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1、
自耦變壓器降壓方法在網(wǎng)電壓過(guò)高地區(qū)的應(yīng)用
—— 林 敦
一. 存在問(wèn)題
廣東韶關(guān)市靈溪河漂流旅游區(qū)的索道用電設(shè)備位于農(nóng)村10kV電網(wǎng)的末端，線(xiàn)路到變電站的距離長(zhǎng)，沿線(xiàn)有幾個(gè)上網(wǎng)的小水電站，故電壓比較高，配電變壓器分接開(kāi)關(guān)調(diào)整后也達(dá)到430V左右。對(duì)此索道低壓配電室內(nèi)專(zhuān)門(mén)配置了電力穩(wěn)壓器，把輸出電壓穩(wěn)定在390V。但在索道纜車(chē)投運(yùn)后不久就遇上小水電發(fā)電的豐水期，所有小水電站都滿(mǎn)功率地相競(jìng)向電網(wǎng)輸電，配電室的進(jìn)線(xiàn)電壓抬升達(dá)480V或更高，使電力穩(wěn)壓裝置工作條件變劣，出力減少，溫升過(guò)高。在輸入電壓超過(guò)穩(wěn)壓裝置的允許最大值后設(shè)備會(huì)拒動(dòng)，影響了索道纜車(chē)的安全。這些原因最終導(dǎo)致了索道纜車(chē)的停
2、止運(yùn)行。
為此要尋找解決問(wèn)題的方法。更換穩(wěn)壓器或改造輸電線(xiàn)路，在時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上都不是現(xiàn)實(shí)的，后來(lái)我們采用了用自耦變壓器預(yù)降壓的方式解決了這個(gè)問(wèn)題。
二 解決方案
如圖1所示，在低壓進(jìn)線(xiàn)柜與穩(wěn)壓柜之間加入一個(gè)三相自耦變壓器TA，把進(jìn)線(xiàn)的電壓預(yù)先降低10％再送入電力穩(wěn)壓器。同時(shí)可用雙投刀開(kāi)關(guān)QS選擇是變壓器降壓或是直通。
三. 自耦變壓器降壓控制原理
工作原理見(jiàn)圖2。在進(jìn)線(xiàn)電源電壓小于430V時(shí)，雙投刀開(kāi)關(guān)QS向上投，電源直接進(jìn)入穩(wěn)壓柜；在進(jìn)線(xiàn)電源電壓大于430V時(shí)，QS向下投，使電源進(jìn)入自耦變壓器TA（同時(shí)啟動(dòng)交流接觸器KM使TA完成Y型聯(lián)結(jié)），降壓后的電壓進(jìn)入穩(wěn)壓柜后再輸出到用
3、電設(shè)備。圖中黑粗線(xiàn)表示負(fù)載電流通過(guò)的線(xiàn)路。
QS的投切應(yīng)該在無(wú)負(fù)載電流的情況下進(jìn)行，其額定電流值選擇比配電變壓器TM的二次電流稍大。交流接觸器KM動(dòng)作后使自耦變壓器的Y點(diǎn)的聯(lián)結(jié)，KM的電流容量應(yīng)為T(mén)M二次電流的一半以上。
過(guò)電壓繼電器KV整定在電壓430V動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)過(guò)電壓警告信號(hào)燈HL1，提醒值班人員投入自耦變壓器降壓。原來(lái)我們打算用KV的作用使自動(dòng)投入降壓，后來(lái)考慮安全的理由放棄此做法，改由值班操作員人工投切，原因是纜車(chē)不允許在運(yùn)行中停電或切換電源。如果在其它場(chǎng)合，或可以用自動(dòng)切換降壓的功能，以加強(qiáng)設(shè)備的供電能力。
圖中的電阻R為限流電阻，在交流接觸器KM吸合后串聯(lián)入其線(xiàn)圈的回路中，
4、可以防止長(zhǎng)期過(guò)壓工作而燒毀線(xiàn)圈，R的阻值和功率可參考接觸器說(shuō)明書(shū)的參數(shù)來(lái)決定，使吸合后把線(xiàn)圈電流減少一半。同樣原因，對(duì)斷路器QF的失壓脫扣線(xiàn)圈也要加以注意，如果電壓過(guò)高就要把線(xiàn)圈加繞10％的圈數(shù)，以防止線(xiàn)圈過(guò)熱，因?yàn)樵摼€(xiàn)圈的額定工作電壓是380V的。
圖2
4. 降壓自耦變壓器的參數(shù)估算
舉一個(gè)普通降壓的應(yīng)用例子。傳送功率為160kVA，市電壓由464V降到420V，求三相自耦降壓變壓器的容量和電流值。
在圖3中畫(huà)出TA其中的一相來(lái)分析
電壓比 K= 464/420=1.105
相電壓U1 = 464 / = 267.9（V）, U2 ＝420 / = 242.
5、5（V）
變壓器容量 S = 160（1.105－1）= 15.3 （k VA）
每相的功率容量 SAX = S/3 = 160/3 = 53.33（k VA）
輸入相電流 I1 = SAX/ U1 = 53.33k /267.9 = 199.1 （A）
輸出相電流 I2 = SAX/ U2= 53.33k /242.5 = 220.0 （A）
公共繞組相電流I = I2－I1 = 220.0－199.1 = 20.9 （A）
考慮有約3％的損耗，可取變壓器結(jié)構(gòu)容量為16kVA, 繞組Aa（串聯(lián)繞組）的相電流為205A, 繞組aX（公共繞組）的相電流為21.5A。
此方法降壓的幅
6、度一般不宜大于12 ％，避免當(dāng)網(wǎng)電壓有所下跌時(shí)降壓過(guò)多，陷入投入TA就電壓過(guò)低不投就太高的尷尬。本例的降壓變壓器在420V－480V時(shí)投入，時(shí)輸出電壓為380－434V，是標(biāo)準(zhǔn)電壓400V的95％－108.5％，輸出電壓在用電設(shè)備可以接受的范圍之內(nèi)，能消除電壓過(guò)高的不良影響。
5．改進(jìn)的效果
這項(xiàng)技改工作的自耦變壓器是利用了一個(gè)現(xiàn)有的干式整流變壓器改制的，全部改造的資金只用數(shù)千元，用一個(gè)工作日便完成，運(yùn)行效果穩(wěn)定可靠。
自耦變壓器用于降壓，具有損耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)，它的體積小溫升低，一般是作成干式環(huán)氧變壓器，與控制電路同安裝在一個(gè)配電柜內(nèi)。
大致地估計(jì)，如果自耦變壓器把原來(lái)的電壓降低了1/10，那么它本身的容量（結(jié)構(gòu)功率）就只是它輸出容量1/10。在我們的例子中TA輸出的功率是200k VA，把電壓降低了1/10，那么它的結(jié)構(gòu)功率就是200k VA/10 = 20k VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的輸出功率。
【電網(wǎng)電壓，自耦變壓器，降壓】
自耦變壓器降壓方法在網(wǎng)電壓過(guò)高地區(qū)之應(yīng)用
