变压器解决方案范文

导语：如何才能写好一篇变压器解决方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】变压器 保护配置 问题

变压器的主要参数有额定电压、额定容量、额定频率、额定变比、阻抗电压百分数等，是发电厂和变电所的重要元件之一。然而在实际运行中，不同类型的变压器故障会严重影响电网稳定性，从而十分有必要针对变压器容量装设继电保护装置，以下则集中探讨分析变压器保护配置中的常见问题，对保障变压器可靠运行起着重要的促进作用。

1 变压器保护配置原则

1.1 纵联差动保护

实现纵差保护可通过比较变压器高、低压测电流的相位及大小，当变压器出现外部故障或正常运行时，流入差动保护回路的电流接近为零，若故障出现于变压器内部或引出线部位，两侧电流互感器的电流之和是继电器电流流入差动保护。纵差保护之所以作为电力变压器的主保护，因其具备选择性好和灵敏度高的优点，如变压器的单独运行容量为100MVA以上或6.3MVA以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护。

1.2 瓦斯保护

变压器保护中的瓦斯保护，可充分反映变压器内部等故障，如分接开关接触不良、内部多相短路、铁芯或外壳间短路、绕组内部断线等，瓦斯保护可在变压器内部发生轻微故障时自动开启保护装置，若严重故障产生大量瓦斯时，其保护装置可断开变压器各电源侧的断路器。虽然瓦斯保护灵敏度高，结构简单，但变压器有向外部线路故障或因外界因素发生的误动作都不能给予充分反应，因此，它只能反映内部故障。

1.3 过电流保护

电力变压器外部相间短路情况都可通过过电流保护反映，一般适用于降压变压器，对于系统联络变压器及大容量的升压变压器可采用单相式低电压起动的过电流保护，对于过电流保护灵敏度不够可采用复合电压起动的过电流保护。

1.4 过负荷保护

由于过负荷电流三相对称，为了预防电力变压器应过负荷引起的过电流，一般将过负荷保护电流继电器接入一相线路中可实现保护作用。若变压器容量为0.4MVP并单独运行作为其他负荷备用电源，可根据过负荷的大小装设过负荷保护。

2 发电厂变压器保护配置常见问题及解决方案

2.1 后备保护问题

变压器保护配置中保护变压器安全的最后一级跳闸保护设备则是变压器高压侧相间后备保护，同时还作为其他侧母线和出线故障的后备保护。后备保护的配置原则是保护或断路器拒动时，当变压器中、低压测母线出现故障而无法切除的情况下及只有一套保护运行时，应尽量简化减少误动机率。关于后备保护常见问题，多集中在过流保护和零序电流保护。首先过流保护，一般复合电压闭锁过电流保护是联络变压器高压测和110kV降压变压器配置最多的，按额定负荷电流整定电流定值，无电源侧出线保护最长动作和时间定值相结合，从而有较长的保护时间。本测出线最后一级保护时间与中、低压测过电流保护相结合，往往当中、低压母线出现故障时，变压器线圈通过较大的故障电流，直接损害变压器，影响其安全稳定运行，为此，应在电源规划时合理规划供电方式来避免多级线路串供的可能。根据变压器过电流保护整定原则，一般按照1.4倍额定电流整定高测压过电流，电流的绝对数值会随着变压器容量的增大而不断增大。所以，应在检查保护动作的过程中留意低压侧及各条线路的保护是否有动作，综合分析各种情况。其次，零序电流保护；当电流系统出现不对称运行时就有可能产生零序电流。由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致，隔离开关与断路器母线倒闸操作时都有可能产生零序环流。

2.2 非电量保护问题

在变压器保护配置中，非电量保护起着非常关键的作用，为了反映变压器油箱压力过高或冷却系统故障等，会将非电量保护装设在升压、降压变压器、联络变压器等。非电量保护常受外界影响，因此导致出现较多的误动次数，造成此现象的直接原因是除冷却器外经延时跳闸外，其他非电量保护中的其他装设均采用开入直跳方式。因此，非电量保护设计的重点是防止误动作，分析误动原因并予以解决，降低非电量保护误动率。其常见问题主要有以下几点：

2.2.1 接点防护不到位

引起非电量保护误动的常见原因就是非电量保护的接点防护不到位，触电导通因非电量保护接点绝缘下降后造成出口，防潮防水性能下降，变压器内部非电量保护继电器安装的部位在大风大雨的情况下渗入雨水，导致接点受潮。除此之外，操作人员在完成外部转接端子箱的工作后有可能忘记关好端子箱的门，雨水进入端子箱内，从而端子受潮。

2.2.2 需敷设较长的二次电缆

需敷设较长的二次电缆才能满足非电量保护工作，再加上二次电缆在长期运行中处于很强的电磁场中，对强烈的干扰信号十分敏感，较易引起光敏三极管的触发导通，造成保护继电器的误动。

2.2.3 非屏蔽电缆

在施工过程中如不根据反措要求直接将交流电缆和直流电缆捆绑在一起，十分容易引起保护误动作。

针对非电量保护配置常见问题，给予以下运行对策：做好压力释放阀和主变瓦斯继电器等外部接点的防护工作，电缆管口涂密封胶，注意防水，增加防雨罩。二次电缆采用屏蔽电缆，交直流分开。由于非电量保护因抗干扰能力较差引起的误动情况较多，应做好相应的抗干扰措施，如适当增加延时，动作电压满足55%～70%UN，当直流系统正、负极对地绝缘对称时，一定程度上提高动作电压能有效防止保护误动作。在敷设电缆时尽量远离活动线或高压线，屏蔽电缆两端接地，避免非电量因受外部操作干扰而出现误动。

2.3 微机保护应用问题

微型电子计算机技术在变压器保护领域中取得了巨大的成功，有效保障了变压器的安全稳定运行。在国内变压器微机保护技术得到了普遍应用，由于变压器微机保护具备专业性、高度集成化和程序化等特点，要求维护人员不仅要具备高水平的相关知识和管理能力，还要进一步加强对问题的分析能力。微机保护常见问题主要有以下方面：

2.3.1 主保护配置

主保护的差动保护可选择二次谐波制动原理实现优势互补。躲励磁涌流方式是众多变压器差动保护中技术相对成熟的一种，其原理是根据二次谐波制动，然而这种方式在进行合闸操作时，内部故障会导致涌流制动，差动保护可能不会起保护作用。合闸操作故障只有当涌流消失后，主保护才可以出口，造成涌流时间达5秒以上，形成差动保护拒动。此外，当自耦变压器发生内部故障时，励磁涌流能够对故障有较敏感的反应，但需要在现场进行零差保护的极性实验，发生误动作的概率较大。针对上述特点，最好选择自动校对零差保护的极性的装置设置零差保护，避免复杂的极性实验。

2.3.2 后备保护配置

过流保护是后备保护装置中常见问题，它与其他保护装置不同的地方就在于细节方面。如复合电压使用；复合电压的使用在最新的变压器微机保护中更具有灵活性，可以简单的实现并联变压器各侧的复合电压，如果对某侧的电压互感器进行检修，可以利用压板对本侧的电压进行投退操作，从根本上改善变压器某侧保护造成失去闭锁的问题。

3 结语

总之，近年来随着计算机技术的飞速发展，大部分电力变压器继电保护已更换成微机保护，新的保护配置也不断应用其中。为了保障电力变压器的可靠运行，应重视其日常运行管理维护，及时针对保护配置中常见问题予以解决，防止事故发生，提高电力变压器的安全稳定运行。

参考文献

[1]周建，周卫巍，王锋等.1000 MW发电机变压器组保护配置探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（11）：126-129，146.

[2]张文，周翔胜，宋述波等.一种云广特高压换流变保护配置无冗余问题改进方法[J].电力系统保护与控制，2014，（14）：151-154.

[3]田秋松，任林丽，刘慧海等.1000 kV特高压变压器低压侧保护配置投切问题分析探讨[J].陕西电力，2013，41（3）：68-71.

[4]何璐，马力，石爽等.大型水电厂厂高变保护配置及整定计算相关问题研究[J].西北水电，2014，（2）：71-74.

[5]施世鸿，谭茂强，贾红舟等.±800 kV特高压直流换流站500 kV站用变压器保护配置[J].电力建设，2013，34（10）：44-48.

篇2

图1所示通用模拟接口为电源讨论提供了一个很好的起点。有源电路包括信号调理单元（例如运算放大器或仪表放大器），以及集成了串行接口的ADC，可通过数字隔离器通道实现与FPGA的接口。通常该电路所需功率远低于150mW。

为传感器接口提供电源的基本挑战是优化电源，使其在所需功率范围内正常工作。0～150mW工作范围意味着构成电源的控制器和反馈元件的固定静态功耗会占所用总功耗的较大部分，因此效率较低。表1中不同电源配置的静态电流值显示了这一点。

另外，许多简单电源设计需要一个最小负载才能正常工作，为使电源正常发挥作用，必须将功率浪费在持续阻性负载上。虽然在电路板上放置一个555定时器和晶体管来获得一定的功率很容易，但制作一个高效、可靠、低功耗的电源则很困难。

在此功率范围内，有三种基本的DC/DC转换器类型：

1）非稳压开关电源或模块

2）稳压开关电源或模块

3）芯片级功率转换器

采用这些电源结构都会增加控制电路的复杂性，而前两种类型还需增加元器件数目和解决方案的尺寸。

比较选项

1非稳压电源

最简单的解决方案是图2所示的非稳压DC/DC转换器。该设计利用固定频率、固定占空比输入切换来产生副边电源，然后进行整流和滤波。所选变压器的额定隔离电压必须达到应用要求。隔离要求越高，则变压器越大（即PCB面积越大、高度越高）。该解决方案的成本以变压器为主，数量合适的话，分立解决方案的成本高于1.00美元。

虽然成本很低，但负载和温度范围内的输出电压变化可能很大，模拟接口的模拟器件选择将更加困难。模拟接口的所有模拟器件都必须具有出色的电源抑制性能，负载不能快速变化，否则就会引起电源大幅度改变。因此，器件成本会提高，或者至少要花费更多的设计时间，以评估解决方案在极端情况下的表现。非稳压电源的效率可能相当高，但电源质量很低。

2稳压电源和模块

稳压电源提供更好的输出特性。图3显示一个1W功率范围内的典型DC/DC模块。与上述非稳压电源示例类似，控制器将功率切换到变压器中。选择适当的变压器功率水平和匝数比，以便在最大负载下提供充足的电压，使得LDO能够将输出电压调节到稳定的水平。该方案的电源效率在高负载下非常好，在低负载下则很差，而后者正是模拟接口应用的运行情况。

有许多有源稳压方案可以提高全负载范围内的效率，但需要复杂得多的控制电路，而且大部分方案需要在隔离栅上建立一个反馈通道。这会大幅增加设计的成本和尺寸，一般不适合此功率范围内的模块。

由于难以将变压器集成到组件中，因此这些电源的集成并未超出密封模块或PCB子卡。制造商在缩小这些器件的尺寸方面取得的成功非常有限。

3芯片级转换器

芯片级变压器技术是ADI公司针对iCoupler数字隔离器产品而开发的，基于该技术已产生一类新型DC/DC转换器。该技术非常适合低功耗高性能电源设计。变压器为空芯的，也就是说变压器中不存在磁性材料。这意味着，这些微型变压器在大约125MHz时具有最高的Q值。

开关频率如此之高，因而无法通过改变开关信号的占空比来控制功率。相反，控制电路通过选通和开关整个振荡器来调节副边电压。

变压器非常小，足以集成到采用内分引脚架构的标准IC封装中。在隔离栅两侧，正向电源和输出反馈所需的全部器件都可以集成到一对芯片中，无需外部分立器件，并且可以实现多种高级特性。芯片级功率转换器能够集成完全稳压DC/DC电源的全部功能，在低负载情况下具有紧凑型的稳压特性和良好的效率。

下面通过一些实际例子来说明上述设计的区别。表1显示两个电源模块和一个芯片级转换器的特性对比。所选TI模块为最常见的模块，功率范围为传感器接口要求中规定的0～150mW。

大部分设计师需要实现高电源效率的设计。表1中，非稳压解决方案的效率最高，但选择该方案也有弊端。此模块的额定功率为1W，其数据手册甚至未将其性能指定在100mW以下。事实很可能是这样：输出电压显著高于额定值，效率迅速降低。

效率第二的是稳压模块。它设计用于轻负载，具有良好的特性。然而，仔细对比芯片级转换器，分析稳压模块的效率，由图5可见，由于芯片级转换器集成有源反馈调节，其效率能够更快地上升至最终值，因此在0mA和15mA的负载范围内，芯片级解决方案事实上更有效。这基本上就是最初模拟接口定义中的目标范围了。因此，尽管芯片级解决方案的最大效率最低，它依然是一个较好的选择。

芯片级转换器的额外优势

仅就尺寸效率而言，芯片级转换器非常适合该应用。然而该技术还有许多其他优点。下面将详细介绍ADI的新型隔离功率转换器ADuM5010。此器件能在模拟接口要求的低功耗范围内提供电信用DC-DC转换器的性能。

1）无限可调的输出电压。ADuM5010通过副边的分压器设置输出电压。其范围为3.15～5.5V。许多模拟ADC和运算放大器采用非标准电源轨供电，因此可以调整电压以获得最佳电源条件。

2）热关断功能可在短路过载情况下保护电源，尤其是在芯片温度可能超过最高限值的高环境温度下。热关断跳变点为154℃，芯片必须比它低10℃以上，器件才能自动重启。电源重启不需要任何外部处理器干预。

3）施加电源时，通过在原边控制PWM实现软启动。这样，器件启动时的浪涌电流可忽略不计。多个器件同时启动时，浪涌电流可能会淹没较弱直流输入电源轨，导致无法预测的行为。

4）利用原边电源禁用功能，可以将转换器关断到功耗极低的待机状态。此特性结合软启动可实现省电方案，在测量间歇关闭传感器的电源。

5）原边输入电源具有欠压闭锁（UVLO）功能。此特性可防止转换器以低输入电源轨启动。这样，在下游ADuM5010尝试取电之前，输入电源可以有效充电。

6）全面隔离认证。模块的类型测试要求可以降低，并且可以消除生产期间的在线测试。

结语

针对大多数PLC应用设计的模拟传感器接口，应用时需要对数字通信和电源进行隔离。其功率水平非常低，低于大部分DC/DC转换器以高效率和可预测方式正常工作的范围。不过，经过精密调节并表现良好的电源对接口非常有益。

篇3

【关键词】新增负荷，厂用电，解决方案

热电厂随着供热市场的需求，日益增加供暖设备，尤其是随节能环保技术的发展，热泵与热电联产耦合供热的技术也日益在电厂内应用。随之而来，电厂内与供暖相关的电气专业也面临了一些列的问题。其中最为突出就是厂用电容量不足而带来的问题。

现有热电厂多为多年前建设的机组，设计时预留厂用电负荷未能考虑到近年来供热设备的快速增加而带来的厂用电负荷的大量增加；另外，近年来，电厂自身厂用电也在大量增加，例如，增加脱硫、脱硝系统就已耗尽厂用电的预留。因此，当电厂新增用电设备时，就会出现没有电源的尴尬，甚至由于无法解决供热设备电源影响电厂在供热市场的竞争力。

本文以天津杨柳青电厂热泵与热电联产耦合项目为例，说明现在一些热电厂所面临的厂用电容量不足的问题，以及几个可以参考的解决方案。

为应对不断增加的供热市场需求，杨柳青电厂急需增加供热设备，经过论证和初步设计，电厂采纳应用了新的节能环保技术的项目———热泵与热电联产耦合项目，此项目新增加6400kVA的厂用电容量，但目前的7#、8#机组的厂用高压变压器已经满负荷运行，无力为新增负荷提供电源。

应对以上情况，我们设计了三种解决方案，分别为：

方案一：

利用原施工电源，电源引接自区域35KV变电站，改造厂区内现有变电所，需核实区域变电站及输电线路的容量。

方案特点：接线形式简单。

方案影响：

1.需要从电网受电，热泵站供暖期用电量：17,949,624度；电度电价0.5元／度，每年电费8,974,812元。

2.如果现有容量不够，需要增容还得考虑35kV变电所的输电线路改造，上一级变电所的容量是否满足，还需要电源建设费，需要一定的投资成本。

方案二：

从启备变低压侧的共箱母线引一分支至配电装置间，新增加高压开关柜。方案特点：接线形式简单、配电装置间为已有、新增设备少、投入成本低。

方案影响：

1.需要从电网受电，热泵站供暖期用电量：17,949,624度；电度电价0.5元／度，每年电费8,974,812元。

2.原变压器设计为专用启动备用变压器，正常空载热备用。改造后，正常带负载运行，对启备变的工作状态有影响。需要核对自启动时对启动备用变的影响。

3.启备变保护、测控回路需要改造。

方案三：

7#、8#机分别增加一台高压厂用变压器。电源从7#、8#机发电机出口封闭分相母线各引一分支。

方案特点：电源取自厂用电，节省电费；

方案影响：

1.高压厂用变压器引自发电机出口，需要从原来的封闭母线上取一分支，导致两台发电机均需要停机，影响电厂正常运行。投资成本较高。

2.主厂房发电机前侧管道较多、空间复杂、不易布置，两台高压厂用变压器及其配电装置间的布置需要核实。

3.发变组保护、测控回路需要改造。

在考虑了电厂的长期规划、经过工程概预算等经济性分析，及电厂目前对大负荷厂用电的需求等综合因素，电厂最终选择了第三种方案。并适当修改了方案，对新增加的两台高压厂用变压器容量选择时，考虑为电厂一部分已有热网循环水泵的负荷搬迁提供电源。这样，第三种方案不仅解决了新增供热设备用电负荷的问题，而且为已满负荷运转的厂用变减轻负荷，并为电厂新增加的其它负荷提供了增加的空间。

以上三种方案可能会在针对不同新增厂用电的情况时提供一种解决方案，但也会面对相应的问题。即使第三方案相对而言解决问题最全面，尤其是在杨柳青电厂热泵与热电联产耦合项目上提供了一个相对比较好的解决问题的方案，但设计时也面临着很多的问题，需要再进一步设计时解决，例如方案三中的“方案影响”中提到的问题。

方案影响1涉及到两台发电机均需要停机，影响到电厂正常运行和生产，即使在电厂大修期间施工，也会面临工期紧、任务中的困难。以及因此而带来的项目审批等程序，而使整体项目审批受影响。

方案影响2更是所有电厂面临的一个难题，因为电厂规划设计时，不会在主厂房A排外空间为除了主变和厂用变以外的电气设备再提供过大的预留空间；另外，主厂房A排外空间同时也是许多专业管线的出线方向，管道较多、空间复杂，为新增厂用变及配电装置间的布置带来很大难度。

方案影响3则会增加发变组保护、测控回路的复杂程度，增加新的故障点，设备运行、检修时更是增加相关人员的工作量。

篇4

关键词：西安电网；变电站；大容量降压变；短路电流；无功补偿

引言

随着经济社会的持续发展和电力系统规模的迅速扩大，电网建设与城市用地之间的矛盾日趋突出。负荷密集地区，如西安地区，甚至出现难以按规划选择变电站站址的情况。解决电网建设与城市用地之间矛盾的措施之一是采用大容量降压变，增加单座变电站建设规模，以减少变电站座数。但单台变压器额定容量的增加和单座变电站建设规模的扩大，可能对供电安全性和可靠性以及上下级电网之间结构及匹配方式产生影响[1]。

文章主要对500MVA/330kV大容量降压变应用及大容量变电站的建设可能存在的问题进行分析，并提出对策和解决方案。重点从短路电流、短路阻抗、无功补偿等方面进行了分析计算，提出了西安电网500MVA/330kV大容量降压变短路阻抗、无功补偿、导线截面等参数的推荐意见。

1 大容量330kV变压器容量的需求

近年来，陕西电网330kV变电站布点较为困难，尤其是西安地区。有的330kV变电站选站工作持续多年，使得原有规划变电站工程进度严重滞后。在工程前期论证阶段，多方专家提出了突破现有330kV变电站规模的方案。近两年的330kV变电站工程中，提出了330kV变电站采用4×360MVA主变，或采用3×500MVA主变的方案。以下从主变压器台数和容量、参数要求等多方面具体比较4×360MVA主变和3×500MVA主变的优缺点。

假定根据负荷预测及电力平衡结果，拟建的新变电站投运时负荷为280MW，投运中期预测值为470MW，根据负荷预测的水平，提出两种主变配比方案，方案一：本期主变容量为2×500MVA，远期主变容量为3×500MVA；方案二：本期主变容量为2×360MVA，远期主变容量为4×360MVA。

（1）供电容量及可靠性比较。以上两个方案的本远期规模比较，方案一的优势在本期N-1的方式下优于方案二，方案二的优势在于远期N-2的情况下供电能力优于方案一。结合目前西安电网实际情况，变电站站址都比较紧张，如果按远期4×360MVA主变规模考虑变电站布置，实施难度较大，因此选择单台主变容量较大的方案具有供电能力强、占地面积小的优点。

（2）损耗比较。从两种主变配比的远期方案来看，方案一远期为3×500MVA，方案二远期为4×360MVA。从两种主变配比方案的损耗比较来看，方案一比方案二每年节省电量为227.7万kW/h，方案一较优。

（3）综合比较结果。从可靠性来说，4×360MVA优于3×500MVA，但西安电网特别是用地紧张的地区330kV变电站落点较难，大容量降压变的应用，为节省变电站占地面积，解决大容量、高密度输变电的问题提供一个有效、可行的解决方案。故陕西330kV变电站整体容量有增大的趋势，规划变电站会采用4×360MVA主变，但在用地特别紧张地区如西安城区会采用3×500MVA主变。

2 大容量降压变的应用对电网的影响

2.1 大容量降压变对短路阻抗的影响

2.2 大容量降压变对短路电流的影响

2.2.1 不同容量变压器低压侧短路电流比较

330kV变电站多台变压器运行时，各台变压器的低压侧母线（35kV母线）是独立的。变压器容量不同，但高压侧、中压侧、低压侧之间阻抗电压差别不大（均归算到变压器高压绕组容量）。

结合陕西电网实际情况，按照330kV变电站主变高压侧开断电流为50kA来校核35kV短路电流水平。通过计算可以看出，在相同的系统短路水平下，500MVA的变压器与360MVA、240MVA变压器比较，35kV母线短路电流分别增大8kA、14kA。

2.2.2 不同容量变压器中压侧短路电流比较

变压器中压侧短路电流增大的原因从各区域电网规划看，负荷中心110kV电网的负荷主要由330kV电网供电，由于330kV电网结构紧密，各地市110kV电网分网运行，110kV电网功能发生变化，逐步由输电转化为配电，因此，330kV变电站中压侧（110kV母线）的短路电流主要受330kV电网短路水平所控制。以下分析330kV变电站采用不同容量变压器对中压侧短路电流影响。

通过计算可知，在相同的系统短路水平下，3台500MVA的变压器（U1-2=10.5%、U1-3=26%、U2-3=12.5%），中压侧短路电流为48.5kA，与3台360MVA、3台240MVA比较，短路电流分别大了10kA、20kA。其原因是变压器总容量不同，变压器等值阻抗相同，容量大阻抗小，短路电流大。

2.2.3 总容量相同变压器中压侧短路电流比较

当变电站变压器总容量相同，台数不同，则短路电流无数量级差别（例如3台500MVA、4台360MVA、6台240MVA）。在相同的系统短路水平下，330kV变电站中压侧短路电流增大的原因不是变压器单台容量增大，而是变电站变压器的总容量的增大。

3 大容量降压变短路阻抗的选择

选择短路阻抗要兼顾短路电流水平和制造成本，在满足短路电流水平的条件下，应尽量取小一些的阻抗电压。各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定、潮流方向、无功分配、继电保护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等各方面进行综合考虑，并以对工程起决定性作用的因素确定[2]。

500MVA变压器的阻抗需综合以下各方面考虑：（1）提高变压器容量后，为了不增大短路电流，可以提高变压器的阻抗。（2）变压器的阻抗提高后，无功损耗的增幅。（3）对于某些变压器厂，变压器阻抗超过某一数值时，常规单柱式结构将存在困难，需采用双柱带旁柱的铁心结构，造价和损耗均会大幅增加。综上所述，提高变压器的高-中阻抗电压，固然可以降低短路电流，但在提高到一定幅度后，会给变压器的结构、造价、电能损耗、无功损耗、电网运行费用等带来更大幅度的增长。因此，变压器阻抗电压的确定，应综合各方面因素，兼顾考虑。（4）通过“不同容量变压器中压侧短路电流比较”分析看出，常规阻抗的3×360MVA主变或2×500MVA变压器并列时，中压侧短路电流已经接近110kV断路器的开断容量，故应采用高阻抗变压器，因此对于阻抗值进行了分析计算。

通过分析计算可知，3×500MVA主变并列运行时，综合考虑系统稳定条件、现有和规划的330kV变电站的330kV设备的开断电流、限制系统短路水平、设备制造能力和变压器自身的经济性， 500MVA/330kV主变建议采用高阻抗变压器，短路阻抗值按以下数值考虑：U1-2=16%、U1-3=40%、U2-3=20%。

4 大容量降压变对母线通流容量的影响

330kV变电站110kV母线通过功率大小主要取决于变压器进线功率大小， 即取决于单台变压器容量大小，也取决于出线回路是否有输入功率（系统电源线），同时与进出线排列和运行方式有关。如果采用500MVA的变压器，110kV母线通过功率至少采用500MVA，母线电流近3000A。目前陕西大容量降压变应用的地区主要是西安电网，不再考虑系统电源线路。因此110kV配电装置不论是采用常规形式还是HGIS，亦或是GIS型式，结合厂家的制造能力，主要设备的选择都不会成为主要矛盾。

5 大容量降压变对无功配置的影响

在目前完成和开展前期工作的工程中，应用了500MVA主变的工程主要分布在西安城市电网，故在近几年甚至相当长的一段时间的，500MVA大容量降压变会应用在城市电网。而目前城市电网的发展，110kV采用了电缆线路，这样与常规的330kV变电站相比，低压侧的无功补偿有了很大的变化。因此，我们对低压无功补偿进行了分析。

5.1 低压电容器的配置

电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡；无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿和用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。500（330）kV变电站，容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%～20%配置，或经计算后确定。

主变损耗校验

（1）经验值校验

（2）综合程序计算

某330kV变本期装设2台500MVA主变，按照主变负载率为65%考虑，主变110kV母线侧最大负荷约为585MW，功率因数0.9计算，每台主变的无功损耗86Mvar。按照主变负载率为80%考虑，主变110kV母线侧最大负荷约为720MW，功率因数0.9计算，每台主变的无功损耗140Mvar。

建议每台主变低压侧装设电容器容量本期为1×（30～40）Mvar，远期为2×（30～40）Mvar，比典型性设计中的电容器减少了组数。

5.2 低压电抗器

高低压并联电抗器的配置需要结合具体的330kV出线规模，线路长度和110kV出线规模，线路长度等，每个变电站的配置方案不尽相同。例如城南330kV变电站，本期为1×45Mvar，远期为2×45Mvar电抗器。

6 导线截面的校核和选取

对于500MVA/330kV变电站，330kV电源进线方案较多，至少2回进线，对于3回进线以上的方案，330kV线路选择压力不大，但对于2回进线考虑N-1方式时，边界条件较为苛刻，故文章仅对2回进线，末端站进行分析，其他形式的进线方式，在工程中可具体研究分析。

330kV导线截面采用双回2×LGJ-300导线或者单回4×LGJ-300导线。2×500MVA时，电缆考虑2500mm2；3×500MVA时，暂考虑2×（1000～1200）mm2并列运行。

7 110kV送出规模和导线截面

考虑500MVA主变主要应用于城市电网，负荷密集区单回送出线路容量较大，且总回路数不应太多，综合考虑3×500MVA变电站110kV出线最终规模为22回。

双回链式接线示意图如下：

（1）双回链式接线，3座110kV变电站主变规模均为3×50MVA，架空线路采用LGJ-2×400，电缆1000mm2。

（2）双回链式接线，3座110kV变电站，其中1座（3×50MVA）、2座规划变（2×50MVA）架空线路采用LGJ-2×240，电缆800mm2。

（3）双回链式接线，2座110kV变电站主变规模均为3×50MVA，架空线路采用LGJ-2×240，电缆630-800mm2。

（4）双回链式接线2座110kV主变规模，其中1座（3×50MVA）、1座规划变（2×50MVA），架空线路采用LGJ-2×240，电缆630mm2。

8 结束语

综上所述，大容量变电站的建设更适应主变容量大型化发展的趋势，它将节约大量站址资源和线路通道资源，更能满足电网建设可持续发展要求。

考虑电网的现状及将来的发展趋势，为解决西安等负荷密集地区用电需求增长与变电站建设用地缺乏的矛盾，陕西电网将出现多个配置330kV、500MVA 变压器的变电站。西安城区变电站将采用大容量降压变是大势所趋，是陕西大容量变电站应用的前沿阵地。

参考文献

[1]孙景强，陈志刚，杨洪平，等.大容量变压器应用时的问题及应对措施[J].电力建设，2008，10.

[2]朱敏华.1500MVA大容量变压器应用若干问题的探讨[J].沿海企业与科技，2009，11.

[3]杨柳，钟杰峰.广东1500MVA大容量变压器短路阻抗的研究[J].电力系统自动化，2008，23.

篇5

由于线路较长，损耗较大，电压降也较大，电站发电后发电机出口电压高达500V，经主变输出的杨农线10kV电压高达12kV，在用户变输出后的电压为460V，三条10kV线路所带的用户均不能使用合格电压，且屡次烧坏电器设备，因此电力局调度所限制电站负荷最多带700kW，丰水期只能带480kW左右，仅为额定功率的30%，有时后半夜还得停机（防止给商洛供电局凤凰嘴变电站倒送不予结算），给电站造成了巨大的经济损失。以2011年为例，在丰水期损失电量约为1120×24×30×4=320万kW·h，折合人民币为90余万元。又因功率因数达不到考核要求，抵扣有功电量约为136×24×30×4=39.17万kW·h，折合人民币约12万元。全年造成经济损失100万元左右。

2原因分析

A水电站修建位置距变电站较远，导致线路输送功率时电压升高；

B线路导线截面小，线路电抗大，导致压降过大；

C水电站变压器选用不合适，可调范围低；

D系统中无功负载过小，导致无功过剩，引起电压升高。通过查阅资料，我们发现相关研究文献较少。一是由于小水电在电力系统中的地位较低，对主干网络影响小，因此电网对小水电的关注较低，各高校与科研设计单位也均以大中型水电站作为研究目标，保障大中型水电站的合理运行及电网安全稳定运行进行研究。二是由于相关资料涉及的线路及电站情况差异较大，对电站改造几乎没有参考价值。因此，只能通过对电站的现状分析找出相应的处理措施。为了有效解决电压高的问题，只能从电网和电站两方面来解决。

3方案设计

a调节变压器抽头，但该电站已经对变压器进行了改造，变压器已无调整空间；

b通过发电机励磁减少无功出力，从而降低线路电压，但这种方式又不满足电网对电厂的考核要求。

c增加变压器，通过变压器的感抗和调压能力降低电压。由于电站建成后，在升压站空间较小，导致加装常规变压器受限。因此，以上3种解决方案在电站都不可行。针对以上特殊情况，我们在与西安理工大专家进行沟通和仿真计算后，决定采用自耦变压器加有载调压的方案。首先将10kV母线分段，使用电和供电分开；其次加装一台自耦变压器，用来解除机组出力受限的因素，可使发电机增加有功出力，通过励磁系统的调节增加无功，母线电压适当抬高，确保功率送出，调节励磁系统，使系统满载发电；最后，为了保障系统的安全可靠运行，在线路中安装了避雷器、熔断器等保护设备，以保证在线路发生异常时的安全。自耦变压器在小水电站的使用较少，参考文献也相对缺乏。为了保证采用自耦变压器后电站和线路的正常运行，我们查找了线路中使用自耦变压的相关资料，进行了计算和仿真。在计算中，采用的导线为LGJ-70钢芯铝绞线，线路长度取为30km，传输有功功率为1600kV。在丰水期，电站满负荷运行时，采用容量为1000kV·A的自耦变压器进行母线调压，在PSCAD软件中进行仿真。从仿真结果可以看出，在未处理前，电压确实较高，达到了接近12kW，改造方案可以使杨黄线的电压降低约0.24kV，另外通过对厂用电电源的变更，可以保证电站的厂用电电压降低10%以上，以上结果证明采用自耦变压器的方案在水电站母线中的应用是安全有效的。

4结论

篇6

关键词：高阻抗变压器；结构；设计

中图分类号：TM42 文献标识码：A

1 标准阻抗变压器阻抗匹配

从实际的应用中可以分析出，阻抗的匹配中，中低阻抗虽然阻抗小，但是额定电流却很大，低阻抗变压器的额定电流可以达到数千安。短路力同短路电路呈现出正比例关系，因此低压绕组会受到很大的短路力。变压器在电路中作为降压结构存在，其低压端直接连接低压用户。这就使得低压端会极易在短路故障阿生后受到冲击，所以，变压器对于短路故障的抗性直接受到低压绕组的短路故障抗性高低影响。从另一方面说，电网运行状态的稳定与否、可靠晕否其关键因素便在于低压绕组抗短路的性能高低。但是从实际的运转用中发现，因为线路出现的短路故障后，变压器会因为低压绕组的损坏而退出运行，这种状况发生几率很高，所以抗短路能力的提高成为了目前低压绕组研究的焦点。虽然在某些问题上已经取得了一定的进展，但是实际的要求随着应用的需求在不断的提高，当前的研究状态仍旧无法同实际需要相适应。

2 解决方案

短路阻抗同电流之间会呈现出反比例关系，不过短路力却会和短路电流数值的平方呈现出正比例关系。所以可以看出，短路电流减低则短路力会随之现将，而短路阻抗的提高则会对短路电流予以降低，那么短路抗阻的增加会间接性的降低短路力，效果显著。因此越来越多的电力系统中的变压器开始选择了高阻抗变压器。这是由于正太变压器的短路抗性高低是由其低压绕组界定的，正式由于这一因素使得阻抗的提高成为问题的解决的核心。

2.1 方案一

在标准阻抗的变压器中，变压器在抗短路上的薄弱环节便是低压绕组，因此可以对变压器中的阻抗值进行改变，根据实际情况进行最大幅度的提升。下面便对其具体的提高方式进行探讨。

阻抗的提高可以通过以下方式进行：首先可以将主漏磁通道在绕组间进行增大，其次可以将辐向尺寸在绕组进行提高；再者可以对绕组电抗高度予以降低；最后则是通过绕组直径的增加的方式对阻抗予以提高。以上方式都能够有效提高变压器绕组的阻抗，但是最直接最有效的方式便是增加主漏磁通道。但是电抗高度和铁心如果确定下来，那么若是将主漏磁通道以为的增大，对于中低绕组来说会带来相当大的缺陷：首先若是绕组间以为的增大主漏磁通道，其阻抗也不会增加很多，最多可以增大0.1%，这样的增量是无法满足阻抗提高的要求的；其次，若是主漏磁通道的增加量过大，那么就需要绝缘材料对其进行填充，绝缘材料的性质决定了其具有一定的干燥收缩性能，因此中低绕组之间便会有间隙产生，这种现象导致的结果会使得绕组辐向支撑消失，那么变压器就无法实现对其抗短路能有效提升的目的。而上述问题可以通过分裂绕组的方式予以解决，并且目前国内很多厂家都是采用该种方案进行处理的，部分制造商将绕组中部分匝数剥离，绕至高压绕组的外侧，并并在中低绕组间设置高压调压绕组，而另一部分制造商则是通过对高压绕组进行分裂的方式有效改善上述问题产生的不理影响，采用分离高压绕组并将一部分设置在中低绕组间。

上述两种方式在实际的应用中可行性都较高，而第一种方式中存在一个不利点，调压绕组设置在中低压绕组处会受到磁场的影响，所以受到的短路力回交大，并且这种绕组辐向支撑较差，因此短路力的承受能力也较差。由于存在较高的磁场，因此绕组中会产生较大的涡流损耗，因此局部发热量较高。

此外，在高压绕组以及中压绕组中调压引线需要从其上下端引出，因此绝缘布置会遇到诸多的问题，无论设计还是制造都十分复杂。而第二种方式，由于在中低压绕组中仅仅设置了高压绕组的一部分，这就需要复杂的绝缘布置对其进行保障。并且由于中压绕组以及高压绕组之间存在较大的电气强度，所以该种方式也具有局限性。上述方式由于都属于分裂绕组法，这就使得无法用升温实验对绕组的内外部升温情况进行分别的测量，一旦某一部分的温度偏高，就会对设备的整体性能造成影响。若是二者比较，第二种方法要略优于第一种方法。

2.2 方案二

据了解， 目前国内的电力系统多将限流电抗器申联于网络中用以限制系统的故障电流。这样虽然可有效地限制系统中的故障电流， 但却不能限制发生在变压器近口处的故障电流。而这种故障电流往往会直接冲击变压器的内部绕组， 其后果也常常很严重。因为变压器近口短路故障是变压器可能遭受到的最严重的故障之一， 有时该故障会超出变压器的设计承受能力。这也是为什么许多变压器可以承受许多次系统短路电流的冲击而承受不住一次近口短路电流冲击的原因之一。由于限流电抗器需承受一定的短时短路电流， 所以限流电抗器应具备足够的动稳定和热稳定能力以承受该短路电流产生的机械力和热冲击。电感原件， 因此冲击波的传递和分布应充分地考虑电抗器绕组电感带来的影响。必要时应采取适当的措施来保证有足够的绝缘强度。

该方案同标准阻抗的变压器一样，其绕组之间不需要特别放大主漏磁通道。并且这种方案在接线方式上也近似于标准阻抗变压器，只不过低压绕组同限流电抗器之间采用了串联的方式。

结语

首先内置电抗器在设计上较为简单，并且电抗器以及变压器原设计原则以及计算公式仍旧能够在新型电抗器以及变压器中适用，且计算出的结果接近于实际的数值，能够达到标准要求。其次由于结构简单因此较为容易制造，且产品质量可靠性高，且能够保证其性能能够达到国际标准。相对比于标准阻抗的变压器，高阻抗变压器在体积上更小，成本上更低，并且运行稳定性高，能够使得电力系统更加可靠，简单的设备结构使得维护工作难度大大降低。

参考文献

[1]陈佳佳，邰能灵，林韩，陈金祥.利用单端暂态量检测单相高阻接地故障的新方法[J].电力系统自动化，2007（09）.

篇7

1.负荷不平衡带来的危害

线损增加。线损增加体现在两个方面。第一个是变压器的损耗。空载损耗以及负载损耗是配电变压器损耗的两个组成部分。空载损耗与配电变压器的运行电压有关系，运行电压的变化会带来空载损耗的变化。在通常情况下，配电电压器的运行电压基本上没有什么变化，也就是说，对于空载损耗的影响不大。而负载损耗是与通过的电流呈一定的比例关系。准确的来说，负载损耗与通过电流的平方成正比。在输送容量相同的情况下，由于三相负荷的不平衡，导致了变压器的损耗增加。第二个方面是线路的损耗。大家都知道，在电流通过线路时，会产生功率的消耗。功率的消耗与变压器三相的不平衡有着密切的关系。不平衡度越大，功率的消耗就越大。线路的损耗也就越大。

变压器的利用率降低。变压器的出力是变压器利用率的衡量指标。变压器三相绕组的结构性能是相同的，按照正常情况来说，三相间的平衡可以保证变压器的出力达到最大，从而使得变压器的利用率最大。当三相的负荷不平衡时，每相的最大负荷值就有所不同。变压器会以能承受最大负荷的那个绕相所能承受的负荷为限。这样就降低了配电变压器的最大负荷值，在严重的情况下，如果变压器三相的负荷不平衡过大，使绕组的结构容易受到损坏。所以说，过载就会带来变压器被烧坏的后果。这使得变压器的利用率大大降低。

零序电流带来的威胁。当配电变压器的不平衡程度到达一定程度时，零序电流就很容易产生，零序电流通常集中在变压器的铁心中，随后会产生零序磁通。零序磁通会在变压器的相关结构下构成通路。构成通路以后便带来了麻烦。因为，变压器的这些结构在设置时并没有考虑导磁这些因素。由于零序磁通所带来的磁通量无法通到变压器外，只能在变压器的内部结构中造成危害，比如说造成磁滞和涡流损耗。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//总第539期2014年第07期-----转载须注名来源由此带来的后果是，通过线路所消耗的功率增加，于是变压器再次面临损耗的威胁，因为变压器的内部金属结构已经升高，变压器很有可能被烧坏。

电压的不平衡。电压的不平衡也是由三相负荷不平衡所导致。三相负荷不平衡时，每相通过的电流也就不一样，导致电压降就也不一样。通过电流大的，电压降就相应比较大，通过电流小的，电压降就相应的也就比较小。电压降就不一样造成每相的电压不用，这已经开始影响三相负荷的不平衡。变压器的出力已经变得不稳定，电能也在一个起伏的状态。换句话说，电能的质量也受到了影响。用户的照明生活肯定也受到了干扰。

输出功率降低，绕组温度升高。当变压器负荷不平衡导致电压输出不同以后，感应电动机中会产生逆序磁场。就字面上理解，逆序磁场肯定与正序旋转磁场相对应。逆序磁场有着一定的阻碍作用，但是，它无法完全消除正序旋转磁场的强大力量。换句话说，电动机在正，逆序旋转磁场的共同作用下做正序旋转运动。由于逆序旋转磁场的阻抗小，因此逆序旋转磁场的电流就比较大，电流增大以后，通过线路的功率就增加。电动机的输出功率会降低。每相的绕组温度就会升高，与前面所分析的内容一样，温度升高会带来变压器被烧坏的危险，容易出安全事故。

2配电变压器负荷不平衡对系统影响的原因分析

对三相负荷不平衡的重视不够。在比较早的时间里，大家潜意识里已经意识到三相负荷不平衡可能会带来的危害，但由于一味的在低线路改造方面做努力，忽略了负荷平衡的因素。管理人员没有按照规定去执行，在负荷平衡问题上缺乏监测的自觉性和审查力度。通常，它们普遍认为，只要线路没问题，电压能供应，不出安全事故，不影响用户的日常照明生活就可以了，没有重视负荷不平衡可能带来的潜在的危险，缺乏自觉性。

单向用电设备的增加。随着经济的发展，人们的生活水平逐渐提高。单相用电设备的普及程度以及使用频率也因此增加。单相用电设备通常是指一些功率比较大的电器。比如空调。这些设备有诸多优点。安全方便，节能环保，很受大部分家庭用户的喜爱。但是，这些电器的功率比较大，所以需要使用单相电源，这样更能满足这些设备的需求。但是，当单相电源承载的电量过大时，会造成对负荷不平衡的负面影响。也就是说，负荷不平衡的程度加大。

3.解决办法

对于基础资料的完善。对于任何事情，如果想解决好，必须先得有足够的了解。我们可以组织人专门针对用户各相的负荷情况做一个报表，便于分析。这个表需要及时的更新。比如新增的用户或者新的负荷数据。通过严格的检查，保证变压器的负荷平衡。

加强用电管理。管理人员在了解了负荷平衡的重要性后，就应该在这方面做出改革。管理人员要熟悉情况，对于负荷的调整与分配情况要有一定的把握与策略、

篇8

关键词：自耦变；低电压；效果

中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0048-02

1 概 况

简阳市位于四川盆地西部、龙泉山东麓、沱江中游，全市面积2213.5 km2，55个乡镇，地貌以浅丘为主，其次为低山和河坝冲积地带，丘陵约占总面积的88.13%。简阳市10 kV电网是本地区电网的主骨架，但是由于10 kV农网线路存在着有结构复杂、线路迂回、线路较长、负荷波动较大等问题，10 kV农网局部容易发生低电压现象。为了进一步促进农村社会经济的发展，除有计划分部完善10 kV农网的建设外，还必须面对10 kV农网局部低电压问题的治理，采取相应有效的措施进行解决，从而避免因此问题影响居民正常用电及优质服务工作。

我们日常管理工作中，治理局部低电压也做了大量工作，如增大导线直径，改变线路参数，可能涉及重新设计、改造周期长，投资较高；采用自耦变压器治理10 kV局部低电压方式，是针对10 kV配网线路中输电线路过长、末端负荷较重、导致压降和线损过大的现状，利用自耦变压器的调压原理，改善10 kV远距离线路末端电压质量和降损节能的一种方法，投资少，见效快，是过度阶段的较好方法。本文就治理原理、方式、效果进行探讨，以期能为解决局部低电压的问题及做好优质服务工作提供参考。

2 典型线路基本情况

选取35 kV清风变电站10 kV清雷线上坪支线作为治理试点，该支线主供永宁乡片区，主要负荷是页岩制砖厂、道路建设施工、居民性质用电。上坪支线供电半径27.6 km，总长度27 km，配变46台，总计配变容量4 520 kVA，线径25 mm2、35 mm2、50 mm2等型号，如图1所示。电压经常低于标准值10 kV，有时低到7 000 ～8 000 V，末端电压质量较差严，重影响到馈线后半段各用户用电，如图1所示。

3 解决方案

在10 kV清雷线上坪支线#32杆安装自耦变压器。

3.1 自耦变原理

本方案选择三相自耦式变压器，变压器整个线圈分为三部分：串励线圈（并励线圈，控制线圈可选择），其中串励线圈可采用多抽头的绕组，连接有载分接开关，根据现场实际情况，固定、或手动及自动改变自耦变压器变比，达到调整电压的目的。自耦变压器原理图，如图2所示。对于低电压波动较大、负荷变动较大的线路，可在基本自耦变基础上，增加档位自动调节、就地平衡无功补偿、利用GPRS通讯实现远方电压调节、远方运行监控等功能。自耦变扩展功能图，如图3所示。

3.2 自耦变压器及其安装

3.2.1 自耦变压调压方式

结合10 kV清雷线上坪支线#32杆以后的末端电非固定电压低，昼夜电压波动加大、负荷变化较大，人工手动调节效率低、难度较大，故自耦变压采取了自动、远方调压方式，容量为3 000 kVA，并增加了分接开关调节档位，调压范围可以在30%的范围内对输入电压进行自动调节。

3.2.2 自耦变压器功能

自动有载调压的自耦变压器由三相有载调压自耦式变压器和自动调压控制器组成，整套装置容量大、损耗低、体积小、便于安装维护；自动跟踪电压变化，调整三相有载分接开关档位，动作可靠，调整电压精度高；设备自带的控制器具有过载、欠压保护，当线路处于过流、欠压状态时，控制器自动闭锁；具有遥信、遥调、遥测等功能。

3.2.3 自耦变压器安装

自耦变压器采用落地安装，变压器进、出线两端各装设一组氧化锌避雷器，防止雷电感应过电压。

3.2.4 自耦变压器优势

自耦变压器优化无功配置，安装了300 kVA无功自动补偿装置。

4 自耦变投运前后电压测试

自耦变通过自动调压装置的调节，平均提高电压0.7 kV左右，基本把安装地点之后的线路电压控制在10.4～10.6 kV的范围内。自耦变投运后的监测数据显示，见表1。

5 效果及建议

5.1 效 果

①充分发挥自耦变档位调节作用。利用自耦变原理，根据现场情况合理选择容量、调控方式、安装方式、安装位置，使自耦变档位调节作用充分发挥，确保电压提升效果及投资性价比。

②避免占用土地，减少维护管理工作量。对解决偏远山区10 kV馈线特别是对于分支线多而杂，供电半径长且线径较小，负荷较轻但低电压波动较大的线路，选择安装杆架式自耦变压器，避免占用土地，减少维护管理工作量。

5.2 建 议

①尽可能做好无功就地平衡工作。农网线路尽可能做好无功就地平衡工作。②要考虑重负荷用户突然甩负荷时电压异常及升高的情况。自耦变安装使用，要考虑重负荷用户突然甩负荷时电压异常及升高的情况。③重在电网规划建设与网络改善自耦变的使用在局部网络低压电治理有明显效果。但随作社会经济发展，治理农网低电压问题应重在电网规划建设与网络改善。④设计容量在630 ～ 3 000 kVA之间的自耦调压变。建议设计容量在630 ～ 3 000 kVA之间的自耦调压变，用于解决分支线末段低电压死角区域，更好地治理10 kV供电线路长且分支线多的低电压现象。同时，设备还具有低成本，体积小且安装方便等功能。⑤利用废旧变压器重新计算绕制，与变压器厂家协作完成设备的制造。自耦变压器可利用废旧变压器重新计算绕制，但控制系统制作较为复杂，为确保设备安全运行，建议与变压器厂家协作完成设备的制造。我公司采取的方式是与福建阳谷智能技术有限公司共同研发的自动控制的自耦调压变压器。

6 结 语

综上所述，比较分析，在配电网中应根据实际情况通过优化方案，在线路中间选取自耦升压变压器，能够有效提高电压质量，保证电压的合格率，提高电网线路的输电能力，延长配电线路供电半径，是一种技术上可行、经济实用而且改造周期短的最佳方案。

参考文献：

篇9

关键词：刹车脚蹬传感器 功能危险性分析 轴承卡阻 非指令刹车

中图分类号：V22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0078-02

刹车系统在飞机起飞和着陆时至关重要，尤其是在RTO（Rejected Take-off）时和飞机刚刚着陆的情况下，因为此时飞机速度非常大，刹车系统如果出现故障，危险性就非常高，因而刹车系统的安全性能力要求就更高。相应的，对刹车脚蹬传感器的安全性要求很高。

刹车脚蹬传感器安装于驾驶舱中，用于将飞行员踩刹车脚蹬的动作，转化为电信号。电信号输入到刹车控制单元中，产生相应的刹车指令，实现刹车动作[1]。

目前新型飞机的刹车脚蹬传感器一般采用LVDT（Linear Variable Differential Transformer）型差动变压器位移传感器或RVDT（Rotational Variable Differential Transformer）型差动变压器位移传感器[2]。相比RVDT型差动变压器位移传感器，LVDT型差动变压器位移传感形式简单，精度较高，安装方便，重量易于平均分担。在LVDT型差动变压器位移传感器中，相比于LVDT与回力弹簧分离的安装形式，LVDT与回力弹簧集成为一个LRU（Linear Replaceable Unit）的集成式脚蹬传感器得到了更为广泛的应用。

本文针对某型飞机的压缩式集成刹车脚蹬传感器，重点研究了刹车脚蹬传感器故障导致飞机非指令刹车的安全性问题。

1 某型飞机刹车脚蹬传感器运动机构介绍

某型飞机压缩式集成刹车脚蹬传感器的运动机构如图1所示，分别表示的是方向舵处于前位、零位和后位位置。其中，各个可旋转位置处均通过轴承连接。脚蹬踏板具有两种操作，第一种是刹车动作，飞行员用脚尖踩下脚蹬踏板1，此时方向舵杆2不动，只是刹车脚蹬传感器3被压缩而产生刹车指令；第二种是飞行员用脚后跟踩脚蹬踏板1，此时方向舵杆2转动，刹车脚蹬传感器3随动而不压缩，因而只实现方向舵运动，而不会导致刹车动作。

2 某型飞机刹车脚蹬传感器安全性问题说明

由图1可以看出，在此种机构下，飞行员操作方向舵脚蹬时，如果A和B轴承正常，操纵方向舵杆旋转，其连接点处角度会随着方向舵杆的旋转而自适应变化，即向前踩方向舵脚蹬时，A点角度变大，B点角度变小，从而不会导致刹车脚蹬传感器压缩，因而也不会导致刹车动作；如果A或B轴承卡阻，操纵方向舵杆旋转时，其连接点处角度不会随之变化，并且因为除刹车脚蹬传感器外，其余相连杆皆为硬杆，无法压缩，从而会导致向前踩方向舵脚蹬时，刹车脚蹬传感器压缩，因而会产生非指令的刹车动作，使飞机出现非指令刹车，影响飞机运行安全。

根据CCAR 25部[3]1309（b）要求，单点故障不能导致灾难级事件发生。而根据此飞机的飞机级FHA[4]（Function Hazard Analysis，功能危险性分析）要求：飞机在V1（决策速度）后非指令减速的故障影响等级为灾难级。分解到刹车系统的FHA要求为：V1后非指令刹车的故障影响等级为灾难级。可见，此机构下，轴承A或B卡阻，操纵方向舵脚蹬导致非指令刹车的故障为单点故障导致灾难级事件，是不符合CCAR 25部要求的。

3 某型飞机刹车脚蹬传感器安全性问题解决

4 结语

本文分析了某型飞机压缩式集成刹车脚蹬传感器运动机构的安全性问题，提出了2种解决方案，分别为更改脚蹬运动机构和更改刹车系统安全性要求。

此2种方案各有利弊，基于此飞机当前构型分析，方案2更好一些，因为不需要更改实际运动机构，节省了时间、金钱等成本。

但是，针对不同构型飞机，方案1都可以适用；如果V1后两个机轮刹车时，发动机推力小于两个轮子的刹车力与气动力等阻力之和，则飞机就会处于减速状态，为灾难级事件，此时方案2就不可以采用了。

参考文献

[1] 丁晓力，王仕兵.飞机刹车系统中LVDT的可靠性设计[J].航空制造技术，2009（4）.

[2] 薛东青.民机刹车脚蹬传感器安装方案研究[J].中国科技投资，2012，21.

篇10

【关键词】变压器；维修技术；解决方案

变电站的变电器如果出现了安全隐患将会为变电站带来不良影响。不仅拥有高品质的基本构成材料和高水平的制造技术是其安全的保证，而且对变电器进行定时的维修与保护也是保证其安全性的重要因素。为了促使变电器健康、安全的运行，保证用电系统避免安全事故的发生，就需要拥有先进的检测和维修技术。因为变电器的故障问题比其它的用电器材少，所以平时只需要对其多加保护与检测就可以避免相应的安全隐患。笔者对变电器在检修过程中存在的一些问题进行了分析与研究，并列举了一些改进措施。

1.变电器

变电器的工作原理是电磁效应。它通过此原理将交电装置进行了一些改动。主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。变电器主要对用电设备的电压、电流和电阻等进行了变换。目前，变电器主要有以下几种：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。

2.变电器检修中出现的主要问题

2.1变压器外观问题

变电器在发生一些列的问题的时候通常会出现一些外观性的问题，而这些外观性的问题正是其内部问题的最好展示。只有及时发现这些外观性问题并对其进行分析，然后找出相应的解决措施，才能够更好的保证变电器的正常运行。

首先是防爆筒或压力释放阀薄膜破损。当变压器出现呼吸问题时，通过油枕隔膜的气流就会由于膨胀而对变压器产生强大的压力。如果这个问题比较严重则会引发薄膜的破裂和损坏，甚至出现大幅度的喷出现象。这个问题出现的原因有以下几种：第一种为呼吸器内存在堵塞物。这种堵塞物有可能是一些油或是硅胶。第二种原因则是薄膜的螺栓过于紧固或是不够紧。第三种原因是因为变压器出现了短路的问题。短路会造成大量气体的放出，因而对薄膜造成了损害。

其次是套管闪络放电。当套管闪络放电之时，会出现套管老化的问题。这种问题的出现将会造成变压器的短路而对变压器造成伤害。主要是季节性的问题加上内部脏乱的问题，致使变电器出现放电问题。再者就是套管内存在一些异物和其在安装和维护检修的时候就已经存在一些缺陷。

第三，渗漏油问题。渗漏油是变压器常见的问题，虽然不会致使变压器停止运行，但是也会造成安全隐患的出现。这种问题主要由于胶垫出现了老化等现象而导致的。而密封点、阀门和焊接等问题的出现也是其中之一。

2.2变压器的味道与颜色问题

变压器发热位置通常是出现颜色和味道等问题的地方。硅胶受潮的地方也会出现这些问题。首先是外部线夹子联结处发热而导致套管的颜色出现变化，尤其是在其温度超过70℃的时候，套管的表面会变黑。第二，呼吸器的硅胶受潮之时它的颜色会由淡蓝变为粉红。在没有紧密的封好硅胶筒和油位过低之时，都会致使空气直通入呼吸器内，因而导致变压器出现了问题。

2.3变压器的声音问题

一般情况下，变压器的声音是均匀一致而又比较温和细微。如果变压器出现了问题则会出现声音忽然变得很大且不均匀的性状。当声音比较均匀，只是音量过大，这是因为变压器的负担太重。如果变压器的声音变得不均匀，则很有可能是电机的发动频率致使声音的变化频率不均匀。这个时候需要对变电器的负载进行测量，如果没有超出规定内的负载量，则不必对其进行处理。如果是空载的情况下出现了异常的声音，而外部的温度又比较高，则是配电装置的问题。

2.冷系统的问题

变压器的冷却需要风冷系统的控制。当风冷系统出现问题的时候，就会导致变压器的散热出现问题，并因而致使变压器出现安全隐患。风冷系统的问题主要有以下几个原因。

首先是元器件受潮。当风冷系统的使用频率过高，其内部的某些组件出现了损坏的时候，热继电器会频繁出现问题。当解决这些故障之时需要诊断元器件是否出现了问题。与此同时还要注意元器件不要受潮。

第二，风机出现问题。风机的外部和内部出现问题会导致风冷系统出现故障。比如说风机的直流电阻、定子线圈和外部的叶轮、轴承等出现问题时应该及时采取措施以免危害变电器。

第三，检修的质量不够格。如果检测维修的人员在检修的时候不认真，对风冷系统的检查与维修出现了遗漏之处，就会致使其在故障频繁的夏季出现问题。

2.5有载分接开关问题

有载分接开关是变压器的重要组成部分。如果它出现了问题则会对变压器造成损害并且影响其用电的安全。一般来讲，分接开关容易出现漏油状况。其次是电动机构的故障。这个故障主要是由于行程开关动作顺序错误、交流接触器故障、跳闸回路误接通、驱动电机故障引起。

3.变电器问题的解决措施

3.1变电器外观问题的解决措施

首先，如果遇到防爆筒或压力释放阀薄膜破损的时候，先检查其内部是否出现了堵塞物。然后对螺栓没有拴紧或是过紧的变压器进行薄膜的更新与调换。如果是其内部的短路问题则需要通过瓦斯内的其体来判断问题的本质并采取相应的措施。

其次，当套管放电的时候，首先要检查其内部是否有异物的出现。如果有异物则需要现将变压器停止运行并对其进行清扫和处理。同时还要在套管外部涂抹一些抗污的涂料。与此同时及时的对套管进行更换。

第三，出现渗漏油的时候一方面要保证胶垫的质量，另一方面要紧固密封处。如果阀门没有达到质量的标准或是没有关严则需要对其进行更换。

3.2变压器颜色和味道问题的解决措施

当外部线的夹联结部位由于热量过高而致使颜色变化过热的时候，可以对其进行停电实验来检验变压器的电阻，找出问题并解决问题。

对呼吸器的硅胶要进行年年更换。如果它的颜色变化太快，则需要对玻璃罩和胶垫等也及时的进行更换。

当变压器发生轻瓦斯动作要提高警惕。这时候需要提取油作为样本来对其进行分析。当油泵没有进行封紧或是封得不够严则应该全面对油泵进行检查。

3.3变压器声音问题的解决措施

当检查变压器发现其声音出现异常的时候需要依靠仪表对其进行检测与试验。如果此时没有相关仪器则需要通过判断外壳的温度和油位来看变压器是否具有问题。

3.冷系统问题的解决措施

一方面，当遇到元器件故障的时候需要将其进行绝缘处理来判断它的损坏程度。同时还要使其在绝潮的情况下进行工作。另一方面，在春季之时要对风冷系统进行及时的检修。只有提前做好检查工作才能避免在问题高发期出现故障。

3.5有载分接开关问题的处理措施

当有载分接开关的电动机构出现问题的时候，要对其进行仔细的、有针对性的检查并进行相应的处理。如果是漏油问题则需要对螺栓、轴承和胶垫等部位进行检查并对它们进行良好的安装。

4.结语

电力资源的供应已经成为了时展的保证。变压器作为用电系统中比较重要的设备，只有保持其良好的运行并对其进行定时的检修和维护才能避免一些安全性事故。为了保证电力系统的正常运行和国家经济的发展，就需要我们不断的努力去对变压器的相关问题进行探究。在保证变电器各部件的质量的情况下提高制造技术和工作人员的文化素质水平。 [科]

【参考文献】

[1]苏国平.解析变压器检修维护中的常见故障及处理[J].广东科技，2013（14）：85-87.