调容变压器在贵州电网的应用前景分析

王恩伟

【摘要】电力系统的节能降损是建设节约型社会的重要组成部分，尤其是配电系统量大面广，其节能降损问题既关系千家万户的优质用电，又是直接影响供电企业经济效益的重要因素之一。在农村电网中，农闲时配电变压器白天接近处于空载运行状态，导致了配电变压器空载损耗约占整个10kV配电损耗的40%左右。因此，降低配电变压器空载损耗对降低10kV配电损耗具有十分重要的作用。调容变压器可具有大小两个容量，根据实际负荷大小调节运行容量，适用于季节性负荷变化幅度比较大的农村电网，以及一些昼夜负荷变化显著的城市商业区、开发区、工业区等配电台区，负荷较轻或接近空载时由大容量调为小容量运行可大幅度降低空载损耗。

【关键词】调容变压器;大马拉小车

引言

在农网中普遍存在一个村庄使用一台配电变压器的现象，每到农副产品加工季节，农户会集中用电，在这种状况下，用电高峰季时负荷和用电淡季时负荷相差很大。在负荷高峰期，变压器的负载率可以达到90%～150%，主要以灌溉、农业生产用电、农副产品加工为主，在负荷低谷时期，平均负载率不到30%，主要以照明用电为主。因此形成了用电高峰时变压器过载运行现象严重，而在用电淡季时出现了“大马拉小车”现象，造成变压器空载损耗严重。上述情况给选择配电变压器容量带来了困难，如果按最大负荷选择，变压器运行不经济;如果按最小负荷选择，变压器将在严重过负荷状况下运行，出现设备烧毁的现象，很不安全。为改善上述用电不合理现象，提升10kV配电变壓器供电能力，本文考虑引入调容变压器和子母变压器新型供电模式，以解决因负荷季节性变化导致的问题。

图1 调容变压器实景图

1.调容变压器的工作原理

调容变压器是一种具有大、小两个容量等级，并可根据负荷大小进行调节的变压器，其原理主要是高低压绕组随调容开关而变化。

高压绕组：采用了两种联结组别，大容量时为Dyn11，而小容量时为Yyn0。如果将变压器由大容量调为小容量，高压绕组联结方式由D结改变为Y结，高压绕组在大小容量时匝数保持不变，仅改变其联结方式。

低压绕组：低压绕组由三部分组成，一是27%匝数的线段（Ⅰ段），二是73%匝数的线段由两股并联绕制（Ⅱ、Ⅲ段）。大容量时，Ⅱ、Ⅲ段并联后与Ⅰ段串联运行;小容量时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段全部串联运行。大容量→小容量时，高压侧D→Y联结，低压侧Dyn11联结→Yyn0联结;小容量→大容量时，高压侧Y→D联结，低压侧联结Yyn0→Dyn11联结。

2.调容变压器的结构特点

（1）为满足用户的不同要求，铁心结构有卷铁心和叠积式铁心两种，卷铁心结构是将硅钢片带料加工卷制成封闭形铁心，叠积式铁心采用优质冷轧硅钢片，阶梯形三级全斜带尖角接缝，不冲孔，改善了磁路结构。两种铁心结构与同规格S9型产品相比，空载损耗降低30%，空载电流下降70%。

（2）绕组采用圆筒式结构，冲击电压分布均匀，油道散热效率高。采用卷铁心结构高低压绕组直接绕制在铁心柱上，因此要采取一些特殊技术措施。

（3）适当调整器身主绝缘距离。沿线圈圆周的周向支撑，均用层压纸板或层压木做成的绝缘块，保证受热时不收缩。

（4）调容开关为卧式笼形结构，外部手柄、限位在装配时经调整定位，其转动机构为一对精加工的齿轮，确保动作可靠。在操作机构顶部有防水罩，保证操作机构安全，延长了使用寿命。

（5）油浸式变压器的油箱既是变压器器身的外壳和浸油的容器，又是变压器总装的骨架，因此，变压器油箱起到机械支撑、冷却散热和绝缘保护的作用。调容变压器的油箱可选用传统的管状散热器油箱，也可用波纹油箱。

3.调容变压器的优势比较

（1）调容变压器小容量性能指标优于普通同容量产品性能，空载损耗低、空载电流小，在配电网低负载率下使用，节能效果好，较适合在农网中使用，详细参数对比见表1。

表1 调容变压器与普通变压器技术参数对比

额定容量（kVA） 技术指标 S11调容变压器（测量值） 普通S11（标准值）

160（D，yn11） 空载损耗 260W 290W

空载电流 0.34% 0.42%

负载损耗 2160W 2200W

短路阻抗 3.82% 4%

63（Y，yn0） 空载损耗 130W 150W

空载电流 0.17% 0.57%

负载损耗 1060W 1040W

短路阻抗 4.07% 4%

（2）工程造价低。安装一台调容变压器比安装同容量的“母子变压器”，可减少台架一套，计量箱一个，跌落式熔断器一组及横担、避雷器等器材。

（3）供电方式灵活，运行稳定，操作简单。调容变压器大小2个容量可根据负荷情况进行调整，档位分为6档，运行单位可根据负荷及电网电压状况方便地进行调节。

4.建议

建议使用开发完善的有载调容变压器。有载调容变压器能够根据负荷的大小，利用专门的调容开关来实现不同容量之间的切换，无载调容变压器不能够带电调容，影响到用户的供电可靠率。随着配电变压器有载调容技术的逐渐成熟，有载调容配电变压器在用电负荷昼夜变化显著的台区，尤其在季节性负荷较强的农村电网将具有较为广阔的应用前景。

参考文献

[1]陈玉国，余向杰.调容变压器技术及其发展[J].电力设备，2006，7（6）：107.

[2]王金丽.有载调容变压器综合经济性分析及应用研究[J].高压电器，2009，45（3）：32-35.

[3]王志凤，王作军，姚伟.有载调容变压器在农村电网中的应用[J].供用电，2009，26（5）：50-52.

[4]朱仁华，于锦新，王立祥.浅析有载调容变压器在农村电网中的应用研究[J].科技资讯，2011，14：149.

[5]王立祥，朱仁华，于锦新.浅谈有载调容调压变压器在配电网的应用[J].科技资讯，2011，13：146.

[6]郭琦，孙春安，李东伦.调容变压器在10kV配电网中的应用[J].东北电力技术，2008，29（3）：12-15.

[7]刘伟，季杨，周云利，姚建红.有载调容变压器的仿真及应用[J].大庆石油学院学报，2003，27（4）：51-53.

[8]邓震，向东.调容变、子母变应用[J].农村电气化， 2010，4：7-9.