發(fā)電廠照明系統(tǒng)有載調(diào)壓方案研究

宋蘭蘭+薛炳磊+李紹生

摘 要：本文介紹了目前發(fā)電廠照明系統(tǒng)采用自動調(diào)壓的必要性，分別介紹了有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓和照明穩(wěn)壓器調(diào)壓兩種可行方案，通過分析比較，得出發(fā)電廠照明系統(tǒng)采用調(diào)壓穩(wěn)壓器更經(jīng)濟(jì)可靠的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：照明；有載調(diào)壓；變壓器；分接開關(guān)；穩(wěn)壓器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.144

0 引言

照明是發(fā)電廠安全生產(chǎn)的重要組成部分，高效的照明系統(tǒng)對發(fā)電廠提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境，降低照明成本，提高經(jīng)濟(jì)效益有著重大意義。目前發(fā)電廠照明大都采用高壓鈉燈、金鹵燈等高效長壽命光源，在實際使用中，運行維護(hù)費用很高。其原因是，發(fā)電廠照明普遍存在電壓過高的問題，尤其在用電低谷時，電壓會顯著上升，過高的電壓不僅產(chǎn)生了不必要的電費開支，還會使光源損壞加速，壽命大大縮短。如，高壓鈉燈的平均使用壽命一般在10000小時以上，而部分電廠照明由于長期電壓過高，其高壓鈉燈的平均使用壽命連6000小時都達(dá)不到，造成更換燈泡等維護(hù)費用居高不下。為此，有必要對照明電壓進(jìn)行及時調(diào)整，目前對電壓進(jìn)行帶負(fù)荷調(diào)整的方式有兩種：有載自動調(diào)壓變壓器和照明穩(wěn)壓器。本文將對這兩種方式進(jìn)行比較說明，選出適用于發(fā)電廠照明的方案。

1 有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓

變壓器有載調(diào)壓技術(shù)廣泛用于發(fā)電廠的升壓變壓器中。其基本原理是從變壓器某一側(cè)的線圈中引出若干分接頭，通過有載分接開關(guān)，在不切斷負(fù)荷電流的情況下，由一分接頭切換到另一分接頭，以變換有效匝數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。

有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓的主要設(shè)備是有載分接開關(guān)，有載分接開關(guān)是能在變壓器勵磁或負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行操作，用于調(diào)換繞組分解連接位置的一種裝置[1]。調(diào)整時，有載分接開關(guān)先與需要的分接頭連接，然后斷開原來接通的分接頭，因為有電壓和運行電流的存在，所以跳開的有載分接開關(guān)與我們使用的其他電源開關(guān)一樣，要滅弧后斷開。有載分接開關(guān)是有載調(diào)壓變壓器中唯一的可動部件，也是關(guān)鍵部件之一。有載分接開關(guān)的制造質(zhì)量和運行、檢修技術(shù)水平直接關(guān)系到有載調(diào)壓變壓器的運行安全。

我國目前有關(guān)新型變壓器有載調(diào)壓技術(shù)的研究不多，產(chǎn)品還不夠成熟，因此目前重要變壓器或者對調(diào)壓靈活性要求高的變壓器一般采用進(jìn)口有載調(diào)壓開關(guān)，用在發(fā)電廠大型升壓變壓器時，因為變壓器本身價格較高，且運行方式變化不大，因此可以采用有載調(diào)壓變壓器來實現(xiàn)電壓調(diào)整，加裝有載調(diào)壓開關(guān)不會引起價格大幅增加，但用于低壓干式照明變壓器時，因為國產(chǎn)有載調(diào)壓開關(guān)很難適應(yīng)照明電壓頻繁調(diào)整的需求，而一臺500kVA左右的干式變壓器進(jìn)口有載調(diào)壓開關(guān)價格高達(dá)20萬左右，遠(yuǎn)超出了干式變8萬元左右的價格，因此國內(nèi)目前尚沒有變壓器廠家生產(chǎn)小容量有載調(diào)壓干式變壓器的。

2 照明穩(wěn)壓器調(diào)壓

照明調(diào)壓穩(wěn)壓器一般為帶補償?shù)慕涣鞣€(wěn)壓器，主要由調(diào)壓變壓器和補償變壓器組成，補償變壓器的低壓側(cè)線圈串聯(lián)在穩(wěn)壓器的主回路中，調(diào)壓變壓器主要擔(dān)任提供補償電壓，補償電壓的大小和方向根據(jù)調(diào)壓變壓器的滑臂的移動都是可以改變的，這就可以在補償變壓器的低壓側(cè)得到大小和方向都可以改變的補償電壓，這個電壓會和輸入端提供的電壓進(jìn)行矢量疊加，使輸出電壓穩(wěn)定在所需要的設(shè)置點上。

之前發(fā)電廠照明大多選用以接觸器切換的電壓自動分級補償裝置，由于接觸器切換機械壽命短，響應(yīng)速度極慢，切換時會產(chǎn)生瞬間跳動，使燈具產(chǎn)生閃變，且分級切換檔位間隔大，輸出電壓精度差，因此會大大縮短燈具的使用壽命，增加維護(hù)費用。而且長期帶載頻繁換擋，接觸器易勞損，容易產(chǎn)生電弧燒損觸頭，造成故障停機。但現(xiàn)在大力推廣的無觸點照明穩(wěn)壓器就不存在上述問題。無觸點調(diào)壓是利用晶閘管作為電壓調(diào)節(jié)換檔開關(guān)，晶閘管模塊不是工作在移相調(diào)壓狀態(tài)，而是工作在開關(guān)狀態(tài)，因而不會產(chǎn)生任何諧波。

無觸點照明穩(wěn)壓器主要由補償電路、調(diào)壓電路、控制電路、輸入采樣電路、輸出采樣電路、輸出控制電路、保護(hù)電路、旁路電路，以及浪涌防護(hù)器等單元組成。

工作過程為：當(dāng)輸入電壓波動或負(fù)載變化時，通過各采樣電路獲取反饋電壓，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較判斷，然后由控制電路輸出控制信號，控制調(diào)壓電路中相應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通，使補償電路產(chǎn)生極性和大小不同的補償電壓，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。同時，控制電路還對保護(hù)電路和輸出控制電路進(jìn)行控制，產(chǎn)生相應(yīng)的動作。

3 結(jié)論

過高的電壓將會導(dǎo)致光源使用壽命降低和能耗過分增加，不利于節(jié)能；過低的電壓將會使照度降低，影響照明質(zhì)量。因此對照明電壓

（下轉(zhuǎn)第104頁）

（上接第167頁）

進(jìn)行調(diào)整對電廠的安全運行和節(jié)能減排是很有必要的。通過對比有載調(diào)壓變壓器和穩(wěn)壓器兩種調(diào)壓方式的原理和使用現(xiàn)狀，我們可以看出，有載調(diào)壓模式在低壓干式變壓器領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎為零，主要原因是有載調(diào)壓開關(guān)技術(shù)受限和價格昂貴，相比之下，目前大力推廣的無觸點調(diào)壓穩(wěn)壓器性能優(yōu)越，使調(diào)壓過程的可靠性大大提高，故障率大大減少，經(jīng)久耐用，長期免維護(hù)。同時無觸點調(diào)壓變壓器技術(shù)成熟，價格也較親民，性能和價格均具有絕對優(yōu)勢，因此，發(fā)電廠照明采用照明穩(wěn)壓器的調(diào)壓方式更利于照明系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚志松，姚磊.有載分接開關(guān)實用手冊[M].北京：中國電力出版社，2002.