配电变压器三相负荷自动调平技术方案探究

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配电变压器三相负荷自动调平技术方案探究

作者：苏志斌

来源：《无线互联科技》2017年第03期

摘要：我国在运的变压器总容量巨大、台数很多。据统计，我国配变器每年的电能损耗是总发电量的2%，约30～50TkW，如何控制变压器损耗关系到节能降损的效益。此外，在运配变器出现了老化、缺陷、参数退减等情况，直接降低了配电网的可靠性供电，影响到其安全运行，其中配变器存在低压侧的负载不平衡有严重的危害。文章分析了配变器负荷三相不平衡的危害问题，从而提出了常规性的技术解决方法，通过改良自动控制、调整换相，实现有载调整三相负荷平衡的目的。

关键词：配变器；三相失衡；自动控制；改良

第四，三相不平衡会减小感应电动机的有功出力。通常，配电变压器的三相负载处于不平衡状态，这就导致其三相电压的不平衡，将这三相失衡电压进行正序、负序和零序3个电压分量的等效分解，在接入电动机后，其中的正序电势分量的磁场会大于负序电势分量的磁场，此时的感应电动机的旋转方向和正序电势分量的磁场方向相同，然而正序电势分量的旋转磁场受到了负序电势分量旋转磁场的制动，降低电机的输出功率，从而减小了感应电动机的有功出力。电动机总转矩因为负序电流磁场下降，导致电动机的过载能力也降低，此外在正反磁场周期性的作用下，很有可能因为转矩周期脉动导致电动机的震动。

第五，三相不平衡会升高变压器局部金属件的温度。由于变压器运行时三相负载不对称而产生零序电流，受到变压器电压的不对称度的影响，零序电流的大小会产生变化，当三相电压出现越大的不对称度，就会增大零序电流；当流经变压器内部时，会出现铁心的零序磁通。变压器位于低压侧，但零序电流在高压侧，大小是0，这就不能让高压零序磁通和低压零序磁通进行抵消，也就不能将变压器内部的零序磁通消除，从而造成了变压器的钢材部件有大量的零序磁通经过，再加上钢材部件存在磁滞现象与涡流损耗，这对于不能导磁的钢材部件来说会发热，使得变压器会产生更多的额外功耗。

第六，三相不平衡会减少变压器出力。根据配电变压器原理指导各相的额定容量决定了变压器的最大允许出力。此外，变压器各相的额定容量由其绕组的性能决定，然而绕组结构是以变压器三相负载平衡的运行工况为依据进行设计的。假设三相负载失衡下进行配电变压器的运行，此时就肯定会有一相的负载较轻，而且会有较多容量剩余，从而大大减少了配电变压器出力。所以说，三相失衡程度关系到变压器的出力降低程度，随着三相负载运行的失衡程度的增大，配电变压器的出力会降低。此时的配电变压器不能输出额定容量，减少了变压器的备用容量，不能保证过载能力，从而出现了配电变压器的单相过载，甚至引发大量的自发热而烧损配电变压器。

2.常规的技术解决措施