電力系統(tǒng)自動(dòng)化基于固態(tài)繼電器的配電變壓器自動(dòng)穩(wěn)壓裝置呂艷玲久趙玉林徐建華王吉權(quán)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江省哈爾濱市150，3；2.七臺(tái)河市笫。發(fā)電公司，黑龍江省七臺(tái)河市1546，壓控制單元兩部分組成。無觸點(diǎn)分接開關(guān)采用固態(tài)繼電器鏈?zhǔn)竭B接，自動(dòng)穩(wěn)壓控制單元以890.52單片機(jī)為控制核心。文中介紹了固態(tài)繼電器的特點(diǎn)穩(wěn)壓裝置的結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)和無觸點(diǎn)分接開關(guān)，引言在無功電源充裕的電網(wǎng)中，帶負(fù)荷調(diào)節(jié)變壓器繞組分接頭是保證電力用戶獲得良好電壓質(zhì)量的重要技術(shù)手段。目前，國內(nèi)有載調(diào)壓變壓器的分接開關(guān)均為機(jī)械觸頭開關(guān)，切換時(shí)伴有電弧產(chǎn)生，且必須經(jīng)接有電阻的輔助觸點(diǎn)過渡才能完成次改變分接頭的操作，調(diào)節(jié)速度慢，不能頻繁操作1.另外種有載調(diào)壓法是采用輔助變壓器與主變壓器次側(cè)串聯(lián)，通過晶閘管改變輔助變壓器次側(cè)分接頭進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。這種方法完全取消了機(jī)械結(jié)構(gòu)，反應(yīng)迅速調(diào)節(jié)快可頻繁操作。但需要輔助變壓器，增加了變壓器制造工藝的復(fù)雜程度，而且所需晶閘管的容量也較大，進(jìn)而增加了變壓器和分接開關(guān)高而限制了其應(yīng)用范圍。

　　國外研制的新型無弧有載分接開關(guān)采用機(jī)械觸點(diǎn)與晶閘管結(jié)合的有載調(diào)壓方法。雖然其切換時(shí)無弧，但這種結(jié)構(gòu)的分接開關(guān)仍然存在機(jī)械部分，調(diào)節(jié)速度慢，不能頻繁操作，造價(jià)也很高34.

　　連接的有載分接開關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)為完全取消了機(jī)械結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)速度快，改變分接頭時(shí)不需要過渡電阻，沖擊電流小，可頻繁操作，無電弧產(chǎn)生，結(jié)構(gòu)簡單，可直接放在變壓器油枕中，造價(jià)低，便于在配電變壓器中推廣使用。

　　1固態(tài)繼電器的特點(diǎn)固態(tài)繼電器33幻是由固體電子元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，是種全電子式通斷轉(zhuǎn)換控制元件。

　　它與電磁式繼電器相比，具有無觸點(diǎn)可靠性高抗干擾能力強(qiáng)無噪聲壽命長開關(guān)速度快能與集成電路兼容等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)已成為繼電器更新?lián)Q代的新興控制開關(guān)，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。交流33尺分隨機(jī)型和過零型兩種，本裝置中使用的為過零型33尺。這種33尺在輸人端控制電壓作用下，只有輸出電壓過零時(shí)才導(dǎo)通，若輸人端控制電壓為，輸出電流也為，時(shí)便關(guān)斷，即具有電壓過零導(dǎo)通電流過零關(guān)斷的特性。

　　2自動(dòng)穩(wěn)壓裝置的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)原理自動(dòng)穩(wěn)壓裝置由無觸點(diǎn)分接開關(guān)和自動(dòng)穩(wěn)壓控制單元兩部分組成。

　　該開關(guān)適用于中性點(diǎn)調(diào)壓的變壓器。對于101±254配電變壓器，分接頭之間成。目前，35只比較高工作電壓只有660，所以，尺不能直接接在每個(gè)抽頭與中性點(diǎn)之間，為此，33尺采用鏈?zhǔn)竭B接，接在變壓器中性點(diǎn)用于調(diào)壓的分接頭上。

　　該單元以89052單片機(jī)為控制核心，由接在變壓器低壓側(cè)的電壓測量單元檢測低壓側(cè)電壓，提供測量信號，通過接口電路送人單片機(jī)。單片機(jī)與設(shè)定電壓比較后，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出使85尺導(dǎo)通與截止進(jìn)而保證了變壓器次側(cè)電壓的基本穩(wěn)定。

　　下面以個(gè)主工作繞組和個(gè)調(diào)節(jié)繞組為例說明其調(diào)節(jié)原理，其工作接線1.

　　本自動(dòng)有載分接開關(guān)采用直接調(diào)整分接頭技術(shù)，與相鄰分接頭相連的53尺導(dǎo)通的同時(shí)，關(guān)斷與現(xiàn)工作分接頭相連的33尺。

　　以1中的38尺2導(dǎo)通33沿關(guān)斷轉(zhuǎn)換為33尺1導(dǎo)通33尺2關(guān)斷為例分析如下。當(dāng)變壓器次側(cè)電壓降低到需要改變分接頭時(shí)，控制電路在33尺1兩端電壓過零點(diǎn)前給33尺1觸發(fā)信號使之導(dǎo)通，隨之撤消5312的控制電壓，使之在電流為0時(shí)關(guān)斷，完成次分接頭的變換，改變了工作繞組。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓功能。

　　3自動(dòng)調(diào)壓裝置的試驗(yàn)結(jié)果與性能指標(biāo)3.1環(huán)流試驗(yàn)有載分接開關(guān)的環(huán)流實(shí)驗(yàn)在黑龍江省哈爾濱電力變壓器廠生產(chǎn)的S，50kVA10kV配電變壓器上進(jìn)行。

　　變壓器參數(shù)如下短路電壓百分?jǐn)?shù)0為4；短路損耗4心=1.15評；空載電流百分?jǐn)?shù)九為2.5；空載損耗么3.=根據(jù)變壓器在實(shí)際運(yùn)行中改變分接頭動(dòng)作的過程，分別對各調(diào)節(jié)繞組上的33尺做了導(dǎo)通與關(guān)斷的試驗(yàn)。

　　下面以33幻導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為33尺2導(dǎo)通為例說明其試驗(yàn)結(jié)果。

　　試驗(yàn)時(shí)，在改變分接頭動(dòng)作過程中，33只兩端產(chǎn)生過電壓，回路中產(chǎn)生環(huán)流。為限制過電壓與環(huán)流的產(chǎn)生，在每個(gè)33尺兩端并聯(lián)阻容吸收電路。因?yàn)榄h(huán)流變化率很高，存在時(shí)間短，不能用普通的電流小以后，經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)換成與環(huán)流成正比的電壓信號，通過具有錄波功能的波器記錄電壓波形2.試驗(yàn)分兩步進(jìn)行第步為尺未加限制電路；第2步為33尺加限制電路。試驗(yàn)結(jié)果如試驗(yàn)情況環(huán)流波形備注+試驗(yàn)1未加限有放電聲制電路+試驗(yàn)2過流動(dòng)作加限制試驗(yàn)1無環(huán)流切換順利無沖擊電路試驗(yàn)2無環(huán)流切換順利無沖擊3.2性能指標(biāo)，當(dāng)，工作在，士虧時(shí)認(rèn)輸出額定值±10時(shí)，輸出的值為認(rèn)。，1工2.5.

　　4試驗(yàn)結(jié)果分析經(jīng)計(jì)算，工作繞組的總阻抗為=40，總電抗義7=32.73，總電感1丁=0.1042只，總電阻=23因?yàn)槔@組是均勻的，所以，各繞組的電感和電阻值的大小與該繞組承受的電壓成正比。因jttaLwn=OO94H！Xwo=29.457fiJw.=2O.7n.

　　每段調(diào)節(jié)繞組的電感電抗和電阻分，如下變壓器次側(cè)電壓為9.5kV，電流為額定電流2.75時(shí)，相電壓隊(duì)為5.485；主工作繞組的電壓認(rèn)為5.196；調(diào)節(jié)繞組1的電壓，為289心其電壓瞬時(shí)值為33尺2導(dǎo)通的過程中，33尺2由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通而尺1因電流未過零的這段時(shí)間內(nèi)，將在調(diào)節(jié)繞組界1中產(chǎn)生環(huán)流。該電流可利用3的等效電路計(jì)算。

　　為回路電壓方程為十算得到有當(dāng)電流過零時(shí)才關(guān)斷。所以。在33尺1關(guān)斷以前的電流由兩部分組成部分是界1繞組產(chǎn)生由于繞組界0與界1之間的互感作用，根據(jù)變壓器磁勢平衡原理，環(huán)流；的產(chǎn)生必然導(dǎo)致作繞組電流。的變化，其增量以。與60的匝數(shù)與界1的匝數(shù)的比值成反比。在變壓器中。18，所以，在實(shí)際調(diào)節(jié)分接頭的過程中可以忽略對，的影響，而認(rèn)為所以由此得到分接頭調(diào)節(jié)過程中的電流曲線4.

　　由4可，在改變分接頭過程中，第1次過零時(shí)。繞組界1兩端的電壓升率山很高，存在33尺1失控而不關(guān)斷。直到！觀1過零且心山較小時(shí)。才能，靠關(guān)斷。為保證2娜1第1次過零時(shí)38尺1可靠關(guān)斷，必須采取措施限制山5結(jié)語a.利用電力電T元件SSR調(diào)節(jié)變壓器高壓側(cè)繞組，進(jìn)而穩(wěn)定低壓側(cè)電壓，保證了供電質(zhì)量，是調(diào)節(jié)變壓器電壓的新思想通過理論分析和試驗(yàn)研究，用阻容吸收電路來限制如山，用壓敏電阻限制電壓上升的幅值，能保證33尺可靠關(guān)斷。

　　1.采取限制電路后，可取消切換過程中的限流過渡電路，使電路簡單，便丁安裝推廣。

　　本課得到黑龍江省哈爾濱市科委2年科技攻關(guān)項(xiàng)目資助0，2098.

　　1姚志松，姚磊扣2，0叩，3，1.有載分接開關(guān)實(shí)用手冊2朱國榮，李民族0.，4配電變壓器的晶閘管Voltageof丁加13仍3扣4.廣東自動(dòng)化與信息工程以0爪310呂艷玲1975，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榈胤诫娏w玉林1956，男，教授，為本文的通信作者，研究方向?yàn)榈胤诫娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化。

　　徐建華1975，男，主要從事輸煤系統(tǒng)的維護(hù)工作。

　　羅小莉1964，女。碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。

　　于盛林1943，男，博士生導(dǎo)師，教授，主要研究方向?yàn)閿?shù)字信號處理。

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