有载调容调压变压器的研发
有载调容调压配电变压器
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目录
1 调容变基本概念及适用场所 2 调容变基本原理 3 调容变结构 4 调容变电磁计算与常规计算的不同 5 调容变运行特性
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基本概念
有载调容调压配电变压器,在负载或励磁条件下,根据实际运行负 荷大小,通过调容开关,自动完成高压绕组的 “D”—“Y”切换与低压 绕组“并联”—“串联” 的同步切换;在负载或励磁条件下,根据运行 电压高低,通过调压分接开关,自动完成高压在大小容量下分接档位的 切换。
1、有载调容 变压器调容具备自动、手动两种模式。当处于自动模式时,终端根据负荷大小自动调 节容量。当变压器运行在小容量档,输出功率大于升容门限,并满足系统设定的其他判据 时,自动调节至大容量档;当变压器运行在大容量档,输出功率小于降容门限,并满足系 统设定的其他判据时,自动调节至小容量档。 强制调容:变压器输出功率大于升容门限、过流状态或电压缺相时,无论手动或自动,均 不执行降容量命令。
配网线路压降示意图 4
适用场合
2 负荷波动大 农村配变长期空载或轻载运行导致空载损耗过高。
视在功率日曲线图 5
各负荷时段占比
日最大值 日最小值
适用场合
节后
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春节期间
农村配变长期空载运行导致空载损耗过高。
2月2日 2月1日 1月31日 1月30日 1月29日 1月28日 1月27日 1月26日 1月25日 1月24日 1月23日 1月22日 1月21日 1月20日 1月19日 1月18日 1月17日 1月16日 1月15日 1月14日 1月13日
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调容变基本原理
2 调容动作过程
高压D-Y转换、低压并串完成调容
高压绕组
低压绕组
主要介绍由大容量调节为小容量的动作过程(反之则反)。 高压绕组:S2、S4、S6由闭合状态,转化为开断状态;S1、S3、S5由开断状态,转化为 闭合状态。得以实现高压绕组的的△―Y转换。 低压绕组:S7、S8、S10、S11、S13、S14由闭合状态,转化为开断状态;S9、S12、 S15由开断状态,转化为闭合状态。得以实现低压绕组的并联-串联的转换。
S13—M.ZT—160(50)~630(200)10系列智能型有载调容变压器技术经济分析
S13—M.ZT—160(50)~630(200)/10系列智能型有载调容变压器技术经济分析0 概述众所周知,农村电网负荷的大小是随季节的变化而变化的。
农忙时负荷大,农闲时负荷小。
这就给农村电网配电变压器的选型带来困难。
容量选大了,在农闲时,会出现“大马拉小车”现象,容量选小了,在农忙时,因负荷过大从而引发变压器烧毁事故。
广东清远地区农村在2012年就出现过春节期间务工人员陆续返乡,因负荷陡增而导致很多变压器烧毁事故发生,给当地农村造成很大的经济损失。
现有的配电变压器,包括箱式变电站、美式箱变等都是一种固定容量变压器模式,变压器的额定容量均按用户单位最大负荷情况来配制,而实际用电负荷长期达不到负荷状态。
电力部门一直想使用一种变压器的容量随用电量大小不同而随之匹配的变压器,即在满足用电需求的前提下最大限度降低变压器容量以达到减少变压器空载损耗和降低网络无功电流的目的。
为了能改变变压器容量问题,国内在农村电网曾大力推广过无励磁调容变压器,其原理是在变压器断电的情况下,通过调整改变变压器内部联结组的方式,从而改变变压器的容量,可实现容量3:1或2:1的变化。
无励磁调容存在的问题是不能适时改变变压器容量,电网质量提高也不允许常停电进行操作,且常因变压器处于低容量时负荷突然变大,造成变压器烧损。
之所以采用无励磁调容技术是因为始终不能解决调容开关带电转换的难题。
广东广特电气有限公司通过多年探索,开发出S13-M.ZT系列节能智能型有载调容变压器。
该系列变压器具有大小两个容量,根据实际负荷大小通过智能型有载调容开关自动调节运行容量,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用电场所,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。
1 技术参数与结构特点1.1 技术参数见表1表1 S13-M.ZT-160(50)~630(200)/10系列有载调容变压器技术参数表1.2 结构特点1.2.1 铁心铁心采用纵横七步进叠片结构,这样能较好地降低气隙相邻电工钢片磁密,减少磁力线横穿越气隙的次数,从而改善传统接缝铁心在接缝处的磁性能,起到节约能源,提高供电质量,减轻噪声环境污染和增加材料利用率的作用。
智能型有载调容变压器设计分析
S y = 3 I y  ̄ U Y 式中:
( 2 )
S d - 一 大变压器 的容量 , k V A: S 广 小变压器的容量 . k V A: I r 一 大容量相电流 , A ; I 广 _小容量相 电流. A ; U 一 大容量相 电压 . v: u Y . 一 小容量相 电压 , v : 短路阻抗表达式为 :
U 。 [ I a x N d x / e ,  ̄ = I d x N d 钿d U Y k o c I y x N y x / e I Y × NY 2 / UY ( 3 ) ( 4 )
由于联结到有载开关 的低压引线多且长 .因此引线要用铜母线 . 且截面选取宜大一些 , 这样才能满足负载损耗的要求。为 了低压接头 与开关顺利相连 . 联结处应采用伸缩接头。引线必须用层压板制作的 导线夹紧 . 否则很难满足变压器抗突发短路 的能力要求
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
O 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 。
U Y k l y x Nv x / e t y = l y x N a 2 / ( U J 3 " 0 . 5 ) ( 6 ) 而6 3 0 k V A以下容量 的短路 阻抗均为 4 %, 即u = U , 则从 式( 3 ) 和式 ( 6 ) 得I v = I d 3 0 . 5 ( 7 ) 5 电容 补 偿 把它代入式( 5 ) , 得: 采用智 能式动态补偿 电力 电容器 . 能显著提高用电效率 有手 动 S y = 3 I v x U y = 3 ( I # ' 3 0 . 5 ) x W( 3 " o . 5 ) = I d x U d ( 8 ) 和智能 自 动补偿功能 自 动投切功能可 以跟据采集 的信号 . 实现对变 比较式( 1 ) 和式( 8 ) , 得出如下结 论 : 压器容量及功率 因数 的实 时监测 . 实现动态智能化控制。 S v = S d / 3 ( 9 ) 通过采集 的电压 、 电流 、 功率 因数 , 电压谐波含量 测量 , 电容器三 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 相 电流, 电容 器 内部温度等 参数 , 实现 回路 短路保护 、 过电流保护 、 过 压器容 量的三分之 一 压、 欠压保护 , 过温保护 , 缺相保护 . 三相不平衡 保护等保 护功 能。 2 变 压 器 线 圈设 计 具有 R S 4 8 5网络通信联机功能 . 可 以自动检测及跟踪系统无 功的 变化 . 自动投切 电容器组。 容量相 同的电容器按循环投 切原则 . 容量不 2 . 1 高压线 圈设计 同的 电容器按适补的原则投切。 电容器先投先退 、 先退 先投 : 电容器运 大小容量线 圈的匝数不变 . 导线截 面按满足 大容量电流设计 大 行温度低的先投 , 运行温度高的先退 : 补偿工况恒定时 , 电容器每十五 容量线 圈为 D接 . 小容量线 圈为 Y接 分钟循环投切 , 避免单只电容器长时间投运。 2 . 2 低压线 圈设计 无功功率补偿设置足够小 的补偿单元 ( 最小 可达 5 k v a r . 接近无级 由于小容量高压线 圈匝数与大容量相 同. 而相 电流则为大容量 的
电力变压器有载调压技术分析
电力变压器有载调压技术分析摘要:现阶段,在我国社会经济的不断发展过程中,对电力的需要量开始逐渐扩大,电力建设项目愈来愈多。
对供电系统而言,在运转过程中保证电力的安全和稳定是检验电力运行状况的重要指标,而电力变压器乃是保证电力安全与平稳的至关重要的技术,有载调压技术能够很好地调整电压系统,保证供电系统正常高效运行。
基于此,本文从传统和新型两个维度,对电力变压器的调压技术展开具体的分析。
关键词:电力变压器;有载;调压技术电压质量是测评电力企业供电服务水平的重要指标之一。
中国农村电网线路小而且疏散,分支线多,供电面积大,用电负载点多面广,季候性负荷特征显著,年均负载率偏低,峰谷差值较大。
低谷负荷期,变压器处于轻载状态运行,对用户的供电电压偏高,就会使用电设备加快老化,加速损耗,危及设备及电网的安全。
高峰负荷期,变压器处于超载状态运行,对用户的供电电压偏低,降低用电设备效率,影响电网安全运行。
有载调压技术的基本原理主要是从变压器某一边的电磁线圈中导出多个有载分接开关,在有载分接开关的影响下与不断开负荷电流的状况下,由一个有载分接开关转换到另一个有载分接开关,来改变有效的线圈匝数,从而达到调整电压的效果。
传统的机械式调压变压器存在较多缺陷,例如运行缓慢、有可能产生电弧等。
随着技术的逐渐进步,机械式调压有载分接开关已经成为我国广泛使用的设备,它不仅可以改善调压开关的性能,而且能够有效提升变压器的安全性和可靠性。
有载调压技术的应用促进了节能型配电变压器技术性能的升级换代,有助于配电台区的经济高效运行和配电自动化功能的延伸与拓展。
配电变压器有载调压与并联电容器投切相结合已成为中国目前实现配电网电压无功综合自动控制、限定电压波动在合格范围内的重要手段,对保障用户优质电力服务和提升配电网安全、可靠、经济运行水平具有重要的现实意义。
一、电力变压器有载调压技术介绍电力变压器有载调压技术是电力网络中把控电压稳定的重要途径,可以减少电力设备的运行损耗率。
有载调压变压器
有载调压变压器一、简介有载调压变压器(On-Load Tap Changer,简称OLTC)是一种用于电力系统的关键设备。
它可以在运行中根据负载需求对输入电压进行调节,以保持输出电压稳定。
有载调压变压器是电力系统中的重要组成部分,被广泛应用于配电系统、输电系统以及工业领域。
二、工作原理有载调压变压器的工作原理基于变压器的自感作用和电感的磁耦合特性。
当输入电压改变时,变压器的一次侧感应到的磁感应强度也会发生变化,通过可调的分接头,可以调整变压器的一次侧和二次侧的匝数比例,从而实现输出电压的调节。
调压过程中,变压器的二次侧负载电流不会中断,因此被称为有载调压。
三、特点与优势1. 精确的电压调整:有载调压变压器能够快速而准确地对输出电压进行调整,从而满足不同负载需求,并保持电力系统的稳定性。
2. 高可靠性和稳定性:有载调压变压器使用优质的材料和技术制造而成,具有高可靠性和稳定性,能够长期稳定运行。
3. 高效节能:由于输出电压可以根据实际负载需求进行调整,有载调压变压器可以实现节能效果,减少电能损耗。
4. 使用方便:有载调压变压器配备了人性化的控制和监测装置,操作简单易懂,用户可以轻松调整和监测输出电压。
5. 抗过载能力强:有载调压变压器具有良好的过载容忍能力,可以在短时间内承受较大的过载电流。
6. 对负载波动响应迅速:有载调压变压器能够快速响应负载波动,确保输出电压稳定。
四、应用领域1. 配电系统:有载调压变压器在配电系统中广泛应用,保证用户在不同电压需求下能够正常供电。
2. 输电系统:有载调压变压器可以用于输电系统的自动电压调节,确保输电线路的电压稳定和传输效率。
3. 工业领域:在许多工业领域,如钢铁、石化、冶金等,电力负载需求经常发生变化,有载调压变压器可以满足这些需求,保持稳定的电压供应。
4. 新能源领域:有载调压变压器可以广泛应用于新能源发电领域,如太阳能发电、风能发电等,确保电能输出的稳定性和可靠性。
变压器的有载调压电气原理
变压器的有载调压电气原理
变压器的有载调压电气原理是通过改变变压器的输入电压或输出电压来实现调压的。
具体的电气原理如下:
1. 基本原理:变压器是由一个或多个线圈(绕组)绕在共同的铁芯上组成的。
当电流通过一个绕组时,它产生的磁场通过铁芯传导到其他绕组。
根据磁感应定律,当磁场的变化导致绕组中的磁通量变化时,会在绕组中产生电动势。
2. 有载调压原理:变压器的输入电压和输出电压之间的比值称为变压器的变比。
通过改变变压器的变比,可以实现调压的目的。
在有载调压时,改变输入电压或输出电压的方式主要有以下几种:
- 改变输入电压:通过改变输入端的电压来调节输出端的电压。
这可以通过提供合适的输入电压来改变变压器的变比。
例如,将输入电压调高,输出电压也会相应增加。
- 改变输出电压:通过改变输出端的电压来调节输入端的电压。
这可以通过调整输出负载电阻来实现。
例如,增加输出电阻将使输出电压下降。
3. 稳压控制电路:为了实现精密的调压控制,常常需要使用稳压控制电路。
稳压控制电路可以实时监测输出电压,并根据需要调节输入电压或输出电压以保持稳定的目标值。
这可以通过反馈控制系统实现,其中输出电压的变化被测量并与
参考电压进行比较,然后通过调节输入电压或输出电压来纠正差异。
总之,变压器的有载调压电气原理是通过改变输入电压或输出电压来实现调压的。
这可以通过改变变压器的变比或使用稳压控制电路来实现。
非晶合金有载调容变压器的开发和应用
非 晶合 金 有 载 调 容 变压 器 的开 发 和 应 用
赵 敏
0 3 0 0 2 1 ) ( 太 原 万 鹏 变 压 器 制 造 有 限 公 司 , 山西 太 原
摘 要 :详 细 叙 述 了 新 型 节 能 非 晶 合 金 有 载 调 客 变 压 器 的 基 本 原 理 , 通 过 能 耗 数 据 对 比 , 可 以 发现 新 型 节 能 变
第 4期 ( 总第 1 7 9期 )
2 0 1 3年 8 月
机 械 工 程 与 自 动 化
ME CHANI CAL ENGI NEERI NG & AUTOM ATI ON
NO . 4 Au 6 4 1 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 1 8 7 - 0 2
2 . 2 绕 组 结构及 调 容过程
有载 调容 变 压 器 具 有 大 、 小 两 个容 量 。在 小容 量 时, 三相高 压绕 组 为星 接 , 低 压绕 组 为 串联 ; 在 大 容量 时, 三相高 压 绕 组 为 角 接 ,低 压 绕 组 为 并联 。变压 器 与有 载调 容开 关调 容 原理 如 图 l 所示 , 以一相为 例 , 变 压器 高低 压 线 圈 出 头 A、 X、 a l 、 x 1 、 a 2 、 x 2分 别 连接 到 对应 调容 开关 头上 。
( a )大 容 量 时
( b ) 小 容 量 时
固 l 变 压器 与 有 载 调 容 开 关 原 理 图
铁 心采 用非 晶合金 材 料 , 非 晶合 金 是 一 种 新 型 节 能材 料 , 采用 快 速急 冷凝 固生 产工 艺 , 其 物 理状态 表 现 为 金属 原子 呈无 序 非 晶排 列 , 它 与硅 钢 的 晶体 结 构 完 全不 同 , 更 利 于被 磁 化 和 去 磁 。这 种 新 材 料 用 于 变 压
油田用有载调压调容变压器
油田用有载调压调容变压器油田用有载调压调容变压器是新型节能变压器,可以改变变压器运行效率低、电能浪费大的状况,并且经济效益非常可观。
有载调压调容变压器的调容调压是通过有载开关自动调节实现的,高压电压保持不变,低压电压改变。
标签:油田用有载调压调容变压器;经济指标;对比1 前言节能降耗是我国宏观经济面临的一个问题,提高能源使用率,节约能源,是中国现阶段电力发展的主题。
目前,国内外广泛采用的抽油机由于其机械特性的特殊原因,造成了抽油机的动力系统大部分运行在“大马拉小车”的工作状态,动力系统的效率一般低于30%,造成了效率低下、能耗高、采油成本居高不下的局面。
为降低采油成本,我們经过在油田广泛调研和同类产品的基础上,开发生产出了抽油机有载调容调压机电一体化智能变压器---有载调压调容变压器。
2 工作原理有载调压调容变压器的调容实现是通过高压电压不变,低压电压改变,是通过变磁通调压来实现的。
具体工作原理如下:在二次控制箱内有电流互感器,捕捉电流信号后,传到控制器,控制器根据信号进行比较、计算,然后将比较计算的结果信号传给有载开关,有载开关动作,改变输出容量。
当信号是需要变压器的负载率提高时,有载开关动作,使高压线圈匝数减少,低压部分电压升高,这时输出的是高容量;当信号是需要变压器的负载率降低时,有载开关动作,使高压线圈匝数增多,低压部分电压降低,这时输出的是低容量。
有载调压调容变压器的控制简图如下图1:有载调压调容变压器的高压接线原理图如下图2:3 经济性能分析有载调压调容变压器节能效果显著,因此有广阔的发展前景,具体的经济指标对比:以100kV A(30kV A)与11型100kV A变压器性能指标为例,经济指标计算对比如下:3.1 调容变压器(11型,按在小容量下运行时间为1/2)40000+[(4300×235+1100×1785)×0.5+100×144] ×1=15.4万元40000+[(4300×190+1100×205)×0.5+100×144] ×1=1.7万元两个相加等于17.1万元。
浅谈有载调容调压变压器在配电网的应用
浅谈有载调容调压变压器在配电网的应用1 有载调容调压变压器在电网中的有效运用有载调容调压变压器在油田配电网中可以改变抽油机系统很多的问题,如功率因数低,效率低,电能浪费大等。
我们都知道油田配电网的核心设备就是抽油机,抽油机在用电的时候负荷变化非常明显,最高负荷一般是在抽油机启动时才会出现,再根据液量黏度等不同,负荷也会随着不断变化。
当抽油机启动后,用的电量就会相对较少,因为安装的变压器容量是按照抽油机起动时的负荷来选择的,本身的损耗是随变压器容量的增大而相对增大的。
抽油机起动过后,变压器就处在一个轻载和安载的状态中,就会造成大量的电流失。
针对这一现象,第一采油厂做了这样一个测试,他们在原来使用在机采井上的3台变压器,把S7型变压器进行改造,变成jnfd/gsz9型有载调压调容变压器。
我们首先是把三口井的产液量和动液深度进行对比,从中可以看出,经过改造后的三口机采井所使用的有载调容调压变压器对机采井电机的负荷没有任何的影响,依旧正常工作。
我们又进行计算,得出改造后的三口井有载调容调压变压器平均有功节电率是12.64%,平均无功节电率是87.24%,综合节电率达到了18.15%。
有载调容调压变压器除了节能,还有有效防止电能丢失,从而保证了油田的利益。
有载调容调压变压器有着防窃电独特结构,但是在输出电压的数值上更具有其他节能设备没有的独特之处,有载调容调压变压器在进到节能运行状态后,变压器所输出线电压会在280V到300V之间,这时它所输出现相电压只有160V这样子,即使真的有人存心偷电回家使用,也会因为电压过于低而造成无法使用,像一些普通家电是没有办法正常工作的,所以说有载调容调压变压器为油田事业带来了举足轻重的作用。
2 有载调容调压变压器工作原理有载调容调压变压器有自动调整输出电压和输出容量的功能,为了保证电机要有足够的启动转矩,在抽油机启动之前变压器的输出电压为电机的额定电压,这个时候变压器的损耗值是大容量时的数值。
变压器有载调压的原理
变压器有载调压的原理集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#变压器有载调压的原理:变压器的高压绕组终端区隔一些线匝就抽出一个接头,电源接在不同的抽头上,高压绕组的实际线匝数就不同,而低压绕组的线匝数是固定的,这样,变化的高压绕组匝数和不变的低压绕组匝数就构成了不同的变比,根据变压器变压的原理,低压绕组就可以随高压绕组接不同的抽头而变出不同的电压;高压绕组的抽头可以在线圈的电源侧,也可以在中心点侧,这都能不能改变其基本原理。
所以220KV以下的变压器抽头一般设在电源侧,更高电压的变压器抽头就设在高压绕组的中心点侧了;变压器一般都带抽头,以便现场根据实际电压来调整电压值。
但是无载调压占多数,主要是一般地区的电压变化不是那么频繁和幅度那么大,可以不用时时调整;但是有些地方对于电压要求比较严,有些地方的电压常常变化,就得使用有载调压了。
有载调压就是将上述绕组抽头都接在有灭弧能力的开关上,在外部通过远方控制手的或自动调节电源好这些抽头的连接,从而达到随时调整低压绕组输出电压的目的。
调整时,这些开关先与需要的那个抽头接上,然后断开原来接通的抽头,因为有电压好运行电流的存在,所以跳开的开关与我们使用的其他电源开关一样,要灭弧后断开。
什么情况下不允许调整变压器有载调压装置的分接头?(1)变压器过负荷运行时(特殊情况除外);(2)有载调压装置的轻瓦斯动作报警时;(3)有载调压装置的油耐压不合格或油标中无油时;(4)调压次数超过规定时;(5)调压装置发生异常时。
500kV变压器也是用的有载调压厉害!单从有功潮流方向还不能确切判断如何调整,还得看无功方向,我仅凭经验简单说明一下,但还得进行深层分析,以500kV侧CT为参考点:第一相限:即有功、无功由500kV流向220kV,500侧电压高说明500kV侧无功过剩,可根据电网运行数据计算需方的无功需量,这种情况一般来讲,调底有载开关档位起不到多大作用,应降低500kV侧系统(发电机无功出力)或投电抗器来实现;第二相限:即有功由220流向500,无功由500流向220,500侧电压高还是说明500kV 侧无功过剩,调节方式同上;第三相限:即有功、无功均由220流向500,这种情况一般不会导致500kV过压,除非220侧电压超得太多,也可以调高有载开关档位(类似升压变);第四相限:即有功由500流向220,无功由220流向500,说明220侧无功过剩,也可以调高有载开关档位,或投电抗器或降低220侧系统无功;有载开关调节都很困难,500kV一般都由电容、电抗器来调节或调发电机AVR,很方便。
变压器的新型设计与应用
变压器的新型设计与应用一、引言变压器是电力系统中重要的电气设备,其作用是将高压电力传输到低压电力,并使电能传输更加安全和稳定。
在过去的几十年间,变压器技术得到了长足的发展和突破,无论是在设计、生产还是在应用上都有很多改进。
在本文中,我们将探讨变压器的新型设计和应用,并了解最新变压器技术的趋势和展望。
二、新型变压器的设计1. 稳压变压器稳压变压器是一种特别设计的变压器,其主要作用是缓和电力波动并保持电力的稳定性。
通常,稳压变压器将高电压电力转换成较低的电压,使得电器设备能够正常工作。
同时,稳压变压器还可以提供防雷、过载保护等功能,其广泛应用于交通运输、医疗设备、无线电发射器和数码电视等领域。
2. 共模噪声抑制变压器共模噪声抑制变压器是一种专用变压器,其主要作用是抑制来自电源的共模噪声信号。
这种噪声在普通变压器中经常出现,因为它们的磁路和绕组中没有任何屏蔽机制。
共模噪声抑制变压器使用专门的绕组和磁芯材料来阻挡这些噪声信号,从而保证电路系统的稳定性和可靠性。
3. 可调变压器可调变压器是一种可以调节输出电压和电流的变压器。
其主要特点是可以通过调整其输入电压来改变输出电压和电流,并且可以实现精确的电气控制。
可调变压器广泛用于各种电子设备,如调光开关、变频器、电动机驱动器等。
三、新型变压器的应用1. 太阳能突变能量存储系统近年来,太阳能电池板已成为可再生能源技术的一个重要组成部分。
然而,由于太阳能电池板的电力输出受到天气和时间等外部因素的影响,其实际能量输出常常波动较大,很难在实用中应用。
太阳能突变能量存储系统通过使用新型的变压器技术来平衡太阳能电池板的电力输出,并将其存储到备用电池中,从而使得太阳能电池板的实际能量输出更加稳定和可靠。
2. 电动汽车充电桩电动汽车充电桩需要使用变压器来将实际电网提供的电力转换为可充电电池的电流。
传统的变压器往往会浪费大量能量,导致能量利用效率不高。
新型的高效率变压器结构可以显著提高能量利用效率,同时可以减小电动汽车充电过程中的能量浪费。
基于PLC的有载调容变压器控制系统研究
如图 4所示 , 容分 接开关设 计为立式筒形结构 . 调 简体 图 2 有载调容控 制器硬件 结构图
行, 可大 幅度 降低 空载损 耗 ; 在负载进入大负载不 良运行状
态时 ,由小容量 自动切换为大容量 ,可有效 降低负载损耗 ,
对 于农 村 电 网 有 较 好 的适 用 性 l. 2 】 1 有 载 调 容 系 统 的 构 成
有载调 容控制 器在整个 有载调 容变压 器 中起 中心控制
0 引言
关量输入单元实现 ,数据处理 由 P C 主单元实现 ,驱 动输 L 出包括 电机驱 动单元 和数据显示单元 等.
控 制 结 构 执 行 结 构
在城 乡及企业电网 中, 昼夜负荷变化显著 , 且季节性负
荷 变化幅度 比较大 ,因此 , 配电变压器本身的负载及功率 因 数 是变化的 , 具有较低负荷 以及超 载运 行的可能性 . 若配 电
例与高压绕组相 电压 降低 的 比例相同 , 从而保证输出电压不
变 .高压绕组联 结方式的改变 、 低压绕组并 串联 的转换 以及 各分接部分 的调整 , 由特制 的无励磁调容开关完成 .大容 均 量状态变为小容量状态 时 , 低压线 圈匝数 的增加 使得 铁心的 磁通密度大幅度降低 , 而硅钢片的单位损耗变小 ,变压器 从 的空载损耗和空载 电流 随之变小 , 这就达到 了降损节 能的 目
作者简介 :张 慧贤 ( 9 5 ) 17 一 ,男 ,甘肃天水人 ,讲 师,硕 士,太原理工 大学博士研究生
张慧贤 ,苗灵霞 ,曹俊杰 :基 于 P C的有载调容变压器控制系统研究 L 可靠性和抗 干扰 能力 , 因此可 以满足各种恶 劣环境下的应用
需求 .
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220kV有载调压整流变压器技术方案
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变压器 安全性与稳定性。
第 !" 卷
接线方式, 整个绕组的过电压是很严重的, 且外延三 角形的器身绝缘方式必须采取全绝缘结构。 但整流变压器一次侧采取的是曲折形移相接线 方式, 整个绕组的过电压比外延三角形要少, 因此绕 组波过程的分布比外延三角形移相要好。 (!) 从制造工艺来讲, 整流变压器一次侧采取的 是外延三角形或曲折形移相,两个器身均为全绝缘 结构, 且与电网直接有电的联系。 这对整个变压器机 组的安全运行要求较高,且高低压引线及饱和电抗 器的布置较困难, 对油 " 油套管的连接要求很高, 电 场分布也很不均匀, 局部放电量较大。 这对变压器的 长期安全运行是很不利的,同时产品的工艺比较复 杂, 可操作性较差。 (#) 从制造成本来讲, 由于采取的是外延三角 形、 曲折形移相方式, 两种方案的器身绝缘水平必须 采取全绝缘结构, 因此成本也很高。
高; 当系统的中性点接地时, 中性点电位将不发生位 移, 这时除故障相绕组承受相电压外, 其它绕组并不 会出现过电压。 综上所述2 短路事故将成为自耦调压方式机组 最大的隐患。作为稳定性要求很高的直流电解系统 来说, 这也是最担心发生的事故。 为防止中性点位移 给调压变压器造成过电压,最好的办法就是变压器 绕组中性点必须是大电流有效接地。但对大型直流 电解系统来说,多台大型变压器均采取大电流有效 接地方式, 会造成整个系统抗短路能力下降。 当系统 出现短路时, 整个系统的短路电流将会很大, 这对供 电系统来讲是不可取的。!!$%& 中性点绝缘水平一 般采取 ##$%&,但这样对大范围调压的电解铝用的 方案 #、 方案 ! 的相同点是: 调压变压器均采取 变压器来讲, 当出现系统短路现象时, 会影响单相多 级粗细调开关的长期运行。 特别是变压器一、 二次电 压比值越小, 短路造成开关上的过电压危害就越大。 这与变压器一、 二次电压比值越小, 变压器运行越经 济的理论是相矛盾的。 (!) 从制造工艺来讲, 由于单相多级粗细调 / 型开关绝缘等级为 #)$%& ,调压变压器与整流变压 器连接的油 3 油套管绝缘等级也必须采用 #)$%& 绝 缘水平, 这样对设计和工艺就提出了许多新的课题。 引线之间、 引线对夹件、 引线对油箱等都存在高电位 的问题, 特别是电场问题与局放问题, 还有待进一步 研讨。产品的制造工艺相当复杂, 可操作性差, 特别 是引线的连接与排布, 非常复杂。 (4) 从制造成本来讲, 由于多级粗细调 / 型 开 关采用的是三个绝缘水平为 #)$%& 的单相开关, 因 此开关的成本价格很高。虽然由于采用自耦调压方 式, 器身的材料成本可按自耦程度下降, 全自耦时器 身的材料成本是最节省的, 但绝缘水平无法降低, 因 此器身的材料成本相对采用绝缘等级低的方案材料 成本还是偏高的。
中国首批自然冷却有载调压整流变压器南昌问世
上、 免维护上都也是一大突破 。有关专家表示,3 k 30 V直降式 自然冷却大型有载调压整流变压 器的试制成功 , 对我 国在大型整流变压器的方案选择上提供 了一条新的途径 , 也将对我 国的节能减排起到突破性进步。
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本刊辑 ・
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机 群将 是很 多普 通 研 究 所 进行 大规 模 计 算 的手 段 之一 , 将 会 在 探 究 科 研 成 果 的 同 时 提 高 科 研 水 这 平 。机群 若得 到合 理 的控制 , 点状态 可 以根据 用户 节
[ ] 张秋余 , 4 余冬梅 , 赵薇娜 , 机群 系统 的可用性 分析计 算 [ ] 等. J.
语
[ ] 计算机应用研究 , 0 , (6 :02— 04 J. 2 93 2 ) 14 14 . 0 [ ] 余冬梅 , 3 张秋余 , 向荣. 冯 一种利用机群 系统实现数 据计算 高可
靠 性 的方 法 [] 兰 州理 工 大学 学 报 , 0 6 3 ( ) 10—13 J. 2 0 ,2 6 :0 0.
中 国首 批 自然 冷 却有 载 调 压 整 流 变压 器 南 昌 问世
中国首批 30 V直 降式 自然冷 却 大型有 载调 压 整 流 变压 器 日前 在 南 昌试 制 成 功 , 场 的 专 家称 , 产 品 3k 现 该
填补 了中国直降式 自然冷却大型有载调压整流变压器的历史空白。据研制该产品的江西人 民输变电有限公司 董事长朱星荼介绍 , 该产品打破 了以往对 30V电网经过一次递降为 10 V, 3k 1k 再经过整流变压器由 l0 V降为 1k 1 千多伏 的工作电压的常规方30 V降为工作 电压 1 3K 千多 伏 , 样既 节 约 了设 备投 资 、 这 损耗 降低 、 效率提 高 , 同时设 备 紧凑 , 占地 面积 小 , 目工程投 资 也 大为减 少 。据 了 项 解, 目前 国 内大型 整 流 变压 器 由 于损 耗 大 , 了散 热 大都 采 用 了 强油 冷却 方 式 。 而此 批 四 台 30 V 直 降 式 大 为 3k 型整流变压器则采用 自 然冷却方式 , 国内尚属首次, 在 相对强油冷却不仅在技术上有更 高的要 求, 而且在节能
调容变压器的工作原理与设计要点
doi:10.19399/j.cnki.tpt.2018.08.046
Telecom Power Technology
Aug. 25,2018,Vol. 35 No. 8
设计应用
调容变压器的工作原理与设计要点
马振邦 (北京博瑞莱智能科技集团有限公司,北京 100095)
流过铁芯的磁通密度,从而降低空载损耗。
调容变就是采用调容开关调整变压器高、低压侧
绕组抽头的接线方式。降低变压器正常工作时的匝电
压而降低磁通密度,可起到节能的效果。以 S11-400 (125)/10 型调容变 [3] 为例,容量为 400 kVA 时,空 载损耗为 570 W[4];变换为 125 kVA 时,损耗仅约为
1 500 ~ 2 000 元的成本。
空载损耗是磁通在铁芯上产生的磁滞损耗和涡流
损耗。磁滞损耗和涡流损耗与磁通密度的二次方成正
比,因此降低空载损耗就要降低磁通密度。
BM=et/(1.44 fs)
(1)
其中,BM 为磁通密度最大值,et 为匝电压,f 为
频率,s 为铁芯净面积。可见,改变匝电压就可以改变
调容变变换为小容量后,高压绕组由 D 接变为 Y 接,在负载不变的情况下,高压 Y 接的工作电流是 D 接时的 3倍,但将小容量定义为大容量的 1/3,小容量 的额定工作电流也变为大容量时的 1/3,因此高压绕组 实际流过电流为大容量额定电流的 1/ 3。负载损耗是 电流平方乘以阻值,因此小容量高压绕组负载损耗是 大容量负载损耗的 1/3。低压侧绕组大容量时,匝数 K2 的绕组流过额定电流,匝数 K1 的并联绕组,各绕组分 别流过额定电流的 1/2。因此,可设置匝数 K1 的并联 绕组,各绕组导电面积为匝数 K2 的绕组 1/2。由于以 上计算的 K2 和 K1 匝数比,可计算得小容量电阻是大 容量时的 3.19 倍,小容量时低压负载损耗为大容量的
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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。
什么是智能电网,智能电网和普通电网有什么不同?所谓智能电网即以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。
智能电网技术有哪些优点呢?可靠性——在电网发生大扰动和故障时,智能电网仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积的停电事故;在自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏下仍能保证电网的安全运行;具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。
自愈性——因为使用实时传感器和自动化的控制设备,智能电网可以对电力系统的故障进行预测和检测,进而做出反应,自动的避免停电和电力质量恶化。
在智能电网里面,停电的事故永远不会发生,系统的局部故障并不会导致某些地区的停电。
互动性——智能电网一个非常核心的理念就是试图通过双向的信息传递和分时电价,改变电力用户的用电行为,以削峰填谷,降低系统对电源容量的需求。
实时、双向通讯的智能电网能鼓励用户节约能源,同时允许用户向电网卖电。
家庭太阳能板、小型风电和电动汽车都可以接入电网,普通家庭和小型商业用户可以把他们富余的电能通过智能电网卖给邻居或是电网的其他用电方。
兼容性——国内风电场开发地区一般都集中在边远地区,这恰恰是电网比较薄弱的地方,承受能力有限。
并且,边远地区负荷相对较小,使得发出的电很难在当地被消纳。
风电密度低、不稳定、不连续性使得发电量忽上忽下,对我国尚不坚强的电网构成冲击,电网不愿接入,使风电场利用小时数过低,无法形成规模效应,导致风电项目内部投资回报率低于8%的社会平均水平,缺乏投资吸引力。
智能电网建成后除了能够输送传统煤电外,还能够输送可再生能源,比如风电和太阳能。
我国之所以高调提出大力建设智能电网,主要原因是支持风电、太阳能等新能源接入,支持需求侧管理。
节能环保——智能电网的首要作用是节能,我国一年社会用电总量近35000亿千瓦时,实现电网信息化之后,每年在配电输电用电等环节即可节约5%至10%的电力资源,节省价值近2000亿元人民币。
建造智能电网还助于城市减排温室气体。
智能电网发展历程2019年,坎贝尔发明了一种技术,利用的是(Swarm群体行为)原理,让大楼里的电器互相协调,减少大楼在用电高峰期的用电量。
坎贝尔发明了一种无线控制器,与大楼的各个电器相连,并实现有效控制。
比如,一台空调运转15分钟,以把室内温度维持在24℃;而另外两台空调可能会在保证室内温度的前提下,停运15分钟。
这样,在不牺牲每个个体的前提下,整个大楼的节能目标便可以实现。
这个技术赋予电器于智能,提高能源的利用效率。
2019年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable,CompetitiveandSecureEnergy)强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。
这时候的智能电网应该是指输配电过程中的自动化技术。
2019年中期,一家名叫“网点“(GridPoint)的公司最近开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可以通过互联网通信技术调整家用电器的用电量。
这个电子产品具有了一部分交互能够,可以看作智能电网中的一个基础设施。
2019年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。
这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。
这个可以看作智能电网最完整的一个解决方案,标志着智能电网概念的正式诞生。
2019年10月,华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目,并规划了从2019年至2030年的“三步走”战略,即:在2019年初步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。
该项目的启动标志着中国开始进入智能电网领域。
2019年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已经成为了全美第一个智能电网城市,每户家庭都安装了智能电表,人们可以很直观地了解当时的电价,从而把一些事情,比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。
电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。
同时,变电站可以收集到每家每户的用电情况。
一旦有问题出现,可以重新配备电力。
2019年9月Google与通用电气联合发表声明对外宣布,他们正在共同开发清洁能源业务,核心是为美国打造国家智能电网。
2019年1月25日美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表——美国行将推动互动电网的整体革命。
2月2日能源问题专家武建东在《全面推动互动电网革命拉动经济创新转型》的文章中,明确提出中国电网亟须实施“互动电网”革命性改造。
2019年2月4日,地中海岛国马耳他在周三公布了和IBM达成的协议,双方同意建立一个“智能公用系统”,实现该国电网和供水系统数字化。
IBM及其合作伙伴将会把马耳他2万个普通电表替换成互动式电表,这样马耳他的电厂就能实时监控用电,并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。
这个工程价值高达9100万美元(合7000万欧元),其中包括在电网中建立一个传感器网络。
这种传感器网络和输电线、各发电站以及其他的基础设施一起提供相关数据,让电厂能更有效地进行电力分配并检测到潜在问题。
IBM将会提供搜集分析数据的软件,帮助电厂发现机会,降低成本以及该国碳密集型发电厂的排放量。
2019年2月10日,谷歌表示已开始测试名为谷歌电表﹙PowerMeter﹚的用电监测软件。
这是一个测试版在线仪表盘,相当于谷歌正在成为信息时代的公用基础设施。
2019年2月28日,作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组的验收。
这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成,调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换,便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。
此外,该系统通过搭建并网电厂管理考核和辅助服务市场品质分析平台,能有效提升调度部门对并网电厂管理的标准化和流程化水平。
美国谷歌2019年3月3日向美国议会进言,要求在建设“智能电网(SmartGrid)”时采用非垄断性标准。
2019年1月12日,国家电网公司制定了《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》,确定了建设坚强智能电网的基本原则和总体目标。
中国建设智能电网的优势有哪些?从全球范围来看,中国智能电网建设的优势特别明显。
第一,政策方面及体制上的优势;第二,近些年中国电网高速发展,包括美国电网因成型于几十年之前,其设备、技术基础反而不如中国。
第三,中国高速增长的用电需求,中国本身即需加强电网建设和电源建设等,其他很多国家则是专门为了建智能电网而建智能电网。
中美智能电网建设现状对比目前,美国、日本等国家都推出了类似的计划。
由于不同国家的国情不同,所处的发展阶段及资源分布的不同,因而各个国家的智能电网在内涵及发展的方向、重点等诸多方面有着显而易见的区别。
下面我们来看下中美两国智能电网的发展情况。
中国——我国的智能电网与西方国家有所不同,是建立在特高压建设基础上的。
中国式智能电网将以特高压电网为主干网架,在技术上实现信息化、数字化、自动化和互动化。
三步走计划则是在2019年5月末召开的特高压国际大会上,国家电网公司公布,将分三个阶段推动坚强智能电网的建设:2019年至2019年为规划试点阶段;2019年至2019年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;2019年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“智能电网”。
此外,我国西部地区的电网建设水平低于东部,而西部有大量风电、太阳能等清洁能源等待接入电网,因此,预期我国清洁能源接入将在西部进行试点;而输配电网和农网将在中部试点,智能调度将在华北和华东地区试点。
有很明显的区域特征。
美国——全美范围内有3个交流输电网,由于投入不足,技术陈旧,美国在智能电网建设中更加关注电力网络基础架构的升级更新,以提高电网运行水平和供电可靠性,同时最大限度利用信息技术,实现系统智能对人工的替代。
其发展智能电网的重点在配电和用电侧,注重推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升。