自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)

【摘要】自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器主要特點(diǎn)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(shù)，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(duì)稱分布，從而引線布局簡(jiǎn)潔美觀、引線長(zhǎng)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(guān)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(jì)，我國(guó)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(shí)段性負(fù)荷低谷期，配變負(fù)荷率低，往往達(dá)不到30%；長(zhǎng)時(shí)間處于“大馬拉小車”狀態(tài)，造成變壓器空載損耗嚴(yán)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(dòng)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(jì)量電流互感器、有載調(diào)容調(diào)壓分接開關(guān)、低壓防竊電護(hù)罩、低壓出線排、共補(bǔ)分補(bǔ)并聯(lián)電容器、穿墻套管、浪涌保護(hù)器、避雷器、進(jìn)線塑殼斷路器、漏電保護(hù)塑殼斷路器、補(bǔ)償塑殼斷路器、調(diào)容調(diào)壓控制器、熔斷器組、智能復(fù)合開關(guān)、低壓補(bǔ)償控制器、調(diào)容調(diào)壓控制顯示器、出線柜、補(bǔ)償柜、變壓器主體；所述高壓接線柱設(shè)置在變壓器主體的右上方；所述計(jì)量電流互感器設(shè)置在低壓出線排的上方；所述有載調(diào)容調(diào)壓分接開關(guān)設(shè)置在變壓器主體的左上方；所述低壓防竊電護(hù)罩設(shè)置在變壓器主體的外部；所所述低壓出線排設(shè)置在計(jì)量電流互感器的下方；所述共補(bǔ)分補(bǔ)并聯(lián)電容器設(shè)置在智能復(fù)合開關(guān)的下方；所述穿墻套管設(shè)置在浪涌保護(hù)器和進(jìn)線塑殼斷路器的正上方；所述浪涌保護(hù)器設(shè)置在進(jìn)線塑殼斷路器的左側(cè)；所述避雷器設(shè)置在浪涌保護(hù)器的下方；所述進(jìn)線塑殼斷路器設(shè)置在浪涌保護(hù)器的右側(cè)；所述漏電保護(hù)塑殼斷路器設(shè)置在進(jìn)線塑殼斷路器的下方；所述補(bǔ)償塑殼斷路器設(shè)置在補(bǔ)償柜右側(cè)左上方；所述調(diào)容調(diào)壓控制器設(shè)置在低壓補(bǔ)償控制器的后方；所述熔斷器組設(shè)置在智能復(fù)合開關(guān)的上方；所述智能復(fù)合開關(guān)設(shè)置在熔斷器組的正下方；所述低壓補(bǔ)償控制器設(shè)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(shè)置在低壓補(bǔ)償控制器的左方；所述出線柜設(shè)置在變壓器主體的左前方；所述補(bǔ)償柜設(shè)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(fù)荷波動(dòng)大；負(fù)荷高峰時(shí)影響變壓器運(yùn)行安全；部分區(qū)域保護(hù)不可靠，易發(fā)生越級(jí)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(dòng)調(diào)容調(diào)壓控制器和變壓器本體做在一起。在安裝時(shí)還要配置電容補(bǔ)償柜、計(jì)量柜、出線柜等，很多設(shè)備安裝在一起外觀零亂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；不能遠(yuǎn)程對(duì)調(diào)容變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。

3、改進(jìn)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(shù)，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(duì)稱分布，從而引線布局簡(jiǎn)潔美觀、引線長(zhǎng)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(dòng)調(diào)容功能：通過變壓器配置的調(diào)容開關(guān)，根據(jù)負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)容量，使變壓器在負(fù)荷低谷期自動(dòng)運(yùn)行在小容量檔，輕載時(shí)其空載損耗大大降低，小容量空載有功損耗小于大容量時(shí)的1/3，節(jié)能效果顯著。

（3）自動(dòng)調(diào)壓功能： 通過變壓器配置的調(diào)壓開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓功能，用戶或線路負(fù)荷不穩(wěn)定引起電壓波動(dòng)時(shí)，變壓器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓高低，提升供電質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，解決了配電網(wǎng)負(fù)荷峰谷時(shí)段電壓合格率低的問題。

（4）無線“四遙”：通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將變壓器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程傳送給后臺(tái)管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)“四遙”功能，對(duì)配電區(qū)進(jìn)行運(yùn)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(shè)與改造的科學(xué)性；

（5）就地及遠(yuǎn)程電動(dòng)停送電功能：變壓器本體油箱內(nèi)配置永磁機(jī)構(gòu)真空開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)就地電動(dòng)停送電、遠(yuǎn)程無線遙控停送電、遠(yuǎn)程無線遙控停送電功能。

4、變壓器的應(yīng)用：

自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器在實(shí)際應(yīng)用中是通過大小兩個(gè)容量和有載調(diào)容調(diào)壓分接開關(guān)配合來實(shí)現(xiàn)的。在大容量時(shí)，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(shí)，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(guān)來完成，而有載調(diào)容調(diào)壓分接開關(guān)的切換時(shí)由自動(dòng)控制器根據(jù)檢測(cè)的負(fù)載大小情況決定。高負(fù)荷時(shí)，自動(dòng)調(diào)整為大容量，運(yùn)行安全；低負(fù)荷時(shí)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(luò)中無功分量，減少網(wǎng)絡(luò)損耗，帶負(fù)荷情況下自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓高低，提高供電質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器還可在負(fù)載情況下，根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)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(fù)荷時(shí)，自動(dòng)調(diào)整為大容量，運(yùn)行安全；低負(fù)荷時(shí)調(diào)至小容量空載損耗降低，節(jié)能效果顯著。

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

該自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器創(chuàng)新的重點(diǎn)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(shù)，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(shè)備部件，安裝操作簡(jiǎn)單方便、減少了隱性缺陷使運(yùn)行更加安全可靠。變壓器可在負(fù)載情況下，根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)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(fù)荷時(shí)，自動(dòng)調(diào)整為大容量，運(yùn)行安全；低負(fù)荷時(shí)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(fù)荷或者周期負(fù)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(chǎng)所。

5、結(jié)語

該自動(dòng)有載調(diào)容調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(gè)變壓器器身更加美觀，操作方便，同時(shí)也提高了整個(gè)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(jiǎn)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(shè)與管理。

魏則運(yùn)（1983-9）男 山東成武人 本科 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師 主要從事綜合配電箱、高壓低壓無功補(bǔ)償?shù)碾姎饨Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。