变压器有载调压技术方法分析

变压器有载调压技术方法分析

李建

（中电建湖北电力建设有限公司湖北省武汉市430070）

摘要：目前，在我国社会经济的快速发展进程中，对电力的需求量开始随之增大，电力工程建设项目越来越多。对于电力系统来说，在运行期间保持电力的安全与稳定是衡量电力运行情况的重要标准，而电力变压器则是确保电力安全与稳定的关键性技术，有载调压技术可以很好地调节电压系统，确保电力系统正常稳定运行。本文将通过介绍传统有载调压变压器和新型电力变压器有载调压技术，从几个方面来深入分析变压器有载调压技术的发展情况和相关的技术方法。

关键词：变压器；有载调压；电力

引言：变压器有载调压技术被广泛应用在配电系统中，在发电厂的启动变压器中也得到了很好的应用。其基本原理主要是从变压器某一侧的线圈中引出若干分接头，在有载分接开关的作用下和不切断负荷电流的情况下，由一分接头切换到另一分接头，来变换有效匝数，从而达到调节电压的目的。传统的有载调压变压器是采用机械式调压分接开关，本身存在较多问题，比如速度慢、容易产生电弧等。而我国现阶段所普遍使用的机械式调压分接开关，对于改善调压开关的特性，提高变压器有载调压的安全性与稳定性具有十分重要的意义。

一、传统有载调压变压器

传统变压器有载调压装置采用机械式有载分接开关，在选择好分接头后，转换开关从左至右（或从右至左）切换。机械式开关的动作（包括其驱动齿轮）容易导致操作性事故，降低了变压器的可靠性。机械开关在动作时，会产生一定的电弧，使开关的触点逐渐烧蚀，在操作一定次数后，必须更换触头，而且电弧的产生会导致变压器油质下降，造成变压器绕组的绝缘水平下降，导致匝间短路或相间短路。据统计，1990年全国110-500kV变压器事故中，有载调压分接开关的事故和故障分别占变压器各种总故障的18%和12.5%，500kV变压器的57次故障中有载分接开关故障约占25%，事故和故障率高，而且有上升的趋势。由于机械式开关的动作时间长，一般为5s，因此，传统有载调压变压器只用于稳态的电压调节。

二、新型电力变压器有载调压技术

因传统电力变压器有载调压技术存在各种问题，所以新型电力调压器有载调压技术便应运而生，现阶段对新型有载调压技术的研究和应用主要表现在以下几个方面。针对传统的机械式有载调压技术进行改进和完善，在不改变常规的机械式有载分接开关的基础上增加电子开关电路，从而形成了改良后的机械式调压变压器。除了保持传统的选择器、切换开关、电动机构等结构外，还增加了过渡电阻和晶闸管，该项技术可以很好的增强转换器的安全性和稳定性，从而最大程度的避免了安全事故的发生。另外一种新型电力变压器有载调压技术是晶闸管开关型调压变压器，此种变压器主要采用晶闸管作为连接开关来实现转换过程，所以其对晶闸管的质量和性能要求也相对较高，在成本花费上也并不占优势。不过该有载调压技术具有很好的自我检查和故障报警功能，所以相比较其它技术来说安全性和稳定性较高，运行速度也较快，因此具有很好的发展前景。

三、电力变压器有载调压技术发展概况

1.电力变压器有载调压技术发展现状

在电力系统中普遍采用变压器来调节电压，它可以有效的提高系统电压的质量与供电的可靠性。因此，电力变压器有载调压技术是电力系统研究中的一个重点，也是需要突破的一个难点。当前电力变压器有载调压技术已经广泛地应用到电力系统之中，在维护电压稳定等方面发挥着重要作用，是电力系统中不可或缺的一部分。但是由于电动机构以及在运行过程中产生的电弧等不足容易引发安全故障，对电力变压器运行的稳定性和功能的实现造成了一定的阻碍。有载分接开关是传统变压器的重要组成，对其进行了将近一百年的研究。但是在研究过程中其功能并没有得到有效改善。传统的电力变压器有载调压技术所存在的弊端，已经不能够适应当下电力系统运行的要求，在发展中需要研究新型电力变压器有载调压技术的突破。对新型电力变压器有载调压技术的研究和应用，是当下电力变压器发展的一个重要发展方向。

2.无弧有载调压技术应用介绍

无弧有载调压变压器技术是电力系统的重要研究对象，对维持电力系统电压稳定有着十分重要的作用，它是确保电力系统电能质量的重要保障。无弧有载调压技术具有传统有载调压技术不可比拟的优势，能够有效提高转换速度，提高工作效率，减少安全事故的发生，提高有载调压的安全性和可靠性。但是就目前来看，成本相对比较高，经济优势不明显。随着我国科学技术的不断发展，无弧有载调压技术也会逐步完善，更加适宜实际应用。无弧有载调压技术是当前新型有载调压技术发展的一个重要方向，但是就我国目前的应用情况来看，还需要加大对无弧有载调压技术的应用和研究力度。尽管我国目前采用传统有载调压技术进行电力系统维护的范围比较广泛，但是无弧有载调压技术的应用必然将取代传统有载调压技术。

四、变压器有载调压技术方法

1.新型机械式改进型调压变压器

在常规的机械式有载分接开关的基础上增加电子开关电路，则形成了改进型的机械式调压变压器，此种方式只需增加一个过渡电阻和一些晶闸管，采用电子开关和机械开关相配合的方式，抑制电弧在分接头转换过程中的产生。该方法的原理是在机械转换开关的两端并接一对反接的晶闸管，当需要断开某支路时，晶闸管被触发，回路电流从晶闸管回路流过，当回路电流过零时，晶闸管自动关断，电流的持续时间少于半个周期，由于电流被晶闸管回路分得部分电流，机械触头流过的电流大大减小，从而有效的抑制了电弧的产生。该调压方案的优势在于可以省去时间控制回路，晶闸管的触发信号可以由机械开关发出，且对晶闸管的负荷能力要求比较低，即使晶闸管失控也不会对变压器分接头和变压器本身造成危害，不过其转换速度较慢，不适合要求电压调节速度较快的场合。

2.晶闸管开关型调压变压器

最近几年，随着晶闸管制造工艺的不断进步，晶闸管的容量和性能有了很大的改善，使抛开机械开关的辅助，完全应用高速微处理器控制晶闸管开关切换调压成为可能。该方法通过在负载回路安装检测模块，获得电压电流数据，并反馈到微处理器，形成闭环回路，控制晶闸管的触发角，达到调节回路电压的目的。该调压方式的相应速度快，且可以实现无极连续调压，由于智能控制器的引入，可以对动作过程进行更好的监控，且具有故障报警功能，符合电力系统智能化的要求。但其对晶闸管的要求较高，雷电冲击或晶闸管本身的故障都有可能造成晶闸管的损坏，对系统可靠性造成影响，相对而言其投资也比较大，运行维护成本也较高。但随着电力电子技术的不断进步，该调压方式必将成为有载无弧调压的主流。

结语：变压器有载调压技术是确保电力系统安全稳定运行的重要保障，不仅如此，它还是电力系统的重要组成部分，发挥着极为重要的作用。传统的变压器有载调压技术存在许多无法避免的问题，要对其进行不断改进和完善，而以无弧有载调压技术为主的新型电力变压器有载调压技术具有较大优势，它是十分重要的研究方向和发展趋势。因此，现阶段应加大力度对无弧有载调压技术进行深入的研究和广泛的应用，从而推动变压器在电力系统中能够更加安全而稳定的运行。

参考文献：

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