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Science &Technology Vision 科技视界0引言智能型有载调容变压器是一种具有大小两种额定容量,根据用户所带负荷大小,由调容控制器自动检测判断。
当负荷发生变化,开关的电机得到控制器指令后转动,经两级蜗轮蜗杆减速后,带动弓形板推动摇臂,使拉伸弹簧逐步拉伸储能,当过“死点”位置时,弹簧储能突然释放,摇臂带动拔槽件迅速拔动槽轮,槽轮带动主轴使动触头,辅助触头及过渡电阻转过一个分度槽,使开关实现了带负荷时的高压星、角,低压串、并联转换,从而实现容量的切换。
1大小容量组合设计大容量时高压为D 接,小容量时高压为Y 接,则:S d =3I d ×U d (1)S Y =3I Y ×U Y (2)式中:S d ———大变压器的容量,kVA;S Y ———小变压器的容量,kVA;I d ———大容量相电流,A;I Y ———小容量相电流,A;U d ———大容量相电压,V;U Y ———小容量相电压,V;短路阻抗表达式为:U dk ∝I d ×N d ×/e td =I d ×N d 2/U d (3)U Yk ∝I Y ×N Y ×/e tY =I Y ×N Y 2/U Y (4)式中:U dk ,U Yk ———大小容量变压器的短路阻抗,%;N d ,N Y ———大小容量变压器的高压线圈匝数;e td ,e tY ———大小容量匝电势,V;由于U Y =Ud/3^0.5因此式(2)又可写为:S Y =3I Y ×U Y =3I Y ×U d /(3^0.5)(5)又由于N d =N Y ,所以式(4)又可表达为:U Yk ∝I Y ×N Y ×/e tY =I Y ×N d 2/(U d /3^0.5)(6)而630kVA 以下容量的短路阻抗均为4%,即U dk =U Yk ,则从式(3)和式(6)得I Y =I d /3^0.5(7)把它代入式(5),得:S Y =3I Y ×U Y =3(I d /3^0.5)×U d /(3^0.5)=I d ×U d (8)比较式(1)和式(8),得出如下结论:S Y =S d /3(9)即为了保证大小容量的短路阻抗相近,小变压器容量应约为大变压器容量的三分之一。
有载调容调压变压器的研发有载调容调压变压器的研发：有载调容调压变压器研发需达到的功能：1、可通过监测变压器低压侧的电压、电流来判断当前负荷情况，并可根据整定值实现在带电状态下，完成变压器大、小容量间的自动转换以及变压器输出电压的调整，从而降低变压器在小负荷运行条件下的自身电能损耗。
2、还须兼具过流、短路保护，无功补偿等功能，并可扩展GPRS无线“四遥”与配电监测等功能。
3、适用于诸如商业区、工业区、农村电网等负荷波动较大的配电网络。
4、《国家电网公司重点推广新技术目录(2019版)》要求，2019-2019年新增配电变压器中，有载调容调压变压器不低于15%。
智能电网建设可分为六大环节，依次为发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度。
国家电网公司《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》指出自2019年开始至2020年，我国“坚强智能电网”将分为三个阶段发展，从初期的规划试点阶段到“十二五”期间的全面建设阶段，“十三五”时期的引领提升阶段，智能电网建设总投资规模约4万亿元。
2019-2019年为规划的全面建设阶段，此阶段投资约2万亿元，2019-2020年智能电网基本建成阶段的投资1.7万亿元。
国家对智能电网建设投资的提速也引起了VC/PE资本对智能电网相关企业的关注，根据业内投资机构统计显示，2019-2019年，有9家智能电网相关企业获得了VC/PE投资，累计融资金额近1亿元，具体细分领域包括智能变电站、配电自动化及智能电表等方向。
按照国家电网公司出台的《统一坚强智能电网配电环节实施报告》，预计2019-2020年间，在配电环节将投资13000亿元。
结合对南方电网的投资估算，两家电网公司在智能配电网投资约为16300亿元。
同时，国家正在实施实施新一轮农村电网改造升级工程，而农网改造主要是配用电设施建设，这将为配电自动化系统建设带来更大的发展空间。
未来十年，智能电网将进入全面建设阶段，新能源并网、柔性输电技术、智能变电站、配电自动化、智能电表以及智能调度系统等智能电网各环节的投资机会开始逐步显现。
变压器优化设计研究摘要：随着电力技术的不断发展，变压器的整体性能得到了稳步的提升，但从目前变压使用情况来看，还存在着诸多的问题，有必须对其进行优化设计，以实现变压效用发挥的最大化。
优化设计的目标是多样的，如性能提升、节能减耗等，文章在保证变压器性能、安全性、稳定性的基础，主要基于节能节材目标对变压器优化设计进行分析，以降低变压器的经济成本，提高其应用的经济效益。
关键词：变压器；优化设计变压器作为电力网络中变电、输电、配电的重要设备，其综合性能、经济成本、节能环保等直接关系着电力系统的经济效益和社会效益。
目前，随着电力工业技术的不断发展，变压器设计水平、制造工艺有了很大幅度的提高，但从总体水平来看，与发达国家还存在着一定的差距，特别是在变压器的设计方面，还不能满足高性能、低成本、少能耗等要求，因此，有必要对变压器优化设计进行研究，提高变压器设计水平，保证电力系统的安全、稳定、持续运行。
变压器优化设计是在保证产品综合性能的基础上，参考相关国际标准和国内规范，结合用户特殊需求，通过变压器设计基本方法得出最优的变压器产品，实现经济效益和社会效益双赢的目标。
目前，按冷却方式可将变压器分为干式变压器和油浸式变压器两种，虽然干式变压器以诸多优点得到了快速推广和应用，但还无法完全取代油浸式变压器，特别是在农网中，油浸式变压器还占据着很大比例，因此，文章主要对油浸式变压器的优化设计进行分析，以便产生最广泛的实践指导意义，以促进油浸式变压器在电力系统中整体效益的最大化。
特别是随着城市化进程的加快，变压器主要材料铜和硅钢片价格不断上涨，基于经济效益考虑，急需从设计方面加以优化，这也是变压器结构优化设计的主要出发点，在各方面性能达到规范要求和用户需求的基础上，实现变压器节能节材目标。
文章主要对变压器铁心柱截面、铁心柱型式和铁轭结构的优化设计进行分析，同时对变压器绕组方面的材耗和总耗降低措施进行初步探讨，对变压器综合设计水平的提高具有一定的借鉴价值。
智能型有载调容变压器关键技术和应用研究项目投标申请人资格预审文件招标单位：广东电网公司清远供电局招标代理：广州曦达电力技术咨询有限公司二o一三年六月一、项目概况：1、项目名称：智能型有载调容变压器关键技术和应用研究项目。
2、项目内容：本科技项目对智能型有载调容变压器关键技术和应用进行深入研究。
为贯彻国家节能减排的政策，结合南方电网建设绿色电网的目标要求，针对农网具有负荷季节性强、平均负荷率低的特点，为了在节能降耗的同时提高供电可靠性，取得社会、经济双效益，在技术方案上可以使用调容变压器，比以前研究采用子母变、双变方案更加具有优势。
为保证容量调节时供电不中断，要求采用有载调容技术，研制可靠的有载调容开关。
为保证可靠的切换动作、在线监测、异常事件保护、远程操作及智能电网建设的推进，要求研制专用的智能型控制器及其配套系统软件。
项目总投资约为290万元。
3、项目地址：清远市。
二、资格预审文件资料应按如下顺序和格式提交( 缺项应说明原因)：1、封面（按附件1格式）；2、目录3、资格预审申请书（按附件2格式）；4、法定代表人证明书（按附件3格式）、法人授权委托书（按附件4格式）；5、营业执照副本、企业资质等级证书复印件（原件备查）；6、公司业绩6.1 2010-2012年企业类似业绩一览表（按附件5格式）；6.2 业绩证明材料复印件（按一览表顺序，原件备查）；7、拟派本项目的项目负责人的资格证（原件备查）；8、2012年度财务报表（原件备查）；9、重合同守信誉证明、企业环境管理、职业健康安全管理、质量管理体系认证（原件备查）；10、以往项目业主评价文件（原件备查）；11、项目获奖证明材料（原件备查）；12、资格预审择优评审表（按附件7格式）；13、其他资料。
所有资格预审资料须按附后的要求和格式整理，编制页码并按以上顺序胶装成册，所有资料的复印件需加盖单位公章，封面要加盖投标申请人公章并经法定代表人或其委托代理人签字三、各投标单位所提交的证明文件真实无误，若不如实填报或提供虚假资料属违法行为，将取消其投标资格，并追究法律责任。
毕业设计说明书(论文)作者：学号：09144802系：专业：供用电技术题目：变压器调容系统的研究指导者：评阅者：2012 年 6 月吉林毕业设计说明书（论文）中文摘要目录1 绪论 (3)1.1研究的背景及意义 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.2.1变压器经济运行理论研究现状 (4)1.2.2变压器经济运行控制方法研究现状 (5)1.3本文思路和主要工作 (7)1.3.1本文主要思路 (7)1.3.2主要工作 (7)2 配电变压器经济运行的相关理论 (8)2.1变压器的技术参数 (8)2.2双绕组变压器的功率损耗 (9)2.3变压器的经济负载系数和经济运行区的划分 (12)2.3.1变压器的经济负载系数 (12)2.3.2经济运行区间的划分 (13)2.4本章小结 (14)3 变压器的经济运行方式 (14)3.1变压器并列运行方式 (15)3.1.1并列运行方式的基本理论 (15)3.1.2并列运行变压器经济运行方式的确定 (16)3.2分列运行变压器经济运行方式的确定 (18)3.3经济运行中的冷启动方案 ............................... 错误！未定义书签。
3.4经济运行的效益分析与计算 (22)3.5本章小结 (23)4 并列运行方式的环流问题 (24)4.1环流的产生原因 (24)4.2复合式开关的工作原理 (24)4.3本章小结 (24)5 控制装置的设计.......................................... 错误！未定义书签。
5.1引言 ............................................... 错误！未定义书签。
5.2控制装置的整体设计及原理 (26)5.2.1控制装置工作原理 (26)5.2.2整体设计及功能描述 (27)5.3控制装置的硬件电路设计 (28)5.3.1电源电路 (28)5.3.2电压、电流调理电路 (29)5.3.3继电器的驱动电路 (30)5.4本章小结 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢.................................................... 错误！未定义书签。
电工电气 (20 9 No.6)工艺与装备作者简介：吕腾飞(1987- )，女，工程师，硕士，从事电力变压器的研发和设计工作。
110kV有载调压变压器的优化设计吕腾飞，陈传明，徐永伟，马淑慧(山东电力设备有限公司，山东 济南 250022)摘 要：以某110kV 有载调压变压器为例，从绕组涡流损耗计算、引线结构及电场分布、油箱机械强度等方面进行研究，并进行优化设计，通过选取合理的线规和匝绝缘厚度，来降低线圈运行过程中产生的涡流损耗和线圈幅向尺寸。
通过仿真软件分析及样机试制，此优化结构实现了电力变压器小型化设计的目的，节省了原材料用量，降低了储油柜选用规格，节省了变压器运输费用。
关键词：有载调压变压器；涡流损耗；引线结构；油箱机械强度；优化设计中图分类号：TM423 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2019)06-0053-05Abstract: Taking certain 0kV on-load tap changing transformer for example, research was made to the winding eddy current loss cal-culation, lead structure, electric field distribution and oil tank mechanical strength etc and the design was optimized. Via reasonable guage selection and turn insulation thickness, the eddy-current loss and coil width size could be reduced in operational process. The simulation soft-ware analysis and prototype trial-manufacture shows that this optimized structure realizes the miniaturization design of power transformer, saves the raw material quantity, reduces the select and use specification of oil conservator and saves the transformer transportation expenses. Key words: on-load tap changing transformer; eddy-current loss; lead structure; oil tank mechanical strength; optimal designLYU Teng-fei, CHEN Chuan-ming, XU Yong-wei, MA Shu-hui （Shandong Power Equipment Co., Ltd, Jinan 250022, China ）Optimal Design of 110kV On-Load Tap Changing Transformer0 引言随着电力变压器产品需求量日趋增长，市场竞争日趋激烈，进行110kV 有载调压变压器结构的优化设计成为各生产厂商关注的焦点。
有载调容调压变压器的研发有载调容调压变压器的研发：有载调容调压变压器研发需达到的功能：1、可通过监测变压器低压侧的电压、电流来判断当前负荷情况，并可根据整定值实现在带电状态下，完成变压器大、小容量间的自动转换以及变压器输出电压的调整，从而降低变压器在小负荷运行条件下的自身电能损耗。
2、还须兼具过流、短路保护，无功补偿等功能，并可扩展GPRS无线“四遥”与配电监测等功能。
3、适用于诸如商业区、工业区、农村电网等负荷波动较大的配电网络。
4、《国家电网公司重点推广新技术目录(2019版)》要求，2019-2019年新增配电变压器中，有载调容调压变压器不低于15%。
智能电网建设可分为六大环节，依次为发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度。
国家电网公司《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》指出自2019年开始至2020年，我国“坚强智能电网”将分为三个阶段发展，从初期的规划试点阶段到“十二五”期间的全面建设阶段，“十三五”时期的引领提升阶段，智能电网建设总投资规模约4万亿元。
2019-2019年为规划的全面建设阶段，此阶段投资约2万亿元，2019-2020年智能电网基本建成阶段的投资1.7万亿元。
国家对智能电网建设投资的提速也引起了VC/PE资本对智能电网相关企业的关注，根据业内投资机构统计显示，2019-2019年，有9家智能电网相关企业获得了VC/PE投资，累计融资金额近1亿元，具体细分领域包括智能变电站、配电自动化及智能电表等方向。
按照国家电网公司出台的《统一坚强智能电网配电环节实施报告》，预计2019-2020年间，在配电环节将投资13000亿元。
结合对南方电网的投资估算，两家电网公司在智能配电网投资约为16300亿元。
同时，国家正在实施实施新一轮农村电网改造升级工程，而农网改造主要是配用电设施建设，这将为配电自动化系统建设带来更大的发展空间。
未来十年，智能电网将进入全面建设阶段，新能源并网、柔性输电技术、智能变电站、配电自动化、智能电表以及智能调度系统等智能电网各环节的投资机会开始逐步显现。
高过载配电变压器的优化设计1. 引言1.1 研究背景随着电力系统的不断发展和扩建，配电变压器作为电力系统的重要组成部分，在实际运行中面临着诸多问题和挑战。
高过载是当前配电变压器面临的一个普遍问题，可能导致变压器过热、损坏甚至发生安全事故。
对配电变压器进行优化设计，尤其是针对高过载情况进行优化，具有重要的理论和实际意义。
通过对配电变压器的设计原理进行深入研究和优化改进，可以提高其运行效率和性能，延长其使用寿命，减少故障率，提高电力系统的可靠性和稳定性。
本研究旨在探讨高过载配电变压器的优化设计方法，提高其性能和安全性，为实际工程应用提供参考和指导。
1.2 研究意义高过载配电变压器是电力系统中重要的设备，其设计优化对于提高电力系统的运行效率和稳定性具有重要意义。
优化设计可以有效提高变压器的性能，降低系统能耗，延长设备使用寿命，减少系统故障率，提高系统的安全性和可靠性。
通过对高过载配电变压器的优化设计，可以更好地满足电力系统在不同负载条件下的需求，提高系统的供电质量和稳定性，提高系统的运行效率，降低电力系统的运行风险，从而减少电力系统的维护成本和故障率，提高系统的经济效益和可持续发展能力。
研究高过载配电变压器的优化设计具有重要的理论和实际意义，对于推动电力系统的发展和提高电力系统的竞争力具有重要意义。
1.3 研究目的研究目的：本研究旨在针对高过载配电变压器存在的问题，通过优化设计，提高其性能和安全性能，进一步提升其经济效益。
具体而言，我们的目的包括：优化设计原理，以实现配电变压器在高负载情况下的稳定运行与高效能转换；提出有效的优化方法，通过改进设计参数和结构，降低配电变压器的损耗，提高其工作效率；对优化设计后的配电变压器进行性能分析，评估其在高负载情况下的工作性能和稳定性；进行安全性评估，确保配电变压器在高负载状态下不会出现安全隐患；进行经济效益分析，比较优化设计前后的成本与效益，为实际生产和应用提供可靠的依据。
电气工程中的电力变压器优化设计分析摘要：自改革开放以来，我国电力产业发展趋于平稳状态，在电力系统运行过程当中需要对电力变压器加强重视，结合内部情况来进行深入分析。
目前我国在石油和煤炭资源使用过程当中，出现了资源短缺问题，但是对于电力系统来说，需要发挥节能型变压器的作用，对我国电力事业具有深远影响。
随着节能电力变压器容量不断增大，漏磁场现象也会越来越严重，那么损耗自然也会加大，具体表现为局部过热。
为了解决上述问题，本篇文章主要是把电力变压器损耗的原因作为重点来进行分析，并且采取有效措施来进行优化，希望能够给予相关人士一些帮助和借鉴。
关键词：电力变压器；损耗；优化方法引言我国能源问题越来越严峻，各行各业都需要把绿色节能观念作为重点来进行技术改进和优化，变电器行业需要根据内部结构、自身工艺、材料等才去优化措施，降低变压器损耗。
电力变压器优化设计技术能够提高电力变压器行业的工作效率，主要是结合电力变压器具体情况来进行分析，充分发挥自身优势。
电力变压器优化设计需要对相关标准和特定需求进行充分了解，严格按照变压器的设计理论来进行数字模型的创建，主要是通过数字方法来进行分析，采取优化方法，做好电力变压器设计工作，还需要对电力变压器的材料成本、器重、总体积等指标进行分析，能够让电力变压器方案符合内部需求，促进电力变压器可以正常运行。
1电力变压器的损耗1.1空载损耗空载损耗具体表示额定电压施加与变电器的一个绕组之上，其他绕线均为开路，变压器就会吸收有功功率。
变压器的空载损耗和负载没有直接联系，但是和铁芯材质具有直接联系，就会造成铁损，主要包含磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗主要是铁磁材料反复磁化过程当中出现的损耗现象，能够和硅钢片材料具有直接联系。
涡流损耗作为铁芯本身金属导体，通过电磁感应会造成电势出现，然后导致铁芯内部出现损耗，那么就需要对涡流损耗和硅钢片材料特性，内部厚度和总体积进行分析；空载损耗直接影响因素有硅钢片参数、铁芯设计、制造工艺。
韩旭（广州西门子能源变压器有限公司，广东 广州 511356）摘要：介绍了有载调容调压配电变压器的原理，从调容调压开关选择、通信设计、变压控制设计几个方面论述了有载调容调压配电变压器的设计要点，并对有载调容调压配电变压器的应用进行了进一步探究，以期为有载调容调压配电变压器的设计应用提供一些参考。
关键词：有载调容调压；配电变压器；设计Design of on Load Capacity and Voltage Regulation Distribution TransformerHan Xu（Guangzhou Siemens Energy Transformer Co�, Ltd� , Guangzhou 511356, China）Abstract: This paper introduces the principle of on load capacity and voltage regulation distribution transformers, discusses the design points of on load capacity and voltage regulation distribution transformers from the selection of capacity and voltage regulation switches, communication design, and transformer control design, and further explores the application of on load capacity and voltage regulation distribution transformers� It is for hoping to provide some reference for the design and application of on load capacity and voltage regulation distribution transformers�Key Words: On load capacity and voltage regulation; Distribution transformer; Design0 引言在我国国民经济快速发展过程中，经济增长与环境资源之间的矛盾日益加剧，降低电网损耗成为我国电力系统发展的主要任务之一。
电力系统主变压器有载调压改造的探讨摘要：现阶段的电力系统发展速度不断加快，整体上创造的价值较高，各方面的工作开展得到了较多的保障。
主变压器有载调压改造是比较重要的组成部分，改造的目的是减少隐藏的风险，促使变压器的安全性、稳定性更好的提升，最大限度杜绝同类问题反复出现，为电力系统的发展奠定坚实的基础。
但是主变压器有载调压的改造难度并不低，各项改造工作应不断创新，减少改造的隐患，提高改造的可靠性。
关键词：电力系统；主变压器；调压改造现阶段的电力系统打造正不断的变革，尤其是在细节工作方面要从多个角度思考，针对各类基础设施进行全面的优化，这样不仅可以减少隐藏的问题，还可以促使未来的发展得到更多的依据，为电力系统的功能塑造、参数改进做出更好的成绩。
主变压器有载调压的改造模式应按照精细化的理念改造，坚持在改造的每一个环节上密切衔接，杜绝同类问题反复出现，同时要加强改造测试，确保改造的功能得到良好的创新。
一、主变压器有载调压改造的原则现阶段的电力系统发展处于非常重要的阶段，各方面的工作实施应站在多个角度思考，减少隐藏的问题，促使电力系统的安全性、稳定性更好的提升。
主变压器有载调压改造是比较重要的组成部分，直接关系到变压器的综合性能，对于电力系统产生的作用也比较大，因此在改造的过程中要高度谨慎。
图1：有载调压变电器主变压器有载调压改造的初期阶段要加强调查研究，针对改造的功能参数有效明确，减少盲目改造的现象，促使长期改造工作给出更多的依据，坚持推动主变压器的革新。
改造工作方案要保持多元化，针对新技术、新理念良好的应用，确保未来的发展得到更大的进步空间。
二、主变压器有载调压改造的方法（一）机械改进型有载调压技术主变压器有载调压改造的时候应加强新型技术的应用，机械改进型有载调压技术是比较先进的技术，该项技术的应用是在传统的基础上进行优化。
机械改进的状态下，传统的变压器会增加开关电子电路，分接开关会应用到少量的晶闸管，并且搭配一个过渡电阻，借此能够促使机械开关和电子开关处于相互配合的状态，减少了电弧的影响，提高了限制操作的可靠性、可行性。
优化有载调压变压器改善电压稳定性的新算法赵兴勇,张秀彬,何斌(上海交通大学电气工程系,上海200240)摘要:为研究高电压等级电力系统互联电网中有效的电压稳定预防控制方案,讨论了超高压/高压(EHV/HV)之间有载调压变压器(O LT C)的调整在预防控制中对电压稳定的影响,提出了一种通过优化调整O LT C分接头变比改善电压稳定性的新算法。
首先从当前运行点出发,利用连续潮流法计算负荷裕度,然后计算负荷裕度对分接头变比的灵敏度,利用梯度映射原理,寻找分接头变比调整的最优方向和档距,提高负荷裕度的最大值,从而改善系统的电压稳定性。
仿真计算一个示例系统的结果表明:通过优化OL T C分接头变比,可明显增加系统的负荷裕度,达到电压稳定预防控制的目的。
证明了该算法的可行性和有效性。
关键词:电力系统电压稳定;预防控制;负荷裕度;有载调压变压器;最优化;裕度灵敏度中图分类号:T M712文献标志码:A文章编号:1003-6520(2007)10-0170-04Novel Algorithm of Improving Voltage Stabilityby Optimizing Modification of OLTCZH AO Xing-yong,ZH ANG Xiu-bin,H E Bin(Depar tm ent o f Electrical Engineering,Shanghai Jiao To ng University,Shang hai200240,China)Abstract:T o adjust the on-lo ad tap chang er(OL T C)effectiv ely o f the tr ansfo rmers,this paper discusses the effect of tap changer s o f autotr ansfor mers between EHV and H V,w hich in many cases are contro lled manually.A novel alg or ithm to o pt imize the OL T C,w hich w ill max imize the lo ad marg in,is pr esented.F ir st ly,t he lo ad marg in is ca-l culated by using the continuatio n pow er flo w method,then the sensitiv ities of the load mar gin w ith respect to tr ans-fo rmer t aps is o btained.O n the basis of the gr adient pr ojection method,the o pt imal modificatio n directio n and the size o f the each tap step can be fo und out,the iterative pro cess is car ried o ut repeatedly,until the max imum load marg in is obtained under t he limit range of tapes.F inally,In or der to verify the pr oposed algo rithm,an exam ple o f po wer system vo ltag e stability is used,the o btained numer ical results sho w that the lo ad mar gin is increased o bv-i o usly.It is concluded that the v oltage st abilit y o f a po wer sy st em can be im pr oved by the o pt imal modification o f OL T C in the pr eventive contr ol o f vo ltag e st abilit y and the presented alg or ithm is feasible and effectiv e.Key words:pow er system v oltage stabilit y;preventiv e contro l;load mar gin;o n-load tap changer(O LT C);optimiza-tion;mar gin sensitiv ity0引言在电网互联、电力市场化、环境保护、投资等约束条件下,电力系统的发电中心远离负荷中心,负荷的高速增长及远距离输电使系统无功损耗增大,运行点非常接近其电压稳定临界点,越来越多的电力系统将面临电压失稳的问题。
智能型有载调容变压器设计分析作者：刘长江龙世熠来源：《科技视界》2014年第05期【摘要】本文介绍了智能型有载调容变压器的设计原理，总结了调容变压器大小容量的低压匝数的选取方法及设计中要注意的一些问题，提出了实现变压器的智能化及精细化电容补偿的一些思路。
【关键词】智能型有载调容变压器；智能化；电容补偿0 引言智能型有载调容变压器是一种具有大小两种额定容量，根据用户所带负荷大小，由调容控制器自动检测判断。
当负荷发生变化，开关的电机得到控制器指令后转动，经两级蜗轮蜗杆减速后，带动弓形板推动摇臂，使拉伸弹簧逐步拉伸储能，当过“死点”位置时，弹簧储能突然释放，摇臂带动拔槽件迅速拔动槽轮，槽轮带动主轴使动触头，辅助触头及过渡电阻转过一个分度槽，使开关实现了带负荷时的高压星、角，低压串、并联转换，从而实现容量的切换。
1 大小容量组合设计大容量时高压为D接，小容量时高压为Y接，则：Sd=3Id×Ud（1）SY=3IY×UY（2）式中：Sd——大变压器的容量，kVA；SY——小变压器的容量，kVA；Id——大容量相电流，A；IY——小容量相电流，A；Ud——大容量相电压，V；UY——小容量相电压，V；短路阻抗表达式为：Udk∝Id×Nd×/etd=Id×Nd2/Ud（3）UYk∝IY×NY×/etY=IY×NY2/UY（4）式中：Udk，UYk——大小容量变压器的短路阻抗，%；Nd，NY——大小容量变压器的高压线圈匝数；etd，etY——大小容量匝电势，V；由于UY=Ud/3^0.5因此式（2）又可写为：SY=3IY×UY=3IY×Ud/（3^0.5）（5）又由于Nd=NY，所以式（4）又可表达为：UYk∝IY×NY×/etY=IY×Nd2/（Ud/3^0.5）（6）而630kVA以下容量的短路阻抗均为4%，即Udk=UYk，则从式（3）和式（6）得IY=Id/3^0.5（7）把它代入式（5），得：SY=3IY×UY=3（Id/3^0.5）×Ud/（3^0.5）=Id×Ud（8）比较式（1）和式（8），得出如下结论：SY=Sd/3（9）即为了保证大小容量的短路阻抗相近，小变压器容量应约为大变压器容量的三分之一。
有载调容变压器在运行中的优化设计研究
摘要本文介绍了一种新型有载调容组合式变压器的优化设计，其具有节能效果明显、智能化程度高、故障率低、安装维护方便等特点。
笔者从变压器的本体及开关进行优化设计的说明，并通过试验论证，此种有载调容变压器的节能效果明显、运行中本体和开关故障低，特别适用于10KV以下配电网。
关键词有载调容变压器；优化设计；节能
1 有载调容变压器设计原理
笔者所提及的此种变压器在设计时具备大小两个额定容量。
高压绕组在大容量时为三角形连接，低压绕组为段2与段3并联（段2和段3匝数相同）然后和段1串联（段1导线截面积约为段2（或3）的2倍），此时低压绕组的匝数为段1的匝数与段2（或3）。
在小容量时，高压绕组改为星形连接，匝电压为原来的1/3，低压线圈则改成段1、段2、段3串联，合理选择匝数，其匝电压也要改为原来的1/3，以保证输出电压不变。
显然，由于匝电压大幅降低，铁芯中磁通密度亦大幅降低，使变压器在小容量状态下其空载损耗大大降低，实现了节能之目的。
它特别适用于季节性用电不均和时段性负荷差异大的农村电网[1]。
2 有载调容变压器本体的优化设计
有载调容变压器在运行中出现的最严重也是最致命的就是变压器短路故障。
因此笔者特意就此方面进行优化设计说明。
变压器在运行过程中，由于运行环境不断恶化，电网容量越来越大、短路电流逐年增大，抗短路能力不足已成为有载调容变压器事故的首要原因。
在电路发生突然的短路时，线圈中流过的电流比额定电流大几十倍，因此负载损耗将比额定运行时大几百倍，线圈温度将在短时间内迅速上升，若不能及时排除故障，则变压器就有被烧坏的可能。
因此笔者从绕组设计和装配工艺改进两个方面进行优化设计，以提高有载调容变压器的抗短路能力。
（1）在绕组导线的选用上，采用半硬漆包铜导线（屈服强度σ0.2=140～180MPa），增大单根导线的尺寸，在保证损耗等性能指标的前提下，内绕组尽量增大单根导线辐向尺寸（采用箔式绕组），外绕组加大导线截面，提高导线自身的机械强度。
（2）绕组采用圆筒式结构，冲击电压分布好，油道散热效率高。
（3）减小安匝不平衡程度。
轴向力是由辐向漏磁引起的，辐向漏磁大小取决于安匝不平衡程度，设计时使绕组安匝尽可能平衡。
高压绕组有分接匝时，将
各分接档匝数沿轴向均匀分布，使分接开关无论调到哪一档，安匝不平衡程度均最小。
因此在产品设计时，应保证每个绕组的磁场中心在同一高度，否则可增大沿绕组轴向的安匝不平衡，从而使辐向的漏磁通增大，引起轴向点动力的增大。
（4）设计合适的绕组端部绝缘结构和端部压紧结构。
绕组端部采用厚的高强度层压木（带油道）作为端部绝缘，并采用工字形和槽形整体结构，增加高、低压绕组的轴向压紧面积，并采用一定机械强度的夹件，将上下压板和绕组紧紧压装在一起，使绕组支撑在单独的绕组支撑系统上，以提高抗短路能力。
（5）采用合理的引线结构，保证引线具有足够的机械强度。
低压引线铜排在夹件上作有效的固定，高压引线自动打弯，使得短路的机械力或器身的强烈震动不致损坏开关[2]。
3 有载调容开关优化设计
在运行过程中，有载调容开关的使用寿命直接影响变压器的使用质量，开关在有载调容时，极间电压过高、切换过程断电问题已成为行业难题。
为了保证变压器的有效不间断运行，我们在开关的优化设计方面进行了研究。
优化设计的整体思路为在有载调容开关的基础上。
通过设计新的串联多断口形式和快速机构布置模式，将调容与调压触头组集成，产生一种新型机构的有载调容开关，并避免了机械干涉，降低了成本、体积，外形与原调容开关基本相同，新设计的变压器也降低了综合造价。
3.1 新的调容多断口设计
新的多断口技术完成了对高电压的切换，可是相应的问题确是多个触头的串联排布占用了太多空间，已经没有放置调压触头的位置了。
因此我们对串联多断口进行了改良。
将过渡电阻一分为二，根据电阻所连断口数量分配组织比例，这样，过渡支路电压会被电阻强制分配，所以不再需要个别静触头了，从而有足够的空间布置调压分接触头。
因此实现了7个分接神的有载调容调压分接开关的触头排布。
3.2 调压与调容两套机构的设置问题
在传统的V型有载分接开关中，有两套（动触头）转换机构，但是这种设计并不适用于有载调容调压分接开关，原因是调容与调压需要彼此独立运行，互不制约。
还有就是作为面向配电变压器使用的产品，不可能允许复杂的机构和庞大的体积，这些问题都为设计带来了难度。
解决这个问题的思路是，原有的调容机构不动，在其支架的下面，设置一套调压快速机构，电机的动力由支架上面引入，以支架为平面，上、下两侧分别形成共轴的两套快速机构。
而且有载调容开关为立式圆筒式结构，开关动、静触头结构设计合理，紧固在绝缘筒上，切换过程中无卡死现象，接触电阻小。
3.3 在线滤油补油装置
农村用电24小时负荷变化较大，“餐峰”、“灯峰”时段的负荷几乎是低谷时负荷的2-6倍，为提高电压质量，变压器在调容同时还频繁调整变压器有载调压的档位，每次调压都会因弧光产生游离碳等有害物质，这些杂质的形成降低了变压器油绝缘介质的绝缘强度，同时使有载调压装置的绝缘油减少，因此，开关的自动滤油装置就可以自动对有载调容开关本体内的变压器油进行过滤，确保开关内的变压器油洁凈，使开关的维护时间大为减少，接近于零维护。
开关具有独立油室，不会污染变压器本体的油[3]。
4 结束语
通过优化设计，此种有载调容变压器的本体和有载调容开关组合结合更为紧密，使其在运行中本体和开关故障率大为降低，维护更为方便，并通过试验论证，此种有载调容变压器的节能效果明显，特别适用于10KV以下配电网。
其智能化调容调压方式很好满足了智能电网的要求，可以很好改善农村用电网季节性负荷和时段性负荷的峰谷式变化对变压器使用寿命的影响和运行安全性要求。
真正实现了节能的目的，降低了电网系统损耗。
参考文献
[1] 罗伟彬，刘长江，龙世熠，等.S13型有载调容变压器的特性与设计[J].变压器，2015，52（5）：9-12.
[2] 贾继莹，栾大利，刘艳新，等.一种新型有载调容分接开关的设计[J].变压器，2015，52（2）：45-48.
[3] 王金丽.有载调容变压器综合经济型分析及应用研究[J].高压电器，2009，45（3）：32-35.。
