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智能伺服变压器:配电变压器有载调压技术

2018-08-29 08:50:40 德州信平电子有限公司 阅读

配电变压器有载调压是实现配电网电压控制的手段之一,有载调压开关是配电变压器实现调压的关键部件,其技术性能的优劣直接影响有载调压配电变压器的安全可靠运行。介绍了配电变压器有载调压开关技术的实现方法,将其分为机械式、电力电子式、复合式三大类,分析了不同有载调压方式的技术实现原理与优缺点,明确了配电变压器有载调压技术的发展方向,以及需要深入研究与关注的重点。

引言

电压质量是考核电力企业供电服务水平的重要指标之一。中国农村电网线路供电半径大,分支线多,用电负荷点多面广,且小而分散,季节性负荷特征显著,用电时段过于集中,年均负载率偏低,峰谷差较大。低谷负荷期配电变压器处于轻载运行状态,对用户的供电电压偏高;高峰负荷期配电变压器处于重载或超载运行状态,对用户的供电电压偏低(简称为“低电压”)。供电电压偏高将使供用电设备绝缘老化加速、损耗增加,甚至危及电网和设备的安全。供电电压偏低,即“低电压”问题将造成供用电设备效率降低,危及电网安全经济运行,导致部分家用电器无法正常使用,严重影响居民的生产生活。

随着智能电网建设深入推进,清洁能源利用比例逐年增加,分布式电源接入、电动汽车充电桩批量建设导致配电网电压波动问题更加突出[1]。目前针对高、中压配电网的电压控制技术,如有载调压主变压器、线路调压器、变电站自动无功补偿、线路自动无功补偿等方面,已有文献研究并提出了免维护或无弧、无冲击切换的有载调压方案,但是没有系统性地分析其优缺点,低压配电网的有载调压技术却较少涉及。因此本文将重点阐述国内外配电变压器有载调压技术。

1配电变压器调压技术研究现状

低压配电网中占据主流的配电变压器无载调压方式已无法满足配电台区层级的调压需求。有载调压型配电变压器可在负载条件下改变高低压侧变比,把电压波动限定在合格范围内,保障供电的连续性,改善供电质量,并可大幅度降低电能损耗,国内外早已开始研究与探讨中低压配电变压器的有载调压技术与应用[1-17]。文献[3]按照变压器调压分接头的组成,将有载调压变压器分为机械式改进型、辅助线圈型和电力电子开关型三类,并对典型调压技术的动作原理和发展过程进行了分析和比较。文献[4]研究了一种基于GPS的配电变压器带在线滤油功能的有载调压系统,介绍了系统的组成及特点,以提高配电变压器有载调压装置的免维护性能,提高电压合格率和供电可靠性。文献[5]提出了一种电力电子式有载调压方案,主要思路是取消传统的机械和电动操作机构,采用二进制编码调节的方法实现配电变压器无燃弧式的有载调压。

有载调压技术的应用促进了节能型配电变压器技术性能的升级换代,有助于配电台区的经济高效运行和配电自动化功能的延伸与拓展。配电变压器有载调压与并联电容器投切相结合已成为中国目前实现配电网电压无功综合自动控制、限定电压波动在合格范围内的重要手段,对保障用户优质电力服务和提升配电网安全、可靠、经济运行水平具有重要的现实意义。


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