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1、
自耦變壓器降壓方法在網(wǎng)電壓過高地區(qū)的應(yīng)用
—— 林 敦
一. 存在問題
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，線路到變電站的距離長，沿線有幾個上網(wǎng)的小水電站，故電壓比較高，配電變壓器分接開關(guān)調(diào)整后也達(dá)到430V左右。對此索道低壓配電室內(nèi)專門配置了電力穩(wěn)壓器，把輸出電壓穩(wěn)定在390V。但在索道纜車投運后不久就遇上小水電發(fā)電的豐水期，所有小水電站都滿功率地相競向電網(wǎng)輸電，配電室的進(jìn)線電壓抬升達(dá)480V或更高，使電力穩(wěn)壓裝置工作條件變劣，出力減少，溫升過高。在輸入電壓超過穩(wěn)壓裝置的允許最大值后設(shè)備會拒動，影響了索道纜車的安全。這些原因最終導(dǎo)致了索道纜車的停
2、止運行。
為此要尋找解決問題的方法。更換穩(wěn)壓器或改造輸電線路，在時間和經(jīng)濟上都不是現(xiàn)實的，后來我們采用了用自耦變壓器預(yù)降壓的方式解決了這個問題。
二 解決方案
如圖1所示，在低壓進(jìn)線柜與穩(wěn)壓柜之間加入一個三相自耦變壓器TA，把進(jìn)線的電壓預(yù)先降低10％再送入電力穩(wěn)壓器。同時可用雙投刀開關(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
工作原理見圖2。在進(jìn)線電源電壓小于430V時，雙投刀開關(guān)QS向上投，電源直接進(jìn)入穩(wěn)壓柜；在進(jìn)線電源電壓大于430V時，QS向下投，使電源進(jìn)入自耦變壓器TA（同時啟動交流接觸器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。圖中黑粗線表示負(fù)載電流通過的線路。
QS的投切應(yīng)該在無負(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動作后使自耦變壓器的Y點的聯(lián)結(jié)，KM的電流容量應(yīng)為TM二次電流的一半以上。
過電壓繼電器KV整定在電壓430V動作，驅(qū)動過電壓警告信號燈HL1，提醒值班人員投入自耦變壓器降壓。原來我們打算用KV的作用使自動投入降壓，后來考慮安全的理由放棄此做法，改由值班操作員人工投切，原因是纜車不允許在運行中停電或切換電源。如果在其它場合，或可以用自動切換降壓的功能，以加強設(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)入其線圈的回路中，
4、可以防止長期過壓工作而燒毀線圈，R的阻值和功率可參考接觸器說明書的參數(shù)來決定，使吸合后把線圈電流減少一半。同樣原因，對斷路器QF的失壓脫扣線圈也要加以注意，如果電壓過高就要把線圈加繞10％的圈數(shù)，以防止線圈過熱，因為該線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中畫出TA其中的一相來分析
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)電壓有所下跌時降壓過多，陷入投入TA就電壓過低不投就太高的尷尬。本例的降壓變壓器在420V－480V時投入，時輸出電壓為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)，能消除電壓過高的不良影響。
5．改進(jìn)的效果
這項技改工作的自耦變壓器是利用了一個現(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，用一個工作日便完成，運行效果穩(wěn)定可靠。
自耦變壓器用于降壓，具有損耗小、結(jié)構(gòu)簡單、造價低等諸多優(yōu)點，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配電柜內(nèi)。
大致地估計，如果自耦變壓器把原來的電壓降低了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)電壓過高地區(qū)之應(yīng)用
