樊南主变压器有载调压开关与控制器回路的改进与完善

邵明汝，刘剑，李彦超，南华，董新文，韩强，玄冠涛

（1.华北油田公司水电厂，河北任丘062552；2.山东农业大学机电学院，山东泰安271018 3.山东农业大学农学院作物学博士后流动站，山东泰安271018）

樊南主变压器有载调压开关与控制器回路的改进与完善

邵明汝1，刘剑1，李彦超1，南华1，董新文1，韩强1，玄冠涛2，3

（1.华北油田公司水电厂，河北任丘062552；2.山东农业大学机电学院，山东泰安271018 3.山东农业大学农学院作物学博士后流动站，山东泰安271018）

针对山西煤层气樊南变电站主变在增容过程中，新旧有载调压分接开关、控制器型号、接线原理和主要功能等出现了无法正常工作的诸多问题，按照主变压器有载调压功能的设计原理，对有载调压控制回路进行了详细的分析，判断出发生不能正常工作的主要原因和问题，并进行改造及完善。

控制回路；过流闭锁；有载调压；测控装置；有载调压档位控制器

随着山西煤层气电力负荷的增加，樊南变电站由6300kVA的2台变压器增容为12 500 kVA的2台变压器，如图1，给出了连接示意图即接线原理图。在增容过程中，主变压器的有载调压开关与控制回路由于新旧有载调压分接开关控制器装置型号、接线原理和主要功能不同，在主变更换过程中，又由于没有有载调压施工图纸，新旧调压装置不统一、不规范，原接线与新装置，新装置与许继FCK装置规约等出现了无法正常工作的诸多问题，严重影响了电力系统的安全运行。按照主变压器有载调压功能的设计原理[1-3]，对有载调压控制回路进行了详细的分析，判断出发生不能正常工作的主要原因和问题并进行改造和完善。

图1 接线原理图

1 变电站变压器增容存在的问题

樊南变电站旧的变电站配置的上海华明电力装备股份有限公司生产的控制器，虽有全套资料但是由于控制电缆终端接头与原开关不同，不能直接使用，需要在中间进行变换。19芯电缆终端接头与分接开关内部对应关系不明，需要打开开关进行查找对应，上海华明控制器需要与调度通信系统对接。

（1）6300kVA旧变压器使用的是上海华明HMK -35D自动控制器，通过有载调压分接开关头部的电动操作机构来控制有载分接开关的切换操作，从而对变压器进行电动调压。12 500 kVA变压器使用的是HMK-8变压器有载调压分接开关控制器，具有档位显示，动作次数显示功能，并且经RS485串口实现远程通信，控制变压器有载调压分接开关升、降停，同时还可以模式选择实现本地和电操的升、降、停控制。

（2）主要功能也不同，新的控制器适用于SHMIII型电动机构，界面采用LED显示屏，三种操作模式本地、远控、电动，档位BCD码无源触点输出、运行状态和欠压闭锁状态无源触点输出，档位显示和动作次数显示，具有RS-485串行通信功能。旧的控制器是通过面板上的轻触按键进行开关档位调节，输入一一对应信号实现有载分接开关的无触点远程监视与控制[4-6]。

（3）工作原理不同，新的变压器有载分接开关位置信号通过19芯航空插座传人控制器内部，经过隔离送CPU中央控制器编码，BCD无源接点输出。旧的控制器是分接位置经隔离后由CPU读取显示，并输出分接位置的BCD码和一组一一对应位置信号接点。

（4）电流闭锁回路所取节点不同，新的取常开节点，旧的取常闭节点，保护功能不同。

2 需要解决的问题

（1）原来的控制器与开关随变压器一起调走，无详细资料，（图纸说明书），需要找到原理图。

（2）上海华明的控制器HMK-10/35有全套资料但是由于控制电缆终端接头与原开关不同，不能直接使用，需要在中间进行变换。

（2）19芯电缆终端接头与分接开关内部对应关系不明，需要打开开关进行查找对应。上海华明控制器与调度通信系统对接。

3 具体改进过程

根据新旧控制器工作原理，对照控制回路（见图2），进行分析，实现各功能正常工作。

图2 控制回路原理图

（1）交流电源接线：由交流盘铺设4芯电缆两根，分别放到交流端子排上，然后由三项低压断路器，接入三相交流电源相线L1、L2、L3输入、三相交流电源零线N输入到HMK8控制器。装置上电后检查主板、LCD显示、键盘及微处理器是不是正确，看看电机相序是不是正确。

（2）对欠电压闭锁回路（取长闭触点输出），对过电流闭锁回路（取常开触点输入），进行回路改造和完善。过电流闭锁原来是取常闭触点输入，现在的装置是取常开触点，因此需要在装置中取一对常开同时取掉常闭触点。过电流闭锁保护常开触点的检查：在升或降的过程中把后板上端子11和12这两个端子用导线短接，升和降应马上停止。经试验回路改造完好。

（3）分接开关BCD码输出，远控输入接线，进行回路改造。

将一组一一对应的BCD转换器拆除，对照许继FCK-820测控装置工程设计应用，对变压器分接头的档位以BCD码方式接入，1~4档BCD档位码为个位，5~7档为BCD码十位。为此，取一BCD码正电源1，取出BCD码的5.6.7档接点2的0次方、2的1次方、2的2次方，正确接入，就地、远程、电动通过BCD码进行操作分接开关档位，回路完整，操作正常。BCD码无源接点回路改造完整。将远控输入的升档1-N、降档N-1、停止档及正电源正确接入端子8.9.10及13处无源常开触点，远控后台操作正确。

4 结束语

樊南35 kV变电站是无人值守变电站，主变压器有载调压回路的完整改造，对就地、远控都带来了方便可靠的操作，通过对两种不同型号的分接开关的改造和完善，实践证明改造是成功的。

[1]王向臣，徐宏全，于长永，等.电网无功补偿实用技术[M].北京：水利水电出版社，2009.

[2]付文竹.主变压器有载调压控制回路的改进与完善[J].继电器，2008，36（4）：79-80.

[3]赵畹君，谢国恩，曾南超，等.高压直流输电工程技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[4]汪佳.电网规划中的三大关键技术研究[D].长沙：湖南大学，2012.

[5]康重庆，夏清，刘梅．电力系统负荷预测[M]．北京：中国电力出版社，2008．

[6]张德明.变压器真空有载分接开关[M]．北京：中国电力出版社，2015．

Improvement of Load Voltage Regulating Switch and Controller Circuit of FanNan Power Transformer

SHAO Ming-ru1，LIU Jian1，LI Yan-chao1，NAN Hua1，DONG Xin-wen1，HAN Qiang1，XUAN Guan-tao2，3
（1.Hydraulic Power Plants of Huabei Oilfield Company，Hebei Renqiu 062552，China；2.College of Mechanical and Electronic Engineering，Shandong Agricultural University，Tai’an Shandong271018，China；3.Postdoctoral Station of Crop Science，College of Agronomy，Shandong Agricultural University，Tai’an Shandong 271018，China）

During the process of compatibilizing of the main transformer in Fannan substation of Shanxi coal-bed gas，there are many problems such as difference between the old and new on-load tap-changer，different controller type，different wiring principle and main function，etc.，which can not work normally.According to main transformer on-function of the design principles，on-load tap-changer control circuit was analyzed in detail to find the main problems，and the problems were solved and improved.

control loop；over-current lockout on；load voltage regulation；control device；on-load regulator gear position controller

TM531

：A

：1672-545X（2017）01-0169-03

2016-10-06

山东省自然科学基金项目（编号：BS2015NY012）；山东农业大学博士后基金项目；山东农业大学智能农机装备项目；山东农业大学青年科技创新基金项目

邵明汝（1961-），男，山东人，中专，研究方向：继电保护；玄冠涛（1979-），男，山东人，博士，讲师，研究方向：机电自动化。