自耦变压器降压方法在网电压过高地区之应用.doc

自耦变压器降压方法在网电压过高地区的应用 林 敦一. 存在问题广东韶关市灵溪河漂流旅游区的索道用电设备位于农村10kv电网的末端，线路到变电站的距离长，沿线有几个上网的小水电站，故电压比较高，配电变压器分接开关调整后也达到430v左右。对此索道低压配电室内专门配置了电力稳压器，把输出电压稳定在390v。但在索道缆车投运后不久就遇上小水电发电的丰水期，所有小水电站都满功率地相竞向电网输电，配电室的进线电压抬升达480v或更高，使电力稳压装置工作条件变劣，出力减少，温升过高。在输入电压超过稳压装置的允许最大值后设备会拒动，影响了索道缆车的安全。这些原因最终导致了索道缆车的停止运行。为此要寻找解决问题的方法。更换稳压器或改造输电线路，在时间和经济上都不是现实的，后来我们采用了用自耦变压器预降压的方式解决了这个问题。二 解决方案如图1所示，在低压进线柜与稳压柜之间加入一个三相自耦变压器ta，把进线的电压预先降低10再送入电力稳压器。同时可用双投刀开关qs选择是变压器降压或是直通。三. 自耦变压器降压控制原理工作原理见图2。在进线电源电压小于430v时，双投刀开关qs向上投，电源直接进入稳压柜；在进线电源电压大于430v时，qs向下投，使电源进入自耦变压器ta（同时启动交流接触器km使ta完成y型联结），降压后的电压进入稳压柜后再输出到用电设备。图中黑粗线表示负载电流通过的线路。 qs的投切应该在无负载电流的情况下进行，其额定电流值选择比配电变压器tm的二次电流稍大。交流接触器km动作后使自耦变压器的y点的联结，km的电流容量应为tm二次电流的一半以上。过电压继电器kv整定在电压430v动作，驱动过电压警告信号灯hl1，提醒值班人员投入自耦变压器降压。原来我们打算用kv的作用使自动投入降压，后来考虑安全的理由放弃此做法，改由值班操作员人工投切，原因是缆车不允许在运行中停电或切换电源。如果在其它场合，或可以用自动切换降压的功能，以加强设备的供电能力。图中的电阻r为限流电阻，在交流接触器km吸合后串联入其线圈的回路中，可以防止长期过压工作而烧毁线圈，r的阻值和功率可参考接触器说明书的参数来决定，使吸合后把线圈电流减少一半。同样原因，对断路器qf的失压脱扣线圈也要加以注意，如果电压过高就要把线圈加绕10的圈数，以防止线圈过热，因为该线圈的额定工作电压是380v的。 图2 4. 降压自耦变压器的参数估算举一个普通降压的应用例子。传送功率为160kva，市电压由464v降到420v，求三相自耦降压变压器的容量和电流值。在图3中画出ta其中的一相来分析 电压比 k= 464/420=1.105相电压u1 =464 / = 267.9（v）, u2 420 / = 242.5（v）变压器容量 s = 160（1.1051）= 15.3 （k va）每相的功率容量 sax = s/3 = 160/3 = 53.33（k va）输入相电流 i1 = sax/ u1 = 53.33k /267.9 = 199.1 （a）输出相电流 i2 = sax/ u2= 53.33k /242.5 = 220.0 （a）公共绕组相电流i = i2i1 = 220.0199.1 = 20.9 （a）考虑有约3的损耗，可取变压器结构容量为16kva, 绕组aa（串联绕组）的相电流为205a, 绕组ax（公共绕组）的相电流为21.5a。此方法降压的幅度一般不宜大于12 ，避免当网电压有所下跌时降压过多，陷入投入ta就电压过低不投就太高的尴尬。本例的降压变压器在420v480v时投入，时输出电压为380434v，是标准电压400v的95108.5，输出电压在用电设备可以接受的范围之内，能消除电压过高的不良影响。5改进的效果这项技改工作的自耦变压器是利用了一个现有的干式整流变压器改制的，全部改造的资金只用数千元，用一个工作日便完成，运行效果稳定可靠。自耦变压器用于降压，具有损耗小、结构简单、造价低等诸多优点，它的体积小温升低，一般是作成干式环氧变压器，与控制电路同安装在一个配电柜内。大致地估计，如果自耦变压器把原来的电压降低了1/10，那么它本身的容量（结构功率）就只是它输出容量1/10