关键词：调容调压配电变压器；应用研究；经济效益
中图分类号：TM423文献标识码：A文章编号：1671-2064（2017）11-0168-01
1调容调压配电变压器简介
1.1使用场合
有载自动调容调压配电变压器（以下简称“调容调压变压器”）主要用于额定电压10kV，容量630kVA及以下的配电台区，实现自动调容、自动调压、配电监测及无线“四遥”功能。
1.2功能特点
（1）自动调压功能。用户或线路负荷不稳定引起电压波动时，变压器可以自动调节电压高低，提升供电质量，延长设备寿命，解决了配电网负荷峰谷时段电压合格率低的问题。（2）自动调容功能。根据负荷大小自动调节容量，使变压器在负荷低谷期自动运行在小容量档，轻载时其空载损耗大大降低，小容量空载有功损耗小于大容量时的1/3，无功需求是大容量时的1/10，节能效果显著。（3）配电监测与无线“四遥”。WIFI、GSM、GPRS多种通讯方式，实现实时监测、遥控变压器运行状态、查看和修改定值等功能，实现了配电网台区的自动化控制。
2调容调压原理
（1）结构组成。有载调容调压配电变压器通过有载调容调压组合开关切换绕组连接方式实现容量调节和电压调节。（2）调压原理。变压器通过调压开关接入不同匝数的高压绕组，调压匝数比实现调节变压器低压侧输出电压。（3）调容原理。变压器由大容量调为小容量时，高压绕组连接方式由三角形接线改为星形接线；低压绕组中并联的两段绕组转为串联。高压绕组电压降低和低压绕组线匝增加的倍数相同，从而保持输出电压稳定不变。
3调容调压变压器技术研究
传统调容调压开关是基于变电站主变使用的有载分接开关改进的，采用电机旋转结构，体积大，切换速度慢，可靠性差，维护工作量大。传统调容调压开关绕组接线折弯多，布线凌乱，增加损耗，大容量调容变生产困难，质量难保证。
（1）双稳态永磁机构。简洁直动式机构，运行不耗电，更节能、更可靠，具有结构简单、动作可靠、使用寿命长的特点。（2）双断口结构触头。多个主弧触头、串联双断口，配合真空灭弧室，切换过程无弧光，不影响油质，运行不需滤油。（3）免维护长寿命。电气寿命5万次，机械寿命10万次，与变压器同寿命，寿命期内免维护。（4）小型化设计。小型化扁平结构安装于变压器顶层，减小变压器油箱尺寸，较电机旋转拖动机构的开关可节省器身材料成本15%左右。
4调容调压变压器应用研究
（1）自动调压提升供电电压质量。电压过高或过低不仅影响设备运行安全，同时大幅增加运行损耗，且配电变压器随时段性和季节性负荷波动压降大幅变化，电压差可达30V～50V，电压越限经常出现，变电站主变调压首尾不能兼顾，配变有载自动调压技术是提高电压合格率的理想解决手段。（2）自动调容降低配变空载损耗。考虑到配变负荷峰谷变化和自然增长率，配变容量选择需大于未来一定年限内的最大峰值负荷以满足安全运行的需要，致大部分配变平均负载率较低，空轻载时段占比大于80%，配变自动调容技术能大幅降低空、轻载时段的空载损耗，节能效果显著。（3）自动调容提升配变运行安全性。以春节为代表的的节假日激增负荷，以及排灌期负荷、煤改电取暖负荷、夏季制冷负荷等季节性负荷突增负荷影响变压器运行安全，变压器调容技术能有效解决变压器容量配置较大空载损耗高而配置容量小运行不安全的矛盾问题。（4）无线“四遥”支撑更好用电管理水平。有载自动调容调压配电变压器因负荷检测的需要，天然具备了无线“四遥”和配电监测的硬件基础，支持通过短信和wifi方式与手机连接，支持GPRS方式与监控平台连接，实现数据监测、定值设定、故障分析和远程遥控功能，为配电台区智能化运行和远程监控管理，提升用电管理水平提供了硬件支撑。
5应用效益分析
有载自动调容调压配电变压器的应用不仅可提高供电电压质量，降低线损，提高供电可靠性，提升用电管理水平，同时具有极佳的经济效益。配变电压过高或过低不仅影响配变和设备安全运行，并会造成损耗大幅增加。电压偏高时，铁芯磁通密度增加，配变空载损耗增加。在高峰负荷时期出现低电压，有载调容调压配电变压器可以有效改善电压质量并降低运行损耗。
参考文献
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关键词：干式变压器电力电容器互感器直流系统运行维护
一、干式变压器的运行维护干式变压器是配电系统中重要的电力设备，其作用是在交流电网中改变电压、传递能量。干式变压器因为没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，近年来应用逐步增多，在实际应用中如何正确维护干式变压器，保证其良好运行是配电运行人员应该重点关注的问题。（一）干式变压器的运行干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘老化，从而影响其使用寿命，是导致干式变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度监测及其报警控制是十分重要的。干式变压器应在额定容量下工作，在不影响其寿命的情况下允许在短时间内过负荷运行，对于室内变压器而言，过负荷值不应超过20%。在正常情况下，变压器的负荷应保持在额定容量的85%左右较好。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：若温度上升达155℃即应采取减载措施，以确保干式变压器的绝缘不受影响。（二）干式变压器的维护因为运行温度直接关系到干式变压器的使用寿命，所以配电运行人员应重点检查维护风机自动控制系统、超温报警、跳闸系统以及温度显示系统。尽管干式变压器防潮较好，但空气中的尘埃会吸附在绝缘表面，使沿面闪络电压降低，尘埃在潮湿的天气里会出现污闪现象。因此,应定期进行除尘并检查有无放电迹象。干式变压器在运行中还要注意检查有无异声、母线连接电缆有无异常情况,发现异常现象及时处理避免发生事故。二、电力电容器的运行维护电力电容器在配电系统中主要是用来补偿无功功率，提高功率因数。供电系统中的负荷大部分是感性的，通常电感电流落后于电压90°，如果将电力电容器连接在供电系统中，就会在回路中产生一个电容电流，该电流超前于电压90°，在相同的电压下，电感上的电流与电容上的电流方向正好相反，从而抵消了一部分感性电流或者说补偿了一部分无功电流（一）电力电容器的运行在电力电容器的使用中，我们必须要注意到其安全运行和经济运行状况。特别值得注意的是,电力电容器应在额定电压下运行，不得超过额定值的1.05倍,但允许在额定电压的1.1倍下运行4小时，如电容器使用电压超过额定值的1.1倍时应停止使用。当电压过高时会使电力电容器过载,造成内部元件过热或击穿事故。另一方面应避免过补偿或用电设备停止运行后的无功倒送所造成的电能损耗。电力电容器运行的一般环境温度在-20~+45℃之间，如果温度过高或过低，容易引起电力电容器发生鼓肚、渗油等现象，同时要保证室内湿度不得超过80%。（二）电力电容器的维护为了保证电力电容器的正常运行，延长其有效使用寿命，在日常运行工作中，应注意对电力电容器的维护。对于运行中的电力电容器进行外观检查，看一看是否有喷油、渗漏油现象，有无鼓肚，是否有开裂现象，接线头有无过热现象，一旦发现上述异常情况应立即停止使用，避免发生事故。电力电容器在运行中，由于供电负荷的变化会引起电压波动，为保证其安全运行应尽量使用自动投切装置，如自动出现故障时可使用手动，这需要运行人员根据负荷情况进行转换，否则会出现过补偿或无功倒送现象。为延长电容器的使用寿命，电力电容器应在额定电流下运行，但允许其在不超过额定值的1.3倍下运行，如超过1.3倍时应停止使用，因为过大的电流通过电力电容器时，将造成电容器烧毁。每组电容器的上方均设有熔断器来保护，应定期对熔断器进行检查，看接线端子是否松动，有无过热现象，发现异常情况及时处理，避免由于熔断器的塑壳座过热绝缘损坏导致的对地短路事故。三、日常运行管理方面
（一）加强日常巡视、维护和定期测试:(1)进行日常维护保养,及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃,以防气候潮湿或阴雨时污闪放电,造成套管相间短路,高压熔断器熔断,配变不能正常运行;(2)及时观察配变的油位和油色,定期检测油温,特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95℃,温升不得超过55℃,为防止绕组和油的劣化过速,顶层油的温升不宜经常超过45℃;(3)摇测配变的绝缘电阻,检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常;(4)加强用电负荷的测量,在用电高峰期,加强对每台配变的负荷测量,必要时增加测量次数,对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整,防止中性线电流过大烧断引线,造成用户设备损坏,配变受损。联接组别为Yyn0的配变,三相负荷应尽量平衡,不得仅用一相或两相供电,中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%,力求使配变不超载、不偏载运行。
（二）防止外力破坏:(1)合理选择配变的安装地点,配变安装既要满足用户电压的要求,又要尽量避免将其安装在荒山野岭,易被雷击,也不能安装在远离居民区的地方,以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护,不便于工作人员的管理;(2)避免在配电变压器上安装低压计量箱,因长时间运行,计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换,致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损;(3)不允许私自调节分接开关,以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器;(4)定期巡视线路,砍伐线路通道,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。
四、保护配置技术方面
（一）装设避雷器保护,防止雷击过电压
保护变压器的阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙,要求尽量靠近变压器安装,距离越近保护效果越好,一般都要求装在变压器高压侧熔断器内侧。其接地线,应和配电变压器的金属外壳和低压侧中性点连在一起共同接地。当变压器容量为100kV•A及以上时,接地电阻应尽可能降低到4Ω以下;当变压器容量小于100kV•A时,接地电阻10Ω及以下即可。当这三点连在一起,高压侧落雷,避雷器或间隙放电时,变压器绝缘所承受的即是阀型避雷器的残压,而接地装置上的电压降并没有作用在变压器的绝缘上,这样对变压器保护是很有利的,能降低高、低压绕组间和高压绕组对变压器铁心与外壳之间发生绝缘击穿的危险。但是为了防止变压器低压侧中性点电位瞬时升高对用户安全的影响,可以在靠近用户的地方加装辅助接地线。
运行经验证明,处在多雷地区的配电变压器,虽然装了阀型避雷器保护,但因雷击引起损坏者仍然不少。根据事故教训,为了减少配电变压器事故,还应根据具体情况采取下列技术措施:(1)消除配电变压器本身的绝缘薄弱点。在运行中还应加强对变压器绝缘油的试验和分析,因绝缘油劣化会直接导致绕组绝缘的降低,所以发现问题后必须及时进行处理或更换。对配电变压器进行广泛的冲击试验和匝间试验,能有效地发现变压器上存在的绝缘弱点,及时安排检修,能减少雷击损坏事故。(2)装在木杆线路上的配电变压器,可在变压器进线段内装设保护间隙,或将导线为三角排列的顶相绝缘子的铁脚接地,以降低雷电侵入波的陡度和减少流过阀型避雷器的电流。(3)也可考虑在配电变压器与阀型避雷器之间,加装一组电感线圈(30匝左右,长24cm,直径20cm,电感值约为100μH),以限制雷电侵入波的陡度,从而降低变压器绕组层间绝缘上的过电压。
（二）装设速断、过电流保护,保证有选择性地切除故障线路
配变的短路保护和过载保护由装设于配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器来实现。为了有效地保护配变,必须正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值。高压侧熔丝的选择,应能保证在变压器内部或外部套管处发生短路时被熔断。熔丝选择原则:(1)容量在100kVA及以下的配变,高压熔丝按2～2.5倍额定电流选择;(2)容量在100kVA以上的配变,高压熔丝按1.5～2倍额定电流选择。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的1.3倍,配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值,其值应小于配变低压侧额定电流,一般按导线最大载流量选择过流值,保证在各出线回路发生短路或输出负载过大,引起配变过负荷时能及时动作,切除负载和故障线路,实现保护配变的目的。同时满足各级保护的选择性要求。低压分支回路短路故障时,分支回路动作,漏电总保护器过流保护不动作,低压侧总回路故障或短路时,低压侧漏电总保护器过流保护动作,高压侧熔体不应熔断;变压器内部故障短路时,高压侧熔体熔断,上一级变电站高压线路保护装置不应动作跳闸,保证配电网保护装置正确分级动作。
做好配电设备的运行维护工作将有效的提高设备健康水平，是保证配网安全可靠的重要环节。配电运行人员要熟悉各种设备，钻研业务知识，不断总结提高，全面的掌握各种配电设备运行维护要点，将设备隐患降低到最低限度，不断提高供电可靠性，为供电优质服务打下坚实的基础。
【参考文献】
1.周多军;;380V配电装置维护与检修技术;电工技术;2008年03期
2.李欣;熊文;;以风险控制为核心的电网设备检修计划策略;广东输电与变电技术;2010年02期
关键词：三相低压异步电动机无功补偿电容器
1概述
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异步电动机功率因数很低，在电网负荷中异步电动机所占的比重较大，是城乡电网的主要无功负荷。它使各级网损也相应增大，尽管在各级变电所、配电变及各厂矿企业内均装有集中无功补偿装置来提高功率因数，减少电网线损，但集中补偿不仅无法降低低压电网的线损，而且价格较贵。特别是在乡镇，随着乡镇经济的发展，小型家庭式的生产方式在各地较为普遍，家庭织机、小型砧床、车床、冲床、碾米机、脱粒机等到处都有，加上用户分散，低压网络较长，采用集中无功补偿，仍不能降低低压电网的线损。低压电网的高线损率对正在实施的城乡电网同网同价政策带来困难，因此，必须对乡镇家庭的异步电动机推广低价的就地无功补偿。三相低压异步电动机就地无功补偿就是一台与异步电动机特性相配合的电容器直接并联于该电动机，其保护仅利用原异步电动机的保护，不需要外加其它保护装置。?
为实施城乡电网同网同价，应大力推广异步电动机就地无功补偿，建议电容器制造厂家应生产与异步电动机相配套的产品。?
2三相低压异步电动机就地无功补偿的好处
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用三相低压异步电动机就地无功补偿有以下好处：①简单、价低。因为只是在电动机上并联一台合适的专用电容器就可，不需要外加其它保护装置，便于推广；②不仅能提高低压电网的功率因数，降低了线损，同时也提高了供电电网的功率因数，降低了配电网线损；③对用户来讲，节约了内线损耗，减少电费，同时可以不会因功率因数不合格而罚款(这对各厂矿企业内的异步电动机也同样)。装置三相低压异步电动机专用无功补偿电容器，具有较好的经济效益；④提高了低压线路的功率因数，减少末端电压波动，改善了用户的电压，提高了电压质量，也增加了产品数量及质量；⑤因为补偿电容器随电动机投切，只要补偿的电容器容量配置适当，不存在无功过补偿，有较为理想的补偿效果。?
用三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法，应在广大的乡镇和工矿企业推广。为什么一个合适容量的电容器可以与异步电动机直接并联，而不需要外加其它保护装置，仅利用原异步电动机的保护就可，而且是一种经济的无功补偿。这是因为：
①异步电动机在运行时所需要的无功功率从异步电动机的等效电路中可知由两部分组成：一部分是励磁支路所需的无功功率；另一部分是负荷支路所需的无功功率。小容量的异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率，当负荷从由零到满载时，其变化很小，随负荷的增加而略有下降；而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加，其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小，异步电动机容量越小，相对的比例也越小。小容量的异步电动机从空载到满载，其总的无功功率的变化不大，以Y801.2(0.75kW)为例，空载时无功功率为0.531kvar，而满载时为0.646kvar。表1为几种小容量Y型异步电动机在不同的负载率下所需的无功功率。从表中可知，容量小所需无功功率在不同的负载下变化很小。
异步电动机随着容量的增大，从空载到满载所需的总无功功率变化相应加大，如Y165L-2(18.5kW)，空载时所需无功功率5.343kvar，而满载时为10.651kvar。但一般空载与满载的无功功率之比约为0.5以上。因此，对低压异步电动机的无功补偿，其并联电容器在运行时的实际补偿容量，只要能补偿其励磁功率，就能使异步电动机运行的功率因数在负载率从40%～100%都有较高值(0.9以上)，而低负载时，其功率因数虽不能达到0.9左右，但由于所需的无功功率量很小，因此产生的线损不大，而比无补偿时降低了很多。
②由于异步电动机本身就是很好的放电线圈，所以在异步电动机外加电源电压失去时，三相低压异步电动机专用无功补偿电容器可以向异步电动机放电，使电容器端电压很快下降到零，在电网电压复现(电网“重合闸”成功)时，就不会出现过电压。因此，异步电动机与电容器并联之间不能加装熔断器保护或开关，异步电动机与电容器应同时投入或断开。?
③由于并联电容器在异步电动机的额定电压下，所产生的无功功率小于异步电动机在额定电压下空载时需要的励磁功率(略小于空载无功功率)。当电压上升时，电容器所产生的无功功率随电压的平方增加，而异步电动机因铁芯的磁饱和，其需要的无功功率增加将大于电容器的无功功率增加；当电压下降时，异步电动机和电容器的无功功率几乎都将随电压的平方下降。因此，并联电容器的补偿容量在运行时所产生的无功功率，总小于异步电动机的不同负载下所需的无功功率。因此，不会产生过补偿。<![endif]>
④由于电容器的无功功率比补偿异步电动机空载无功功率要略小于一点，也就是说仅为励磁功率，因此，也就不会产生异步电动机的自励现象。其现象可用图2来分析。
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QC1、QC2、QC3为三相低压异步电动机就地无功补偿电容器的电压电流曲线，在运行电压为E1B时，电容器的无功电流分别为I0C、I0B、I0A，其中I0B就是异步电动机的励磁电流，I0C大于异步电动机的励磁电流I0B、I0A，小于异步电动机的励磁电流I0B。若电容器的电压电流曲线为QC3，当异步电动机与专用电容器在电源断开后，为简化分析，假定不考虑异步电动机负载和损耗、电容器的损耗，由于异步电动机定子、转子铁芯的磁回路残存的磁场产生的微小电压E0，使电容器产生微弱进相电流，电容器的进相电流又促使异步电动机的磁通增大，而异步电动机的磁通增大又使其产生的电压增大，异步电动机磁场产生的电压增大，又使电容器的进相电流进一步增大，这样，异步电动机磁场产生的电压与电容器的进相电流反复相互作用，使励磁电流所感应电压从K点不断呈阶梯上升到C点(电容器电压电流曲线QC3与异步电动机磁饱和曲线交点)，达到相应E1C，而E1C大大超过异步电动机与电容器的额定电压E1B，这就是自励磁现象。由于异步电动机在空载的情况下，也有损耗，因此，励磁电流所感应电压实际上将比E1C要低。如果电容器的电压电流曲线为QC1、QC2，即使不考虑异步电动机负载和损耗、电容器的损耗，其励磁电流所感应电压从K点不断呈现阶梯上升到A(电容器电压电流曲线QC1与异步电动机磁饱和曲线交点)或B(电容器电压电流曲线QC2与异步电动机磁饱和曲线交点)点，达到相应电压E1A、E1B，就不可能出现励磁电流所感应电压高于异步电动机与电容器的额定电压的自励磁现象。?
从上可知，只要电容器仅补偿异步电动机的励磁功率，就不会产生异步电动机的自励磁现象。?⑤对于家庭式的异步电动机采用三相低压异步电动机就地无功补偿的经济性是明显的，因为它比其他复杂的无功补偿要便宜得很多。就是对无功负荷仅为异步电动机的工矿、企业等也是经济的，因为虽然它装置的总无功容量要为集中的无功装置的3～4倍，但集中无功补偿装置的单位容量的费用却为单台电容器的4～6倍左右，异步电动机就地无功补偿总费用要比集中的无功补偿装置少。而且用三相低压异步电动机就地无功补偿电容器可降低工矿、企业内的低压电网损失，节约了能源，减少了电费支出。?
⑥三相低压异步电动机就地无功补偿电容器可选用常用的低压自愈式金属化膜电容器，该电容器以金属化聚丙烯薄膜作电极和介质，其产品具有自愈性，并且有重量轻、体积小、损耗低等优点，特别是价格低。考虑到乡镇电网电压波动较大，后半夜稍偏高，加上无功补偿后，电压要相应提高一点，电容器的额定电压宜选用常规的400V产品。但要求电容器接线端子、引线等带电体不能外露，以保安全。
综合以上所说，可明显得出：三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法，不仅适合乡镇分散的加工业、家庭式工业内装置的异步电动机，而且对工矿的异步电动机也同样适合。它是降低低压供电网和电表后的内线损耗的最有效方法。曾在杭州市余杭区、临安县的农村家庭每台织机中装置三相低压异步电动机就地无功补偿电容器，取得了较为理想的效果。?
3Y系列、J02系列常用小型三相异步电动机就地无功补偿电容器配置容量
由于异步电动机补偿电容器容量要根据各种规格电动机，在不同负载下所需的无功功率以及电容器容量误差等因素来选择，不能简单地用0.4乘电动机的额定容量来确定。这因为不同系列、不同容量、不同极数其空载的无功功率与电动机的额定功率之比相差是很大的，从表1中可明显看出。三相低压异步电动机专用无功补偿电容器容量的选择既要考虑到尽量减少不同规格数量，要考虑一种规格尽可能多适用于几种异步电动机的型号，同时又要保证异步电动机在不同的负载时功率因数满足补偿要求和不发生自励磁现象的过电压。
表2、表3为Y系列、JO2系列常用小型三相异步电动机(15kW及以下)就地无功补偿电容器容量配置表，是根据各异步电动机在不同负载下所需的无功功率选择的，对改善功率因数的效果是满意的。
4结论?
异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法，应在广大的乡镇和工矿企业推广。建议电容器制造厂家应生产与异步电动机相配套的产品；异步电动机的制造厂家应在设计上考虑专用补偿电容器的安装位置；供电部门应制定相应规定，大力推广异步电动机无功补偿，以降低低压电网线损。?
参考文献：
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