变配电所中有载调压器运用及选择分析

【摘要】变配电所中使用有载调压器，可以依据实际电压的需求，实现自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标范围之内，确保电压的质量。

【关键词】有载调压器、构成分析、有载分接开关、硬件电路。

1有载调压器的运用背景

电力与人民生活有千丝万缕的联系，是经济发展中最重要的能源，而电压质量是国民经济发展现状及人民生活水平的一个重要体现，如果电压的波动幅度较大，会严重影响用电设备的工作性能及效率，更有甚者会减短用电设备的使用寿命。由于我国电力储备量较小，电网系统薄弱，为避免受负荷的影响电压波动超出指标范围，造成电压质量事故。当代电力部门多是在变配电所使用有载调压器，有载调压器可以依据电压的实际需求，自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标之内，提供可靠、稳定的电压，确保供电系统的良好运行。

2 有载调压器的构成分析

2.1 有载调压器构成

变压器是变配电所的主要组成部分，它的运行状况好坏直接影响着供电电压的稳定。由于用电时间段的不同，导致用电负荷的不同，变压器的运行状态受到了很大的制约。为确保用电高峰电网电压幅值不致于过高、用电低谷电网电压幅值不致于过低的情况发生，可使用有载调压器来调节变压器的变比供电。有载分接开关的工作机理是依靠主变压器次级抽头调整电压值，在调节电压的过程中，其直接决定着变压器的运行质量，利用PLC对有载分接开关进行控制。其工作原理如图1-1所示。

2.2. 有载分接开关的构成

有载分接开关能够在变压器负载或者励磁状态下进行工作，主要作用是转换绕组分接位置，转换变压器的分接，来实现调节电压目的的设备。有载分接开关的主要设备有带过渡阻抗的切换开关、带转换器的分接选择器等，其操作指令由变压器箱壁内电动机构完成，主要是由传动轴和伞形齿轮箱传动执行。有载分接开关在转换过程中，必须要有足够的阻抗来限制分接点间的电流。

2.3有载分接开关的工作原理

电力系统中所用到的变压器有两种基本的调压方式：①无载调压。在调压开关转换档位过程中，分接开关没有带负载转换档位的功能，由于存在瞬时间的断开过程，断开负荷电流有可能发生拉弧现象，导致烧坏分接开关或者短路，因此，无载调压的过程中必须把变压器停电，只有一些对电压要求不高并且不需要频繁换档的变压器才使用这种方式调压。②有载调压。在变压器工作时，通过它另一侧的线圈中抽出一些分接头，利用有载分接开关，在不切断负荷电流的条件下，实现分接头之间的转换，变换线圈匝数，满足电压调整的需求。有载分接开关在转换档位的过程中，没有瞬时间断开过程，只是由一个电阻来完成过渡，实现了档位的转换，因此，有载分接开关在转换档位的过程中不存在拉弧现象。

有载调压分接开关的主要装置有选择开关、切换开关和操作执行机构等，还有由安全联锁、位置显示、计数器以及讯号发生器部件构成的附属装置。有载分接开关如果是在有负载的情况下变换分接档位，它应该同时满足两个条件：第一是分接开关在转换档位时，一定要确保不能是开路，电流始终保持连续性。第二是分接开关在转换档位时，分接开关不能短路。2.3有载分接开关的要求

当系统电压发生变化，超出开关所设定的指标范围时，判断它的改变趋势，如果开关超出设定的间隔时间，则由PIC做出判断，并控制其移动。具体实现方式是由输出口输出脉冲信号，控制电机，传动机构牵引开关前进，机构前进过程中会有检测系统，若超过系统设定的时间机构未达到目标位置，则会自锁输出功能，当有载分接开关处于上、下两个极限分接位置时，可进行升档位或降档位操作。

2.4硬件电路的原理分析

由于PLC具有成本费用高，体积较大等特点，因此应该选择性价比高、安装方便的PIC16F877，从而来实现灵活、精确控制有载开关，达到有载开关档位的分接转换。由变压器输出的电压经电压测量线路进行检波，再经过运算放大器计算，得到的数值与设定电压比较，通过PIC16F877中A/D转换器，变模拟量为数字量，由PIC16F877判断电压是否正常，不管电压属于高或者低状态，驱动步进电机都会通过正转升档位升高电压值或者反转降档位降低电压值来使其恢复正常。步进电机步进分接的数量是由电压高低的具体数值决定，我们可以通过步进电机带动有载分接开关转换档位，实现调压的功能，有载分接开关的监视工作是通过单片机来完成的，显示器和按键对其进行监控和调节，避免其达到上限。PIC具有对开关极限位置监测、电压采集和计算、数据储存、控制档位升降和报警等功能。通过档位检测电路中加装光电耦合装置，在电测量电路中加装滤波装置，可以使其有较强的抗干扰能力，确保系统的安全稳定工作。

3结论

有载开关控制调节器，采用单片机技术，控制性强、体积偏小、操作灵活便捷电动机使用单片机与步进电机进行连接，可以快速启停操作、步进准确、定位精准，符合有载调压步进分接的特点，采用显示器和按键对其进行监控和调节，智能化程度高。采用了光电耦合电路技术，增强了装置的抗干扰能力。采用集成运放构成的精密整流电路，提高了测量精确度，保证了控制系统的准确调节。

参考文献

2 有载调压变压器分接开关故障诊断 [期刊论文]《云南电力技术》，2012年 赵伟松

3 变压器状态评估信息管理系统设计 [学位论文]田颖，2011年 华北电力大学（保定）