有载调容调压分接开关现状及发展趋势

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1、有载调容调压分接开关现状及发展趋势（纪元电气集团有限公司浙江省江山市324100）1引言在工业开发区、居民小区以及广大农村地区，负荷变化大，在负荷低谷时变压器空载损耗大[1],为了解决变压器空载损耗问题，就需要一种调容变压器。调容方式最初是采用手动调容，或者采用两台不同容量的变压器，这两种方式都是无励磁调容，需要断电后进行手动切换，对用户正常用电造成一定影响,而且费时费力，更严重的情况会出现由于负荷突然变大而没有及时调整变压器到大容量，造成变压器受损甚至烧毁事故，因此手动调容变压器一育•未得到市场认可。要想使调容变压器得到更好的应用，关键是要解决有载调容开关技术，使

2、变压器能够根据负荷大小，在带励磁状态下，完成配电变压器容量的调节[2],使配电变压器在始终满足负荷需求的情况下以经济方式运行⑶。此外，当前配电网的电压波动超标己成为公害，为平衡输出电压，还需要在调容变压器上加装有载调压分接开关⑷。2有载调容调压分接开关发展现状近几年来，各企业对有载调容调压开关研究都作出了不懈的努力，并得到了一定运用。其中多数模仿现有的有载调压分接开关结构，即对有载调压分接开关的分接触头及机构传动作一些改进，使其满足调容调压要求，调容调压分接开关具有独立的油室；也有部分企业的调容调压分接开关是采用盘形开关，没有独立油室，整个分接开关直接悬挂于变压器油

3、箱盖下，灭弧介质就是变压器油箱内的油。这两种调容调压分接开关触头在切换时产牛电弧靠变压器油来熄灭，造成触头附近变压器油分解，降低变压器油的绝缘性能，DL/T574-2010《变压器分接开关运行导则》[5]7.2中规定：“有载分接开关运行中油室内的绝缘油，每6个月至1年或切换2000〜4000次，至少采样一次进行微水和击穿电压试验。”试验不合格则须更换合格的变压器油，这对调容调压分接开关维护工作提出了较高的要求。于是制造企业又在此基础上增加了在线滤油装置，这在一定程度上减少了调容调压分接开关维护工作量，但也增加了调容调压分接开关的制造成本。本文要介绍的是另外一种调容调

4、压分接开关一一真空有载调容调压分接开关。3真空有载调容调压分接开关3.1调容、调压原理调容调压变压器原理如图1所示。高压侧三相绕组和普通变压器一样,首端有引出接头，并在尾端引出若干抽头Wl.W2、W3（这里以三档调压为例）；低压侧的绕组则有三段绕组wl、w2、w3组成,匝数比分别为2.732：2.732：1。调容分接开关的作用是实现高压侧绕组的Y-D转换和低压侧绕组串■并联转换，当高压侧三相绕组是星形连接，低压侧同相三个绕组ML、w2、w3串连时，也就是调容开关TR接于开关触点2吋，变压器处于小容状态，当高压侧三相绕组是三角形连接，低压侧同相两个匝数相同的绕组wl、

5、W2并联后与w3串连时,也就是调容开关TR接于开关触点3吋，变压器处于大容状态。调压开关则只改变高压侧绕组尾端的抽头分接位置，使开关分别接通于Wl、W2或W3上，则变压器二次侧输出电压为最低；当TY1接于开关触点3、与TY2接于开关触点2吋，高压绕组W2输出，则变压器二次侧输出电压为中间值；同理TY1与TY2接于开关触点3时，变压器二次侧输出电压最大。图1调容调压原理图3.2真空有载调容、调压原理开关结构的设计3.2.1主开断元件选用基于真空灭弧室的绝缘性能好、触头开距小、电弧电压低等优势[6],因此选用真空灭弧室作为调容调压的主开断触头。并根据变压器容量选择恰当的

6、真空灭弧室。3.2.2操作机构选用永磁机构具有零部件数量少、可靠性高、参数可控等显著优点［7］。考虑调容分接开关具有大、小容量两个状态，采用双稳态永磁机构作为调容调压分接开关的操作机构，在大、小两个位置切换到位吋，完全由永磁体产生的吸力保持开关状态。再根据真空灭弧室额定触头压力、触头压力等参数要求设计永磁机构的保持力、行程及线圈等参数。永磁机构设计已有很多论文和相关著作，本文不再详述。3.2.3调容、调压分接开关结构整个真空有载调容调压分接开关主要调容和调压永磁机构、真空灭弧室、转轴及其支座、转轴上的传动拐臂以及上安装板、绝缘底板、中间定位板等组成。真空灭弧室采用直

7、立安装，固定于绝缘底板上，永磁机构则固定在上安装上方，永磁机构通过传动拐臂和转轴与真空灭弧室连接。真空有载调容调压分接开关结构如图2所示。图中左侧是调容开关组，右侧是调压开关组。图2真空有载调容调压分接开关结构图3.3.4调容调压控制器调容调压控制器工作电源直接从变压器二次侧输入，并对二次输出电压采样，同时通过电流互感器对电流进行采样，分析负载容量状态及电压高低。调容调压控制器需要提供调容、调压动作能量，并接收分接开关的位置状态。控制器根据变压器工作状态及分接开关位置信息，按预设逻辑判断是否给出相应指令。调容调压控制器端口图如图3：图3调容调压控制器端口3.3真