變壓器解決方案范文

導語：如何才能寫好一篇變壓器解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】變壓器 保護配置 問題

變壓器的主要參數有額定電壓、額定容量、額定頻率、額定變比、阻抗電壓百分數等，是發電廠和變電所的重要元件之一。然而在實際運行中，不同類型的變壓器故障會嚴重影響電網穩定性，從而十分有必要針對變壓器容量裝設繼電保護裝置，以下則集中探討分析變壓器保護配置中的常見問題，對保障變壓器可靠運行起著重要的促進作用。

1 變壓器保護配置原則

1.1 縱聯差動保護

實現縱差保護可通過比較變壓器高、低壓測電流的相位及大小，當變壓器出現外部故障或正常運行時，流入差動保護回路的電流接近為零，若故障出現于變壓器內部或引出線部位，兩側電流互感器的電流之和是繼電器電流流入差動保護。縱差保護之所以作為電力變壓器的主保護，因其具備選擇性好和靈敏度高的優點，如變壓器的單獨運行容量為100MVA以上或6.3MVA以上的并列運行變壓器，應裝設縱聯差動保護。

1.2 瓦斯保護

變壓器保護中的瓦斯保護，可充分反映變壓器內部等故障，如分接開關接觸不良、內部多相短路、鐵芯或外殼間短路、繞組內部斷線等，瓦斯保護可在變壓器內部發生輕微故障時自動開啟保護裝置，若嚴重故障產生大量瓦斯時，其保護裝置可斷開變壓器各電源側的斷路器。雖然瓦斯保護靈敏度高，結構簡單，但變壓器有向外部線路故障或因外界因素發生的誤動作都不能給予充分反應，因此，它只能反映內部故障。

1.3 過電流保護

電力變壓器外部相間短路情況都可通過過電流保護反映，一般適用于降壓變壓器，對于系統聯絡變壓器及大容量的升壓變壓器可采用單相式低電壓起動的過電流保護，對于過電流保護靈敏度不夠可采用復合電壓起動的過電流保護。

1.4 過負荷保護

由于過負荷電流三相對稱，為了預防電力變壓器應過負荷引起的過電流，一般將過負荷保護電流繼電器接入一相線路中可實現保護作用。若變壓器容量為0.4MVP并單獨運行作為其他負荷備用電源，可根據過負荷的大小裝設過負荷保護。

2 發電廠變壓器保護配置常見問題及解決方案

2.1 后備保護問題

變壓器保護配置中保護變壓器安全的最后一級跳閘保護設備則是變壓器高壓側相間后備保護，同時還作為其他側母線和出線故障的后備保護。后備保護的配置原則是保護或斷路器拒動時，當變壓器中、低壓測母線出現故障而無法切除的情況下及只有一套保護運行時，應盡量簡化減少誤動機率。關于后備保護常見問題，多集中在過流保護和零序電流保護。首先過流保護，一般復合電壓閉鎖過電流保護是聯絡變壓器高壓測和110kV降壓變壓器配置最多的，按額定負荷電流整定電流定值，無電源側出線保護最長動作和時間定值相結合，從而有較長的保護時間。本測出線最后一級保護時間與中、低壓測過電流保護相結合，往往當中、低壓母線出現故障時，變壓器線圈通過較大的故障電流，直接損害變壓器，影響其安全穩定運行，為此，應在電源規劃時合理規劃供電方式來避免多級線路串供的可能。根據變壓器過電流保護整定原則，一般按照1.4倍額定電流整定高測壓過電流，電流的絕對數值會隨著變壓器容量的增大而不斷增大。所以，應在檢查保護動作的過程中留意低壓側及各條線路的保護是否有動作，綜合分析各種情況。其次，零序電流保護；當電流系統出現不對稱運行時就有可能產生零序電流。由于隔離開關或斷路器接觸電阻三相不一致，隔離開關與斷路器母線倒閘操作時都有可能產生零序環流。

2.2 非電量保護問題

在變壓器保護配置中，非電量保護起著非常關鍵的作用，為了反映變壓器油箱壓力過高或冷卻系統故障等，會將非電量保護裝設在升壓、降壓變壓器、聯絡變壓器等。非電量保護常受外界影響，因此導致出現較多的誤動次數，造成此現象的直接原因是除冷卻器外經延時跳閘外，其他非電量保護中的其他裝設均采用開入直跳方式。因此，非電量保護設計的重點是防止誤動作，分析誤動原因并予以解決，降低非電量保護誤動率。其常見問題主要有以下幾點：

2.2.1 接點防護不到位

引起非電量保護誤動的常見原因就是非電量保護的接點防護不到位，觸電導通因非電量保護接點絕緣下降后造成出口，防潮防水性能下降，變壓器內部非電量保護繼電器安裝的部位在大風大雨的情況下滲入雨水，導致接點受潮。除此之外，操作人員在完成外部轉接端子箱的工作后有可能忘記關好端子箱的門，雨水進入端子箱內，從而端子受潮。

2.2.2 需敷設較長的二次電纜

需敷設較長的二次電纜才能滿足非電量保護工作，再加上二次電纜在長期運行中處于很強的電磁場中，對強烈的干擾信號十分敏感，較易引起光敏三極管的觸發導通，造成保護繼電器的誤動。

2.2.3 非屏蔽電纜

在施工過程中如不根據反措要求直接將交流電纜和直流電纜捆綁在一起，十分容易引起保護誤動作。

針對非電量保護配置常見問題，給予以下運行對策：做好壓力釋放閥和主變瓦斯繼電器等外部接點的防護工作，電纜管口涂密封膠，注意防水，增加防雨罩。二次電纜采用屏蔽電纜，交直流分開。由于非電量保護因抗干擾能力較差引起的誤動情況較多，應做好相應的抗干擾措施，如適當增加延時，動作電壓滿足55%～70%UN，當直流系統正、負極對地絕緣對稱時，一定程度上提高動作電壓能有效防止保護誤動作。在敷設電纜時盡量遠離活動線或高壓線，屏蔽電纜兩端接地，避免非電量因受外部操作干擾而出現誤動。

2.3 微機保護應用問題

微型電子計算機技術在變壓器保護領域中取得了巨大的成功，有效保障了變壓器的安全穩定運行。在國內變壓器微機保護技術得到了普遍應用，由于變壓器微機保護具備專業性、高度集成化和程序化等特點，要求維護人員不僅要具備高水平的相關知識和管理能力，還要進一步加強對問題的分析能力。微機保護常見問題主要有以下方面：

2.3.1 主保護配置

主保護的差動保護可選擇二次諧波制動原理實現優勢互補。躲勵磁涌流方式是眾多變壓器差動保護中技術相對成熟的一種，其原理是根據二次諧波制動，然而這種方式在進行合閘操作時，內部故障會導致涌流制動，差動保護可能不會起保護作用。合閘操作故障只有當涌流消失后，主保護才可以出口，造成涌流時間達5秒以上，形成差動保護拒動。此外，當自耦變壓器發生內部故障時，勵磁涌流能夠對故障有較敏感的反應，但需要在現場進行零差保護的極性實驗，發生誤動作的概率較大。針對上述特點，最好選擇自動校對零差保護的極性的裝置設置零差保護，避免復雜的極性實驗。

2.3.2 后備保護配置

過流保護是后備保護裝置中常見問題，它與其他保護裝置不同的地方就在于細節方面。如復合電壓使用；復合電壓的使用在最新的變壓器微機保護中更具有靈活性，可以簡單的實現并聯變壓器各側的復合電壓，如果對某側的電壓互感器進行檢修，可以利用壓板對本側的電壓進行投退操作，從根本上改善變壓器某側保護造成失去閉鎖的問題。

3 結語

總之，近年來隨著計算機技術的飛速發展，大部分電力變壓器繼電保護已更換成微機保護，新的保護配置也不斷應用其中。為了保障電力變壓器的可靠運行，應重視其日常運行管理維護，及時針對保護配置中常見問題予以解決，防止事故發生，提高電力變壓器的安全穩定運行。

參考文獻

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篇2

圖1所示通用模擬接口為電源討論提供了一個很好的起點。有源電路包括信號調理單元（例如運算放大器或儀表放大器），以及集成了串行接口的ADC，可通過數字隔離器通道實現與FPGA的接口。通常該電路所需功率遠低于150mW。

為傳感器接口提供電源的基本挑戰是優化電源，使其在所需功率范圍內正常工作。0～150mW工作范圍意味著構成電源的控制器和反饋元件的固定靜態功耗會占所用總功耗的較大部分，因此效率較低。表1中不同電源配置的靜態電流值顯示了這一點。

另外，許多簡單電源設計需要一個最小負載才能正常工作，為使電源正常發揮作用，必須將功率浪費在持續阻性負載上。雖然在電路板上放置一個555定時器和晶體管來獲得一定的功率很容易，但制作一個高效、可靠、低功耗的電源則很困難。

在此功率范圍內，有三種基本的DC/DC轉換器類型：

1）非穩壓開關電源或模塊

2）穩壓開關電源或模塊

3）芯片級功率轉換器

采用這些電源結構都會增加控制電路的復雜性，而前兩種類型還需增加元器件數目和解決方案的尺寸。

比較選項

1非穩壓電源

最簡單的解決方案是圖2所示的非穩壓DC/DC轉換器。該設計利用固定頻率、固定占空比輸入切換來產生副邊電源，然后進行整流和濾波。所選變壓器的額定隔離電壓必須達到應用要求。隔離要求越高，則變壓器越大（即PCB面積越大、高度越高）。該解決方案的成本以變壓器為主，數量合適的話，分立解決方案的成本高于1.00美元。

雖然成本很低，但負載和溫度范圍內的輸出電壓變化可能很大，模擬接口的模擬器件選擇將更加困難。模擬接口的所有模擬器件都必須具有出色的電源抑制性能，負載不能快速變化，否則就會引起電源大幅度改變。因此，器件成本會提高，或者至少要花費更多的設計時間，以評估解決方案在極端情況下的表現。非穩壓電源的效率可能相當高，但電源質量很低。

2穩壓電源和模塊

穩壓電源提供更好的輸出特性。圖3顯示一個1W功率范圍內的典型DC/DC模塊。與上述非穩壓電源示例類似，控制器將功率切換到變壓器中。選擇適當的變壓器功率水平和匝數比，以便在最大負載下提供充足的電壓，使得LDO能夠將輸出電壓調節到穩定的水平。該方案的電源效率在高負載下非常好，在低負載下則很差，而后者正是模擬接口應用的運行情況。

有許多有源穩壓方案可以提高全負載范圍內的效率，但需要復雜得多的控制電路，而且大部分方案需要在隔離柵上建立一個反饋通道。這會大幅增加設計的成本和尺寸，一般不適合此功率范圍內的模塊。

由于難以將變壓器集成到組件中，因此這些電源的集成并未超出密封模塊或PCB子卡。制造商在縮小這些器件的尺寸方面取得的成功非常有限。

3芯片級轉換器

芯片級變壓器技術是ADI公司針對iCoupler數字隔離器產品而開發的，基于該技術已產生一類新型DC/DC轉換器。該技術非常適合低功耗高性能電源設計。變壓器為空芯的，也就是說變壓器中不存在磁性材料。這意味著，這些微型變壓器在大約125MHz時具有最高的Q值。

開關頻率如此之高，因而無法通過改變開關信號的占空比來控制功率。相反，控制電路通過選通和開關整個振蕩器來調節副邊電壓。

變壓器非常小，足以集成到采用內分引腳架構的標準IC封裝中。在隔離柵兩側，正向電源和輸出反饋所需的全部器件都可以集成到一對芯片中，無需外部分立器件，并且可以實現多種高級特性。芯片級功率轉換器能夠集成完全穩壓DC/DC電源的全部功能，在低負載情況下具有緊湊型的穩壓特性和良好的效率。

下面通過一些實際例子來說明上述設計的區別。表1顯示兩個電源模塊和一個芯片級轉換器的特性對比。所選TI模塊為最常見的模塊，功率范圍為傳感器接口要求中規定的0～150mW。

大部分設計師需要實現高電源效率的設計。表1中，非穩壓解決方案的效率最高，但選擇該方案也有弊端。此模塊的額定功率為1W，其數據手冊甚至未將其性能指定在100mW以下。事實很可能是這樣：輸出電壓顯著高于額定值，效率迅速降低。

效率第二的是穩壓模塊。它設計用于輕負載，具有良好的特性。然而，仔細對比芯片級轉換器，分析穩壓模塊的效率，由圖5可見，由于芯片級轉換器集成有源反饋調節，其效率能夠更快地上升至最終值，因此在0mA和15mA的負載范圍內，芯片級解決方案事實上更有效。這基本上就是最初模擬接口定義中的目標范圍了。因此，盡管芯片級解決方案的最大效率最低，它依然是一個較好的選擇。

芯片級轉換器的額外優勢

僅就尺寸效率而言，芯片級轉換器非常適合該應用。然而該技術還有許多其他優點。下面將詳細介紹ADI的新型隔離功率轉換器ADuM5010。此器件能在模擬接口要求的低功耗范圍內提供電信用DC-DC轉換器的性能。

1）無限可調的輸出電壓。ADuM5010通過副邊的分壓器設置輸出電壓。其范圍為3.15～5.5V。許多模擬ADC和運算放大器采用非標準電源軌供電，因此可以調整電壓以獲得最佳電源條件。

2）熱關斷功能可在短路過載情況下保護電源，尤其是在芯片溫度可能超過最高限值的高環境溫度下。熱關斷跳變點為154℃，芯片必須比它低10℃以上，器件才能自動重啟。電源重啟不需要任何外部處理器干預。

3）施加電源時，通過在原邊控制PWM實現軟啟動。這樣，器件啟動時的浪涌電流可忽略不計。多個器件同時啟動時，浪涌電流可能會淹沒較弱直流輸入電源軌，導致無法預測的行為。

4）利用原邊電源禁用功能，可以將轉換器關斷到功耗極低的待機狀態。此特性結合軟啟動可實現省電方案，在測量間歇關閉傳感器的電源。

5）原邊輸入電源具有欠壓閉鎖（UVLO）功能。此特性可防止轉換器以低輸入電源軌啟動。這樣，在下游ADuM5010嘗試取電之前，輸入電源可以有效充電。

6）全面隔離認證。模塊的類型測試要求可以降低，并且可以消除生產期間的在線測試。

結語

針對大多數PLC應用設計的模擬傳感器接口，應用時需要對數字通信和電源進行隔離。其功率水平非常低，低于大部分DC/DC轉換器以高效率和可預測方式正常工作的范圍。不過，經過精密調節并表現良好的電源對接口非常有益。

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【關鍵詞】新增負荷，廠用電，解決方案

熱電廠隨著供熱市場的需求，日益增加供暖設備，尤其是隨節能環保技術的發展，熱泵與熱電聯產耦合供熱的技術也日益在電廠內應用。隨之而來，電廠內與供暖相關的電氣專業也面臨了一些列的問題。其中最為突出就是廠用電容量不足而帶來的問題。

現有熱電廠多為多年前建設的機組，設計時預留廠用電負荷未能考慮到近年來供熱設備的快速增加而帶來的廠用電負荷的大量增加；另外，近年來，電廠自身廠用電也在大量增加，例如，增加脫硫、脫硝系統就已耗盡廠用電的預留。因此，當電廠新增用電設備時，就會出現沒有電源的尷尬，甚至由于無法解決供熱設備電源影響電廠在供熱市場的競爭力。

本文以天津楊柳青電廠熱泵與熱電聯產耦合項目為例，說明現在一些熱電廠所面臨的廠用電容量不足的問題，以及幾個可以參考的解決方案。

為應對不斷增加的供熱市場需求，楊柳青電廠急需增加供熱設備，經過論證和初步設計，電廠采納應用了新的節能環保技術的項目———熱泵與熱電聯產耦合項目，此項目新增加6400kVA的廠用電容量，但目前的7#、8#機組的廠用高壓變壓器已經滿負荷運行，無力為新增負荷提供電源。

應對以上情況，我們設計了三種解決方案，分別為：

方案一：

利用原施工電源，電源引接自區域35KV變電站，改造廠區內現有變電所，需核實區域變電站及輸電線路的容量。

方案特點：接線形式簡單。

方案影響：

1.需要從電網受電，熱泵站供暖期用電量：17,949,624度；電度電價0.5元／度，每年電費8,974,812元。

2.如果現有容量不夠，需要增容還得考慮35kV變電所的輸電線路改造，上一級變電所的容量是否滿足，還需要電源建設費，需要一定的投資成本。

方案二：

從啟備變低壓側的共箱母線引一分支至配電裝置間，新增加高壓開關柜。方案特點：接線形式簡單、配電裝置間為已有、新增設備少、投入成本低。

方案影響：

1.需要從電網受電，熱泵站供暖期用電量：17,949,624度；電度電價0.5元／度，每年電費8,974,812元。

2.原變壓器設計為專用啟動備用變壓器，正常空載熱備用。改造后，正常帶負載運行，對啟備變的工作狀態有影響。需要核對自啟動時對啟動備用變的影響。

3.啟備變保護、測控回路需要改造。

方案三：

7#、8#機分別增加一臺高壓廠用變壓器。電源從7#、8#機發電機出口封閉分相母線各引一分支。

方案特點：電源取自廠用電，節省電費；

方案影響：

1.高壓廠用變壓器引自發電機出口，需要從原來的封閉母線上取一分支，導致兩臺發電機均需要停機，影響電廠正常運行。投資成本較高。

2.主廠房發電機前側管道較多、空間復雜、不易布置，兩臺高壓廠用變壓器及其配電裝置間的布置需要核實。

3.發變組保護、測控回路需要改造。

在考慮了電廠的長期規劃、經過工程概預算等經濟性分析，及電廠目前對大負荷廠用電的需求等綜合因素，電廠最終選擇了第三種方案。并適當修改了方案，對新增加的兩臺高壓廠用變壓器容量選擇時，考慮為電廠一部分已有熱網循環水泵的負荷搬遷提供電源。這樣，第三種方案不僅解決了新增供熱設備用電負荷的問題，而且為已滿負荷運轉的廠用變減輕負荷，并為電廠新增加的其它負荷提供了增加的空間。

以上三種方案可能會在針對不同新增廠用電的情況時提供一種解決方案，但也會面對相應的問題。即使第三方案相對而言解決問題最全面，尤其是在楊柳青電廠熱泵與熱電聯產耦合項目上提供了一個相對比較好的解決問題的方案，但設計時也面臨著很多的問題，需要再進一步設計時解決，例如方案三中的“方案影響”中提到的問題。

方案影響1涉及到兩臺發電機均需要停機，影響到電廠正常運行和生產，即使在電廠大修期間施工，也會面臨工期緊、任務中的困難。以及因此而帶來的項目審批等程序，而使整體項目審批受影響。

方案影響2更是所有電廠面臨的一個難題，因為電廠規劃設計時，不會在主廠房A排外空間為除了主變和廠用變以外的電氣設備再提供過大的預留空間；另外，主廠房A排外空間同時也是許多專業管線的出線方向，管道較多、空間復雜，為新增廠用變及配電裝置間的布置帶來很大難度。

方案影響3則會增加發變組保護、測控回路的復雜程度，增加新的故障點，設備運行、檢修時更是增加相關人員的工作量。

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關鍵詞：西安電網；變電站；大容量降壓變；短路電流；無功補償

引言

隨著經濟社會的持續發展和電力系統規模的迅速擴大，電網建設與城市用地之間的矛盾日趨突出。負荷密集地區，如西安地區，甚至出現難以按規劃選擇變電站站址的情況。解決電網建設與城市用地之間矛盾的措施之一是采用大容量降壓變，增加單座變電站建設規模，以減少變電站座數。但單臺變壓器額定容量的增加和單座變電站建設規模的擴大，可能對供電安全性和可靠性以及上下級電網之間結構及匹配方式產生影響[1]。

文章主要對500MVA/330kV大容量降壓變應用及大容量變電站的建設可能存在的問題進行分析，并提出對策和解決方案。重點從短路電流、短路阻抗、無功補償等方面進行了分析計算，提出了西安電網500MVA/330kV大容量降壓變短路阻抗、無功補償、導線截面等參數的推薦意見。

1 大容量330kV變壓器容量的需求

近年來，陜西電網330kV變電站布點較為困難，尤其是西安地區。有的330kV變電站選站工作持續多年，使得原有規劃變電站工程進度嚴重滯后。在工程前期論證階段，多方專家提出了突破現有330kV變電站規模的方案。近兩年的330kV變電站工程中，提出了330kV變電站采用4×360MVA主變，或采用3×500MVA主變的方案。以下從主變壓器臺數和容量、參數要求等多方面具體比較4×360MVA主變和3×500MVA主變的優缺點。

假定根據負荷預測及電力平衡結果，擬建的新變電站投運時負荷為280MW，投運中期預測值為470MW，根據負荷預測的水平，提出兩種主變配比方案，方案一：本期主變容量為2×500MVA，遠期主變容量為3×500MVA；方案二：本期主變容量為2×360MVA，遠期主變容量為4×360MVA。

（1）供電容量及可靠性比較。以上兩個方案的本遠期規模比較，方案一的優勢在本期N-1的方式下優于方案二，方案二的優勢在于遠期N-2的情況下供電能力優于方案一。結合目前西安電網實際情況，變電站站址都比較緊張，如果按遠期4×360MVA主變規?？紤]變電站布置，實施難度較大，因此選擇單臺主變容量較大的方案具有供電能力強、占地面積小的優點。

（2）損耗比較。從兩種主變配比的遠期方案來看，方案一遠期為3×500MVA，方案二遠期為4×360MVA。從兩種主變配比方案的損耗比較來看，方案一比方案二每年節省電量為227.7萬kW/h，方案一較優。

（3）綜合比較結果。從可靠性來說，4×360MVA優于3×500MVA，但西安電網特別是用地緊張的地區330kV變電站落點較難，大容量降壓變的應用，為節省變電站占地面積，解決大容量、高密度輸變電的問題提供一個有效、可行的解決方案。故陜西330kV變電站整體容量有增大的趨勢，規劃變電站會采用4×360MVA主變，但在用地特別緊張地區如西安城區會采用3×500MVA主變。

2 大容量降壓變的應用對電網的影響

2.1 大容量降壓變對短路阻抗的影響

2.2 大容量降壓變對短路電流的影響

2.2.1 不同容量變壓器低壓側短路電流比較

330kV變電站多臺變壓器運行時，各臺變壓器的低壓側母線（35kV母線）是獨立的。變壓器容量不同，但高壓側、中壓側、低壓側之間阻抗電壓差別不大（均歸算到變壓器高壓繞組容量）。

結合陜西電網實際情況，按照330kV變電站主變高壓側開斷電流為50kA來校核35kV短路電流水平。通過計算可以看出，在相同的系統短路水平下，500MVA的變壓器與360MVA、240MVA變壓器比較，35kV母線短路電流分別增大8kA、14kA。

2.2.2 不同容量變壓器中壓側短路電流比較

變壓器中壓側短路電流增大的原因從各區域電網規劃看，負荷中心110kV電網的負荷主要由330kV電網供電，由于330kV電網結構緊密，各地市110kV電網分網運行，110kV電網功能發生變化，逐步由輸電轉化為配電，因此，330kV變電站中壓側（110kV母線）的短路電流主要受330kV電網短路水平所控制。以下分析330kV變電站采用不同容量變壓器對中壓側短路電流影響。

通過計算可知，在相同的系統短路水平下，3臺500MVA的變壓器（U1-2=10.5%、U1-3=26%、U2-3=12.5%），中壓側短路電流為48.5kA，與3臺360MVA、3臺240MVA比較，短路電流分別大了10kA、20kA。其原因是變壓器總容量不同，變壓器等值阻抗相同，容量大阻抗小，短路電流大。

2.2.3 總容量相同變壓器中壓側短路電流比較

當變電站變壓器總容量相同，臺數不同，則短路電流無數量級差別（例如3臺500MVA、4臺360MVA、6臺240MVA）。在相同的系統短路水平下，330kV變電站中壓側短路電流增大的原因不是變壓器單臺容量增大，而是變電站變壓器的總容量的增大。

3 大容量降壓變短路阻抗的選擇

選擇短路阻抗要兼顧短路電流水平和制造成本，在滿足短路電流水平的條件下，應盡量取小一些的阻抗電壓。各側阻抗值的選擇必須從電力系統穩定、潮流方向、無功分配、繼電保護、短路電流、系統內的調壓手段和并聯運行等各方面進行綜合考慮，并以對工程起決定性作用的因素確定[2]。

500MVA變壓器的阻抗需綜合以下各方面考慮：（1）提高變壓器容量后，為了不增大短路電流，可以提高變壓器的阻抗。（2）變壓器的阻抗提高后，無功損耗的增幅。（3）對于某些變壓器廠，變壓器阻抗超過某一數值時，常規單柱式結構將存在困難，需采用雙柱帶旁柱的鐵心結構，造價和損耗均會大幅增加。綜上所述，提高變壓器的高-中阻抗電壓，固然可以降低短路電流，但在提高到一定幅度后，會給變壓器的結構、造價、電能損耗、無功損耗、電網運行費用等帶來更大幅度的增長。因此，變壓器阻抗電壓的確定，應綜合各方面因素，兼顧考慮。（4）通過“不同容量變壓器中壓側短路電流比較”分析看出，常規阻抗的3×360MVA主變或2×500MVA變壓器并列時，中壓側短路電流已經接近110kV斷路器的開斷容量，故應采用高阻抗變壓器，因此對于阻抗值進行了分析計算。

通過分析計算可知，3×500MVA主變并列運行時，綜合考慮系統穩定條件、現有和規劃的330kV變電站的330kV設備的開斷電流、限制系統短路水平、設備制造能力和變壓器自身的經濟性， 500MVA/330kV主變建議采用高阻抗變壓器，短路阻抗值按以下數值考慮：U1-2=16%、U1-3=40%、U2-3=20%。

4 大容量降壓變對母線通流容量的影響

330kV變電站110kV母線通過功率大小主要取決于變壓器進線功率大小， 即取決于單臺變壓器容量大小，也取決于出線回路是否有輸入功率（系統電源線），同時與進出線排列和運行方式有關。如果采用500MVA的變壓器，110kV母線通過功率至少采用500MVA，母線電流近3000A。目前陜西大容量降壓變應用的地區主要是西安電網，不再考慮系統電源線路。因此110kV配電裝置不論是采用常規形式還是HGIS，亦或是GIS型式，結合廠家的制造能力，主要設備的選擇都不會成為主要矛盾。

5 大容量降壓變對無功配置的影響

在目前完成和開展前期工作的工程中，應用了500MVA主變的工程主要分布在西安城市電網，故在近幾年甚至相當長的一段時間的，500MVA大容量降壓變會應用在城市電網。而目前城市電網的發展，110kV采用了電纜線路，這樣與常規的330kV變電站相比，低壓側的無功補償有了很大的變化。因此，我們對低壓無功補償進行了分析。

5.1 低壓電容器的配置

電力系統配置的無功補償裝置應能保證在系統有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下，分（電壓）層和分（供電）區的無功平衡；無功補償配置應根據電網情況，實施分散就地補償與變電站集中補償相結合，電網補償和用戶補償相結合，高壓補償與低壓補償相結合，滿足降損和調壓的需要。500（330）kV變電站，容性無功補償容量應按照主變壓器容量的10%～20%配置，或經計算后確定。

主變損耗校驗

（1）經驗值校驗

（2）綜合程序計算

某330kV變本期裝設2臺500MVA主變，按照主變負載率為65%考慮，主變110kV母線側最大負荷約為585MW，功率因數0.9計算，每臺主變的無功損耗86Mvar。按照主變負載率為80%考慮，主變110kV母線側最大負荷約為720MW，功率因數0.9計算，每臺主變的無功損耗140Mvar。

建議每臺主變低壓側裝設電容器容量本期為1×（30～40）Mvar，遠期為2×（30～40）Mvar，比典型性設計中的電容器減少了組數。

5.2 低壓電抗器

高低壓并聯電抗器的配置需要結合具體的330kV出線規模，線路長度和110kV出線規模，線路長度等，每個變電站的配置方案不盡相同。例如城南330kV變電站，本期為1×45Mvar，遠期為2×45Mvar電抗器。

6 導線截面的校核和選取

對于500MVA/330kV變電站，330kV電源進線方案較多，至少2回進線，對于3回進線以上的方案，330kV線路選擇壓力不大，但對于2回進線考慮N-1方式時，邊界條件較為苛刻，故文章僅對2回進線，末端站進行分析，其他形式的進線方式，在工程中可具體研究分析。

330kV導線截面采用雙回2×LGJ-300導線或者單回4×LGJ-300導線。2×500MVA時，電纜考慮2500mm2；3×500MVA時，暫考慮2×（1000～1200）mm2并列運行。

7 110kV送出規模和導線截面

考慮500MVA主變主要應用于城市電網，負荷密集區單回送出線路容量較大，且總回路數不應太多，綜合考慮3×500MVA變電站110kV出線最終規模為22回。

雙回鏈式接線示意圖如下：

（1）雙回鏈式接線，3座110kV變電站主變規模均為3×50MVA，架空線路采用LGJ-2×400，電纜1000mm2。

（2）雙回鏈式接線，3座110kV變電站，其中1座（3×50MVA）、2座規劃變（2×50MVA）架空線路采用LGJ-2×240，電纜800mm2。

（3）雙回鏈式接線，2座110kV變電站主變規模均為3×50MVA，架空線路采用LGJ-2×240，電纜630-800mm2。

（4）雙回鏈式接線2座110kV主變規模，其中1座（3×50MVA）、1座規劃變（2×50MVA），架空線路采用LGJ-2×240，電纜630mm2。

8 結束語

綜上所述，大容量變電站的建設更適應主變容量大型化發展的趨勢，它將節約大量站址資源和線路通道資源，更能滿足電網建設可持續發展要求。

考慮電網的現狀及將來的發展趨勢，為解決西安等負荷密集地區用電需求增長與變電站建設用地缺乏的矛盾，陜西電網將出現多個配置330kV、500MVA 變壓器的變電站。西安城區變電站將采用大容量降壓變是大勢所趨，是陜西大容量變電站應用的前沿陣地。

參考文獻

[1]孫景強，陳志剛，楊洪平，等.大容量變壓器應用時的問題及應對措施[J].電力建設，2008，10.

[2]朱敏華.1500MVA大容量變壓器應用若干問題的探討[J].沿海企業與科技，2009，11.

[3]楊柳，鐘杰峰.廣東1500MVA大容量變壓器短路阻抗的研究[J].電力系統自動化，2008，23.

篇5

由于線路較長，損耗較大，電壓降也較大，電站發電后發電機出口電壓高達500V，經主變輸出的楊農線10kV電壓高達12kV，在用戶變輸出后的電壓為460V，三條10kV線路所帶的用戶均不能使用合格電壓，且屢次燒壞電器設備，因此電力局調度所限制電站負荷最多帶700kW，豐水期只能帶480kW左右，僅為額定功率的30%，有時后半夜還得停機（防止給商洛供電局鳳凰嘴變電站倒送不予結算），給電站造成了巨大的經濟損失。以2011年為例，在豐水期損失電量約為1120×24×30×4=320萬kW·h，折合人民幣為90余萬元。又因功率因數達不到考核要求，抵扣有功電量約為136×24×30×4=39.17萬kW·h，折合人民幣約12萬元。全年造成經濟損失100萬元左右。

2原因分析

A水電站修建位置距變電站較遠，導致線路輸送功率時電壓升高；

B線路導線截面小，線路電抗大，導致壓降過大；

C水電站變壓器選用不合適，可調范圍低；

D系統中無功負載過小，導致無功過剩，引起電壓升高。通過查閱資料，我們發現相關研究文獻較少。一是由于小水電在電力系統中的地位較低，對主干網絡影響小，因此電網對小水電的關注較低，各高校與科研設計單位也均以大中型水電站作為研究目標，保障大中型水電站的合理運行及電網安全穩定運行進行研究。二是由于相關資料涉及的線路及電站情況差異較大，對電站改造幾乎沒有參考價值。因此，只能通過對電站的現狀分析找出相應的處理措施。為了有效解決電壓高的問題，只能從電網和電站兩方面來解決。

3方案設計

a調節變壓器抽頭，但該電站已經對變壓器進行了改造，變壓器已無調整空間；

b通過發電機勵磁減少無功出力，從而降低線路電壓，但這種方式又不滿足電網對電廠的考核要求。

c增加變壓器，通過變壓器的感抗和調壓能力降低電壓。由于電站建成后，在升壓站空間較小，導致加裝常規變壓器受限。因此，以上3種解決方案在電站都不可行。針對以上特殊情況，我們在與西安理工大專家進行溝通和仿真計算后，決定采用自耦變壓器加有載調壓的方案。首先將10kV母線分段，使用電和供電分開；其次加裝一臺自耦變壓器，用來解除機組出力受限的因素，可使發電機增加有功出力，通過勵磁系統的調節增加無功，母線電壓適當抬高，確保功率送出，調節勵磁系統，使系統滿載發電；最后，為了保障系統的安全可靠運行，在線路中安裝了避雷器、熔斷器等保護設備，以保證在線路發生異常時的安全。自耦變壓器在小水電站的使用較少，參考文獻也相對缺乏。為了保證采用自耦變壓器后電站和線路的正常運行，我們查找了線路中使用自耦變壓的相關資料，進行了計算和仿真。在計算中，采用的導線為LGJ-70鋼芯鋁絞線，線路長度取為30km，傳輸有功功率為1600kV。在豐水期，電站滿負荷運行時，采用容量為1000kV·A的自耦變壓器進行母線調壓，在PSCAD軟件中進行仿真。從仿真結果可以看出，在未處理前，電壓確實較高，達到了接近12kW，改造方案可以使楊黃線的電壓降低約0.24kV，另外通過對廠用電電源的變更，可以保證電站的廠用電電壓降低10%以上，以上結果證明采用自耦變壓器的方案在水電站母線中的應用是安全有效的。

4結論

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關鍵詞：高阻抗變壓器；結構；設計

中圖分類號：TM42 文獻標識碼：A

1 標準阻抗變壓器阻抗匹配

從實際的應用中可以分析出，阻抗的匹配中，中低阻抗雖然阻抗小，但是額定電流卻很大，低阻抗變壓器的額定電流可以達到數千安。短路力同短路電路呈現出正比例關系，因此低壓繞組會受到很大的短路力。變壓器在電路中作為降壓結構存在，其低壓端直接連接低壓用戶。這就使得低壓端會極易在短路故障阿生后受到沖擊，所以，變壓器對于短路故障的抗性直接受到低壓繞組的短路故障抗性高低影響。從另一方面說，電網運行狀態的穩定與否、可靠暈否其關鍵因素便在于低壓繞組抗短路的性能高低。但是從實際的運轉用中發現，因為線路出現的短路故障后，變壓器會因為低壓繞組的損壞而退出運行，這種狀況發生幾率很高，所以抗短路能力的提高成為了目前低壓繞組研究的焦點。雖然在某些問題上已經取得了一定的進展，但是實際的要求隨著應用的需求在不斷的提高，當前的研究狀態仍舊無法同實際需要相適應。

2 解決方案

短路阻抗同電流之間會呈現出反比例關系，不過短路力卻會和短路電流數值的平方呈現出正比例關系。所以可以看出，短路電流減低則短路力會隨之現將，而短路阻抗的提高則會對短路電流予以降低，那么短路抗阻的增加會間接性的降低短路力，效果顯著。因此越來越多的電力系統中的變壓器開始選擇了高阻抗變壓器。這是由于正太變壓器的短路抗性高低是由其低壓繞組界定的，正式由于這一因素使得阻抗的提高成為問題的解決的核心。

2.1 方案一

在標準阻抗的變壓器中，變壓器在抗短路上的薄弱環節便是低壓繞組，因此可以對變壓器中的阻抗值進行改變，根據實際情況進行最大幅度的提升。下面便對其具體的提高方式進行探討。

阻抗的提高可以通過以下方式進行：首先可以將主漏磁通道在繞組間進行增大，其次可以將輻向尺寸在繞組進行提高；再者可以對繞組電抗高度予以降低；最后則是通過繞組直徑的增加的方式對阻抗予以提高。以上方式都能夠有效提高變壓器繞組的阻抗，但是最直接最有效的方式便是增加主漏磁通道。但是電抗高度和鐵心如果確定下來，那么若是將主漏磁通道以為的增大，對于中低繞組來說會帶來相當大的缺陷：首先若是繞組間以為的增大主漏磁通道，其阻抗也不會增加很多，最多可以增大0.1%，這樣的增量是無法滿足阻抗提高的要求的；其次，若是主漏磁通道的增加量過大，那么就需要絕緣材料對其進行填充，絕緣材料的性質決定了其具有一定的干燥收縮性能，因此中低繞組之間便會有間隙產生，這種現象導致的結果會使得繞組輻向支撐消失，那么變壓器就無法實現對其抗短路能有效提升的目的。而上述問題可以通過分裂繞組的方式予以解決，并且目前國內很多廠家都是采用該種方案進行處理的，部分制造商將繞組中部分匝數剝離，繞至高壓繞組的外側，并并在中低繞組間設置高壓調壓繞組，而另一部分制造商則是通過對高壓繞組進行分裂的方式有效改善上述問題產生的不理影響，采用分離高壓繞組并將一部分設置在中低繞組間。

上述兩種方式在實際的應用中可行性都較高，而第一種方式中存在一個不利點，調壓繞組設置在中低壓繞組處會受到磁場的影響，所以受到的短路力回交大，并且這種繞組輻向支撐較差，因此短路力的承受能力也較差。由于存在較高的磁場，因此繞組中會產生較大的渦流損耗，因此局部發熱量較高。

此外，在高壓繞組以及中壓繞組中調壓引線需要從其上下端引出，因此絕緣布置會遇到諸多的問題，無論設計還是制造都十分復雜。而第二種方式，由于在中低壓繞組中僅僅設置了高壓繞組的一部分，這就需要復雜的絕緣布置對其進行保障。并且由于中壓繞組以及高壓繞組之間存在較大的電氣強度，所以該種方式也具有局限性。上述方式由于都屬于分裂繞組法，這就使得無法用升溫實驗對繞組的內外部升溫情況進行分別的測量，一旦某一部分的溫度偏高，就會對設備的整體性能造成影響。若是二者比較，第二種方法要略優于第一種方法。

2.2 方案二

據了解， 目前國內的電力系統多將限流電抗器申聯于網絡中用以限制系統的故障電流。這樣雖然可有效地限制系統中的故障電流， 但卻不能限制發生在變壓器近口處的故障電流。而這種故障電流往往會直接沖擊變壓器的內部繞組， 其后果也常常很嚴重。因為變壓器近口短路故障是變壓器可能遭受到的最嚴重的故障之一， 有時該故障會超出變壓器的設計承受能力。這也是為什么許多變壓器可以承受許多次系統短路電流的沖擊而承受不住一次近口短路電流沖擊的原因之一。由于限流電抗器需承受一定的短時短路電流， 所以限流電抗器應具備足夠的動穩定和熱穩定能力以承受該短路電流產生的機械力和熱沖擊。電感原件， 因此沖擊波的傳遞和分布應充分地考慮電抗器繞組電感帶來的影響。必要時應采取適當的措施來保證有足夠的絕緣強度。

該方案同標準阻抗的變壓器一樣，其繞組之間不需要特別放大主漏磁通道。并且這種方案在接線方式上也近似于標準阻抗變壓器，只不過低壓繞組同限流電抗器之間采用了串聯的方式。

結語

首先內置電抗器在設計上較為簡單，并且電抗器以及變壓器原設計原則以及計算公式仍舊能夠在新型電抗器以及變壓器中適用，且計算出的結果接近于實際的數值，能夠達到標準要求。其次由于結構簡單因此較為容易制造，且產品質量可靠性高，且能夠保證其性能能夠達到國際標準。相對比于標準阻抗的變壓器，高阻抗變壓器在體積上更小，成本上更低，并且運行穩定性高，能夠使得電力系統更加可靠，簡單的設備結構使得維護工作難度大大降低。

參考文獻

[1]陳佳佳，邰能靈，林韓，陳金祥.利用單端暫態量檢測單相高阻接地故障的新方法[J].電力系統自動化，2007（09）.

篇7

1.負荷不平衡帶來的危害

線損增加。線損增加體現在兩個方面。第一個是變壓器的損耗。空載損耗以及負載損耗是配電變壓器損耗的兩個組成部分?？蛰d損耗與配電變壓器的運行電壓有關系，運行電壓的變化會帶來空載損耗的變化。在通常情況下，配電電壓器的運行電壓基本上沒有什么變化，也就是說，對于空載損耗的影響不大。而負載損耗是與通過的電流呈一定的比例關系。準確的來說，負載損耗與通過電流的平方成正比。在輸送容量相同的情況下，由于三相負荷的不平衡，導致了變壓器的損耗增加。第二個方面是線路的損耗。大家都知道，在電流通過線路時，會產生功率的消耗。功率的消耗與變壓器三相的不平衡有著密切的關系。不平衡度越大，功率的消耗就越大。線路的損耗也就越大。

變壓器的利用率降低。變壓器的出力是變壓器利用率的衡量指標。變壓器三相繞組的結構性能是相同的，按照正常情況來說，三相間的平衡可以保證變壓器的出力達到最大，從而使得變壓器的利用率最大。當三相的負荷不平衡時，每相的最大負荷值就有所不同。變壓器會以能承受最大負荷的那個繞相所能承受的負荷為限。這樣就降低了配電變壓器的最大負荷值，在嚴重的情況下，如果變壓器三相的負荷不平衡過大，使繞組的結構容易受到損壞。所以說，過載就會帶來變壓器被燒壞的后果。這使得變壓器的利用率大大降低。

零序電流帶來的威脅。當配電變壓器的不平衡程度到達一定程度時，零序電流就很容易產生，零序電流通常集中在變壓器的鐵心中，隨后會產生零序磁通。零序磁通會在變壓器的相關結構下構成通路。構成通路以后便帶來了麻煩。因為，變壓器的這些結構在設置時并沒有考慮導磁這些因素。由于零序磁通所帶來的磁通量無法通到變壓器外，只能在變壓器的內部結構中造成危害，比如說造成磁滯和渦流損耗。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//總第539期2014年第07期-----轉載須注名來源由此帶來的后果是，通過線路所消耗的功率增加，于是變壓器再次面臨損耗的威脅，因為變壓器的內部金屬結構已經升高，變壓器很有可能被燒壞。

電壓的不平衡。電壓的不平衡也是由三相負荷不平衡所導致。三相負荷不平衡時，每相通過的電流也就不一樣，導致電壓降就也不一樣。通過電流大的，電壓降就相應比較大，通過電流小的，電壓降就相應的也就比較小。電壓降就不一樣造成每相的電壓不用，這已經開始影響三相負荷的不平衡。變壓器的出力已經變得不穩定，電能也在一個起伏的狀態。換句話說，電能的質量也受到了影響。用戶的照明生活肯定也受到了干擾。

輸出功率降低，繞組溫度升高。當變壓器負荷不平衡導致電壓輸出不同以后，感應電動機中會產生逆序磁場。就字面上理解，逆序磁場肯定與正序旋轉磁場相對應。逆序磁場有著一定的阻礙作用，但是，它無法完全消除正序旋轉磁場的強大力量。換句話說，電動機在正，逆序旋轉磁場的共同作用下做正序旋轉運動。由于逆序旋轉磁場的阻抗小，因此逆序旋轉磁場的電流就比較大，電流增大以后，通過線路的功率就增加。電動機的輸出功率會降低。每相的繞組溫度就會升高，與前面所分析的內容一樣，溫度升高會帶來變壓器被燒壞的危險，容易出安全事故。

2配電變壓器負荷不平衡對系統影響的原因分析

對三相負荷不平衡的重視不夠。在比較早的時間里，大家潛意識里已經意識到三相負荷不平衡可能會帶來的危害，但由于一味的在低線路改造方面做努力，忽略了負荷平衡的因素。管理人員沒有按照規定去執行，在負荷平衡問題上缺乏監測的自覺性和審查力度。通常，它們普遍認為，只要線路沒問題，電壓能供應，不出安全事故，不影響用戶的日常照明生活就可以了，沒有重視負荷不平衡可能帶來的潛在的危險，缺乏自覺性。

單向用電設備的增加。隨著經濟的發展，人們的生活水平逐漸提高。單相用電設備的普及程度以及使用頻率也因此增加。單相用電設備通常是指一些功率比較大的電器。比如空調。這些設備有諸多優點。安全方便，節能環保，很受大部分家庭用戶的喜愛。但是，這些電器的功率比較大，所以需要使用單相電源，這樣更能滿足這些設備的需求。但是，當單相電源承載的電量過大時，會造成對負荷不平衡的負面影響。也就是說，負荷不平衡的程度加大。

3.解決辦法

對于基礎資料的完善。對于任何事情，如果想解決好，必須先得有足夠的了解。我們可以組織人專門針對用戶各相的負荷情況做一個報表，便于分析。這個表需要及時的更新。比如新增的用戶或者新的負荷數據。通過嚴格的檢查，保證變壓器的負荷平衡。

加強用電管理。管理人員在了解了負荷平衡的重要性后，就應該在這方面做出改革。管理人員要熟悉情況，對于負荷的調整與分配情況要有一定的把握與策略、

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關鍵詞：自耦變；低電壓；效果

中圖分類號：TM714.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0048-02

1 概 況

簡陽市位于四川盆地西部、龍泉山東麓、沱江中游，全市面積2213.5 km2，55個鄉鎮，地貌以淺丘為主，其次為低山和河壩沖積地帶，丘陵約占總面積的88.13%。簡陽市10 kV電網是本地區電網的主骨架，但是由于10 kV農網線路存在著有結構復雜、線路迂回、線路較長、負荷波動較大等問題，10 kV農網局部容易發生低電壓現象。為了進一步促進農村社會經濟的發展，除有計劃分部完善10 kV農網的建設外，還必須面對10 kV農網局部低電壓問題的治理，采取相應有效的措施進行解決，從而避免因此問題影響居民正常用電及優質服務工作。

我們日常管理工作中，治理局部低電壓也做了大量工作，如增大導線直徑，改變線路參數，可能涉及重新設計、改造周期長，投資較高；采用自耦變壓器治理10 kV局部低電壓方式，是針對10 kV配網線路中輸電線路過長、末端負荷較重、導致壓降和線損過大的現狀，利用自耦變壓器的調壓原理，改善10 kV遠距離線路末端電壓質量和降損節能的一種方法，投資少，見效快，是過度階段的較好方法。本文就治理原理、方式、效果進行探討，以期能為解決局部低電壓的問題及做好優質服務工作提供參考。

2 典型線路基本情況

選取35 kV清風變電站10 kV清雷線上坪支線作為治理試點，該支線主供永寧鄉片區，主要負荷是頁巖制磚廠、道路建設施工、居民性質用電。上坪支線供電半徑27.6 km，總長度27 km，配變46臺，總計配變容量4 520 kVA，線徑25 mm2、35 mm2、50 mm2等型號，如圖1所示。電壓經常低于標準值10 kV，有時低到7 000 ～8 000 V，末端電壓質量較差嚴，重影響到饋線后半段各用戶用電，如圖1所示。

3 解決方案

在10 kV清雷線上坪支線#32桿安裝自耦變壓器。

3.1 自耦變原理

本方案選擇三相自耦式變壓器，變壓器整個線圈分為三部分：串勵線圈（并勵線圈，控制線圈可選擇），其中串勵線圈可采用多抽頭的繞組，連接有載分接開關，根據現場實際情況，固定、或手動及自動改變自耦變壓器變比，達到調整電壓的目的。自耦變壓器原理圖，如圖2所示。對于低電壓波動較大、負荷變動較大的線路，可在基本自耦變基礎上，增加檔位自動調節、就地平衡無功補償、利用GPRS通訊實現遠方電壓調節、遠方運行監控等功能。自耦變擴展功能圖，如圖3所示。

3.2 自耦變壓器及其安裝

3.2.1 自耦變壓調壓方式

結合10 kV清雷線上坪支線#32桿以后的末端電非固定電壓低，晝夜電壓波動加大、負荷變化較大，人工手動調節效率低、難度較大，故自耦變壓采取了自動、遠方調壓方式，容量為3 000 kVA，并增加了分接開關調節檔位，調壓范圍可以在30%的范圍內對輸入電壓進行自動調節。

3.2.2 自耦變壓器功能

自動有載調壓的自耦變壓器由三相有載調壓自耦式變壓器和自動調壓控制器組成，整套裝置容量大、損耗低、體積小、便于安裝維護；自動跟蹤電壓變化，調整三相有載分接開關檔位，動作可靠，調整電壓精度高；設備自帶的控制器具有過載、欠壓保護，當線路處于過流、欠壓狀態時，控制器自動閉鎖；具有遙信、遙調、遙測等功能。

3.2.3 自耦變壓器安裝

自耦變壓器采用落地安裝，變壓器進、出線兩端各裝設一組氧化鋅避雷器，防止雷電感應過電壓。

3.2.4 自耦變壓器優勢

自耦變壓器優化無功配置，安裝了300 kVA無功自動補償裝置。

4 自耦變投運前后電壓測試

自耦變通過自動調壓裝置的調節，平均提高電壓0.7 kV左右，基本把安裝地點之后的線路電壓控制在10.4～10.6 kV的范圍內。自耦變投運后的監測數據顯示，見表1。

5 效果及建議

5.1 效 果

①充分發揮自耦變檔位調節作用。利用自耦變原理，根據現場情況合理選擇容量、調控方式、安裝方式、安裝位置，使自耦變檔位調節作用充分發揮，確保電壓提升效果及投資性價比。

②避免占用土地，減少維護管理工作量。對解決偏遠山區10 kV饋線特別是對于分支線多而雜，供電半徑長且線徑較小，負荷較輕但低電壓波動較大的線路，選擇安裝桿架式自耦變壓器，避免占用土地，減少維護管理工作量。

5.2 建 議

①盡可能做好無功就地平衡工作。農網線路盡可能做好無功就地平衡工作。②要考慮重負荷用戶突然甩負荷時電壓異常及升高的情況。自耦變安裝使用，要考慮重負荷用戶突然甩負荷時電壓異常及升高的情況。③重在電網規劃建設與網絡改善自耦變的使用在局部網絡低壓電治理有明顯效果。但隨作社會經濟發展，治理農網低電壓問題應重在電網規劃建設與網絡改善。④設計容量在630 ～ 3 000 kVA之間的自耦調壓變。建議設計容量在630 ～ 3 000 kVA之間的自耦調壓變，用于解決分支線末段低電壓死角區域，更好地治理10 kV供電線路長且分支線多的低電壓現象。同時，設備還具有低成本，體積小且安裝方便等功能。⑤利用廢舊變壓器重新計算繞制，與變壓器廠家協作完成設備的制造。自耦變壓器可利用廢舊變壓器重新計算繞制，但控制系統制作較為復雜，為確保設備安全運行，建議與變壓器廠家協作完成設備的制造。我公司采取的方式是與福建陽谷智能技術有限公司共同研發的自動控制的自耦調壓變壓器。

6 結 語

綜上所述，比較分析，在配電網中應根據實際情況通過優化方案，在線路中間選取自耦升壓變壓器，能夠有效提高電壓質量，保證電壓的合格率，提高電網線路的輸電能力，延長配電線路供電半徑，是一種技術上可行、經濟實用而且改造周期短的最佳方案。

參考文獻：

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關鍵詞：剎車腳蹬傳感器 功能危險性分析 軸承卡阻 非指令剎車

中圖分類號：V22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0078-02

剎車系統在飛機起飛和著陸時至關重要，尤其是在RTO（Rejected Take-off）時和飛機剛剛著陸的情況下，因為此時飛機速度非常大，剎車系統如果出現故障，危險性就非常高，因而剎車系統的安全性能力要求就更高。相應的，對剎車腳蹬傳感器的安全性要求很高。

剎車腳蹬傳感器安裝于駕駛艙中，用于將飛行員踩剎車腳蹬的動作，轉化為電信號。電信號輸入到剎車控制單元中，產生相應的剎車指令，實現剎車動作[1]。

目前新型飛機的剎車腳蹬傳感器一般采用LVDT（Linear Variable Differential Transformer）型差動變壓器位移傳感器或RVDT（Rotational Variable Differential Transformer）型差動變壓器位移傳感器[2]。相比RVDT型差動變壓器位移傳感器，LVDT型差動變壓器位移傳感形式簡單，精度較高，安裝方便，重量易于平均分擔。在LVDT型差動變壓器位移傳感器中，相比于LVDT與回力彈簧分離的安裝形式，LVDT與回力彈簧集成為一個LRU（Linear Replaceable Unit）的集成式腳蹬傳感器得到了更為廣泛的應用。

本文針對某型飛機的壓縮式集成剎車腳蹬傳感器，重點研究了剎車腳蹬傳感器故障導致飛機非指令剎車的安全性問題。

1 某型飛機剎車腳蹬傳感器運動機構介紹

某型飛機壓縮式集成剎車腳蹬傳感器的運動機構如圖1所示，分別表示的是方向舵處于前位、零位和后位位置。其中，各個可旋轉位置處均通過軸承連接。腳蹬踏板具有兩種操作，第一種是剎車動作，飛行員用腳尖踩下腳蹬踏板1，此時方向舵桿2不動，只是剎車腳蹬傳感器3被壓縮而產生剎車指令；第二種是飛行員用腳后跟踩腳蹬踏板1，此時方向舵桿2轉動，剎車腳蹬傳感器3隨動而不壓縮，因而只實現方向舵運動，而不會導致剎車動作。

2 某型飛機剎車腳蹬傳感器安全性問題說明

由圖1可以看出，在此種機構下，飛行員操作方向舵腳蹬時，如果A和B軸承正常，操縱方向舵桿旋轉，其連接點處角度會隨著方向舵桿的旋轉而自適應變化，即向前踩方向舵腳蹬時，A點角度變大，B點角度變小，從而不會導致剎車腳蹬傳感器壓縮，因而也不會導致剎車動作；如果A或B軸承卡阻，操縱方向舵桿旋轉時，其連接點處角度不會隨之變化，并且因為除剎車腳蹬傳感器外，其余相連桿皆為硬桿，無法壓縮，從而會導致向前踩方向舵腳蹬時，剎車腳蹬傳感器壓縮，因而會產生非指令的剎車動作，使飛機出現非指令剎車，影響飛機運行安全。

根據CCAR 25部[3]1309（b）要求，單點故障不能導致災難級事件發生。而根據此飛機的飛機級FHA[4]（Function Hazard Analysis，功能危險性分析）要求：飛機在V1（決策速度）后非指令減速的故障影響等級為災難級。分解到剎車系統的FHA要求為：V1后非指令剎車的故障影響等級為災難級。可見，此機構下，軸承A或B卡阻，操縱方向舵腳蹬導致非指令剎車的故障為單點故障導致災難級事件，是不符合CCAR 25部要求的。

3 某型飛機剎車腳蹬傳感器安全性問題解決

4 結語

本文分析了某型飛機壓縮式集成剎車腳蹬傳感器運動機構的安全性問題，提出了2種解決方案，分別為更改腳蹬運動機構和更改剎車系統安全性要求。

此2種方案各有利弊，基于此飛機當前構型分析，方案2更好一些，因為不需要更改實際運動機構，節省了時間、金錢等成本。

但是，針對不同構型飛機，方案1都可以適用；如果V1后兩個機輪剎車時，發動機推力小于兩個輪子的剎車力與氣動力等阻力之和，則飛機就會處于減速狀態，為災難級事件，此時方案2就不可以采用了。

參考文獻

[1] 丁曉力，王仕兵.飛機剎車系統中LVDT的可靠性設計[J].航空制造技術，2009（4）.

[2] 薛東青.民機剎車腳蹬傳感器安裝方案研究[J].中國科技投資，2012，21.

篇10

【關鍵詞】變壓器；維修技術；解決方案

變電站的變電器如果出現了安全隱患將會為變電站帶來不良影響。不僅擁有高品質的基本構成材料和高水平的制造技術是其安全的保證，而且對變電器進行定時的維修與保護也是保證其安全性的重要因素。為了促使變電器健康、安全的運行，保證用電系統避免安全事故的發生，就需要擁有先進的檢測和維修技術。因為變電器的故障問題比其它的用電器材少，所以平時只需要對其多加保護與檢測就可以避免相應的安全隱患。筆者對變電器在檢修過程中存在的一些問題進行了分析與研究，并列舉了一些改進措施。

1.變電器

變電器的工作原理是電磁效應。它通過此原理將交電裝置進行了一些改動。主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。變電器主要對用電設備的電壓、電流和電阻等進行了變換。目前，變電器主要有以下幾種：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。

2.變電器檢修中出現的主要問題

2.1變壓器外觀問題

變電器在發生一些列的問題的時候通常會出現一些外觀性的問題，而這些外觀性的問題正是其內部問題的最好展示。只有及時發現這些外觀性問題并對其進行分析，然后找出相應的解決措施，才能夠更好的保證變電器的正常運行。

首先是防爆筒或壓力釋放閥薄膜破損。當變壓器出現呼吸問題時，通過油枕隔膜的氣流就會由于膨脹而對變壓器產生強大的壓力。如果這個問題比較嚴重則會引發薄膜的破裂和損壞，甚至出現大幅度的噴出現象。這個問題出現的原因有以下幾種：第一種為呼吸器內存在堵塞物。這種堵塞物有可能是一些油或是硅膠。第二種原因則是薄膜的螺栓過于緊固或是不夠緊。第三種原因是因為變壓器出現了短路的問題。短路會造成大量氣體的放出，因而對薄膜造成了損害。

其次是套管閃絡放電。當套管閃絡放電之時，會出現套管老化的問題。這種問題的出現將會造成變壓器的短路而對變壓器造成傷害。主要是季節性的問題加上內部臟亂的問題，致使變電器出現放電問題。再者就是套管內存在一些異物和其在安裝和維護檢修的時候就已經存在一些缺陷。

第三，滲漏油問題。滲漏油是變壓器常見的問題，雖然不會致使變壓器停止運行，但是也會造成安全隱患的出現。這種問題主要由于膠墊出現了老化等現象而導致的。而密封點、閥門和焊接等問題的出現也是其中之一。

2.2變壓器的味道與顏色問題

變壓器發熱位置通常是出現顏色和味道等問題的地方。硅膠受潮的地方也會出現這些問題。首先是外部線夾子聯結處發熱而導致套管的顏色出現變化，尤其是在其溫度超過70℃的時候，套管的表面會變黑。第二，呼吸器的硅膠受潮之時它的顏色會由淡藍變為粉紅。在沒有緊密的封好硅膠筒和油位過低之時，都會致使空氣直通入呼吸器內，因而導致變壓器出現了問題。

2.3變壓器的聲音問題

一般情況下，變壓器的聲音是均勻一致而又比較溫和細微。如果變壓器出現了問題則會出現聲音忽然變得很大且不均勻的性狀。當聲音比較均勻，只是音量過大，這是因為變壓器的負擔太重。如果變壓器的聲音變得不均勻，則很有可能是電機的發動頻率致使聲音的變化頻率不均勻。這個時候需要對變電器的負載進行測量，如果沒有超出規定內的負載量，則不必對其進行處理。如果是空載的情況下出現了異常的聲音，而外部的溫度又比較高，則是配電裝置的問題。

2.冷系統的問題

變壓器的冷卻需要風冷系統的控制。當風冷系統出現問題的時候，就會導致變壓器的散熱出現問題，并因而致使變壓器出現安全隱患。風冷系統的問題主要有以下幾個原因。

首先是元器件受潮。當風冷系統的使用頻率過高，其內部的某些組件出現了損壞的時候，熱繼電器會頻繁出現問題。當解決這些故障之時需要診斷元器件是否出現了問題。與此同時還要注意元器件不要受潮。

第二，風機出現問題。風機的外部和內部出現問題會導致風冷系統出現故障。比如說風機的直流電阻、定子線圈和外部的葉輪、軸承等出現問題時應該及時采取措施以免危害變電器。

第三，檢修的質量不夠格。如果檢測維修的人員在檢修的時候不認真，對風冷系統的檢查與維修出現了遺漏之處，就會致使其在故障頻繁的夏季出現問題。

2.5有載分接開關問題

有載分接開關是變壓器的重要組成部分。如果它出現了問題則會對變壓器造成損害并且影響其用電的安全。一般來講，分接開關容易出現漏油狀況。其次是電動機構的故障。這個故障主要是由于行程開關動作順序錯誤、交流接觸器故障、跳閘回路誤接通、驅動電機故障引起。

3.變電器問題的解決措施

3.1變電器外觀問題的解決措施

首先，如果遇到防爆筒或壓力釋放閥薄膜破損的時候，先檢查其內部是否出現了堵塞物。然后對螺栓沒有拴緊或是過緊的變壓器進行薄膜的更新與調換。如果是其內部的短路問題則需要通過瓦斯內的其體來判斷問題的本質并采取相應的措施。

其次，當套管放電的時候，首先要檢查其內部是否有異物的出現。如果有異物則需要現將變壓器停止運行并對其進行清掃和處理。同時還要在套管外部涂抹一些抗污的涂料。與此同時及時的對套管進行更換。

第三，出現滲漏油的時候一方面要保證膠墊的質量，另一方面要緊固密封處。如果閥門沒有達到質量的標準或是沒有關嚴則需要對其進行更換。

3.2變壓器顏色和味道問題的解決措施

當外部線的夾聯結部位由于熱量過高而致使顏色變化過熱的時候，可以對其進行停電實驗來檢驗變壓器的電阻，找出問題并解決問題。

對呼吸器的硅膠要進行年年更換。如果它的顏色變化太快，則需要對玻璃罩和膠墊等也及時的進行更換。

當變壓器發生輕瓦斯動作要提高警惕。這時候需要提取油作為樣本來對其進行分析。當油泵沒有進行封緊或是封得不夠嚴則應該全面對油泵進行檢查。

3.3變壓器聲音問題的解決措施

當檢查變壓器發現其聲音出現異常的時候需要依靠儀表對其進行檢測與試驗。如果此時沒有相關儀器則需要通過判斷外殼的溫度和油位來看變壓器是否具有問題。

3.冷系統問題的解決措施

一方面，當遇到元器件故障的時候需要將其進行絕緣處理來判斷它的損壞程度。同時還要使其在絕潮的情況下進行工作。另一方面，在春季之時要對風冷系統進行及時的檢修。只有提前做好檢查工作才能避免在問題高發期出現故障。

3.5有載分接開關問題的處理措施

當有載分接開關的電動機構出現問題的時候，要對其進行仔細的、有針對性的檢查并進行相應的處理。如果是漏油問題則需要對螺栓、軸承和膠墊等部位進行檢查并對它們進行良好的安裝。

4.結語

電力資源的供應已經成為了時展的保證。變壓器作為用電系統中比較重要的設備，只有保持其良好的運行并對其進行定時的檢修和維護才能避免一些安全性事故。為了保證電力系統的正常運行和國家經濟的發展，就需要我們不斷的努力去對變壓器的相關問題進行探究。在保證變電器各部件的質量的情況下提高制造技術和工作人員的文化素質水平。 [科]

【參考文獻】

[1]蘇國平.解析變壓器檢修維護中的常見故障及處理[J].廣東科技，2013（14）：85-87.