双断口结构触头。多个主弧触头、串联双断口,配合真空灭弧室,切换过程无弧光,不影响油质,运行不需滤油。(3)免维护长寿命。电气寿命5万次,机械寿命10万次,与变压器同寿命,寿命期内免维护。(4)小型化设计。小型化扁平结构安装于变压器顶层,减小变压器油箱尺寸,较电机旋转拖动机构的开关可节省器身材料成本15%左右。

4 调容调压变压器应用研究

(1)自动调压提升供电电压质量。电压过高或过低不仅影响设备运行安全,同时大幅增加运行损耗,且配电变压器随时段性和季节性负荷波动压降大幅变化,电压差可达30V~50V,电压越限经常出现,变电站主变调压首尾不能兼顾,配变有载自动调压技术是提高电压合格率的理想解决手段。(2)自动调容降低配变空载损耗。考虑到配变负荷峰谷变化和自然增长率,配变容量选择需大于未来一定年限内的最大峰值负荷以满足安全运行的需要,致大部分配变平均负载率较低,空轻载时段占比大于80%,配变自动调容技术能大幅降低空、轻载时段的空载损耗,节能效果显著。(3)自动调容提升配变运行安全性。以春节为代表的的节假日激增负荷,以及排灌期负荷、煤改电取暖负荷、夏季制冷负荷等季节性负荷突增负荷影响变压器运行安全,变压器调容技术能有效解决变压器容量配置较大空载损耗高而配置容量小运行不安全的矛盾问题。(4)无线“四遥”支撑更好用电管理水平。有载自动调容调压配电变压器因负荷检测的需要,天然具备了无线“四遥”和配电监测的硬件基础,支持通过短信和wifi方式与手机连接,支持GPRS方式与监控平台连接,实现数据监测、定值设定、故障分析和远程遥控功能,为配电台区智能化运行和远程监控管理,提升用电管理水平提供了硬件支撑。

5 应用效益分析

有载自动调容调压配电变压器的应用不仅可提高供电电压质量,降低线损,提高供电可靠性,提升用电管理水平,同时具有极佳的经济效益。配变电压过高或过低不仅影响配变和设备安全运行,并会造成损耗大幅增加。电压偏高时,铁芯磁通密度增加,配变空载损耗增加。在高峰负荷时期出现低电压,有载调容调压配电变压器可以有效改善电压质量并降低运行损耗。

参考文献

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[6]姚杰,于春光,范光辉.调容变压器在油田应用的可行性分析[J].大众用电,2004(12).

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