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摘要：配电变压器由于其自身所具备的安全、可靠和经济性能，已经在农村电网中得到了普遍的应用。将自适应负荷型配电变压器与普通的配电变压器进行比较，不难发现自适应负荷型配电变压器在功能方面所具有的各项优势。笔者在本文中对自适应负荷型配电变压器的设计，进行了以下的分析阐述。
关键词：自适应负荷；配电变压器；设计
配电变压器在不断的发展进程中，经历了无载调容无载调压型——有载调容无载调压型——自动调容自动调压型几个主要的发展阶段。自适应负荷型配电变压器，是一种新型的配电变压器技术，能够有效解决以往变压器中所存在的三相负荷不平衡等问题。
一、自适应负荷型配电变压器结构设计
在自适应负荷型配电变压器的结构设计上，主要包括配电变压器本体单元、有载调容调压一体化单元、配套设备单元以及综合控制单元四个方面。其中，本体单元是通过高、低压绕组线圈，作为电压分接头切换的基础与结构支撑，并实现自适应负荷型配电变压器容量方式的转化。
有载调容调压一体化单元，以自适应负荷型配电变压器的带载为前提，通过驱动电机、有载调容调压开关与本体单元相连接，使复合型配电变压器完成容量从大到小的转化，并且用星形接线将高压烧组连接起来，同时改变低压烧组的并联方式。其中，在电压调整的过程中，上下分接头间的带载转换也能在同时得以实现。
在配套设备单元中，由在线负荷换相、分相无功补偿两种设备组成。在线负荷换相设备是通过实现对配电变压器低压侧出线三项负荷平衡分配，从而有效改善三相负荷不平衡所造成的线路损耗情况，提高配电变压器所提供的电压质量。分相无功补偿设备则是通过实现配电变压器的低压侧无功就地平衡，以降低配电器在供电过程中其本身以及上级线路的运行造成的电量损耗情况的形式，提高供电质量。
作为自适应负荷型配电变压器功能的核心部分，综合控制单元的主要职能是对自适应负荷型配电变压器中各单元的运行数据、开关状态、操作反馈信息进行收集，并完成分析、判断以及最后的布控指令的形成和实施，促使自适应负荷型配电变压器中各项设备功能的实现。
二、自适应负荷型配电变压器技术原理
（一）在线负荷换相控制原理
通过对在以往的配电变压器所存在的低压侧总回路三相负荷不平衡的具体情况以及持续时间进行分析，对自适应负荷型配电变压器进行如下改善：
保持配电变压器的持续供电，通过在线负荷换相装置，完成重载相线上的部分负荷到轻载相线的转移调整，将自适应负荷型配电变压器自身所持有的局部负荷进行三相的重新分配，实现三相负荷的均衡控制。在线负荷换相中，由低损耗的机械式开关，以及能够实现换相的无冲击快速切换的电力电子开关所组成的复合式开关完成。
（二）有载调容控制原理
在对所收集的低压侧总回路的三相电流数据进行平均电流的计算和分析之后，根据计算出的平均电流和低压侧总回路三相电流的持续时间，对额定容量运行方式进行调整控制，如下：
当平均电流值高于容量运行方式切换电流整定值，并且三相电流的持续时间与高于运行方式的容量由小到大切换调容时间整定值时，通过操作有载调容开关，完成运行方式由小容量到大容量的其切换；在平均电流低于整定值、而持续时间高于运行方式的容量由大到小切换时的调容时间整定值时，同样通过有载调容开关的调整，完成运行方式容量的切换。原因是在变压器进行运行方式的容量由大到小的切换时，在铁芯得到确定的情况下，铁芯的附加系数、有效截面值以及总重量都是固定的。在电压值保持稳定的情况下，低压绕组匝数与铁芯的单位重损耗是成正比的，也就是说，在低压绕组线圈降低时，铁芯的单位中损耗也就得到了大幅降低。
（三）分相无功补偿控制原理
对自适应负荷型配电变压器低压侧总回路三相功率因数进行分析，以分相无功补偿控制命令为准则则，对无功补偿分组开关设备进行操控，从而实现分相无功补偿的控制。在分相无功补偿控制中，包括固定以及动态两种形式的补偿：固定补偿部分针对的是对配电变压器其自身无功消耗和基荷的补偿；而动态补偿则是针对无功负荷波动所进行的补偿。
（四）有载调压控制原理
对低压侧总回路三相电压所收集的数据进行平均电压的计算，在有载调压开关的控制动作输出的过程中，实现电压上下相邻的分接档位的切换调整。在自适应负荷型配电变压器中，高、低压侧电压分别与其对应的绕组匝数成正比，彼此之间成反比。高压侧分接头档位调整后的自适应负荷型配电变压器高、低压烧组变化，可以通过改变高、低压绕组匝数来实现。
结语
通过以上的自适应负荷型配电变压器的设计结构与原理分析，不难看出，相较于以往其它的配电变压器，自适应负荷型配电变压器在空载损耗占比、用户端电压合格率等功能方面，都具有较为明显的优势。但是，自适应负荷型配电变压器目前仍然处于试制阶段，还需要在设计方案上进行不断的改进和完善，从而使配电变压器在运行中的损耗情况和低压网络线损情况得到有效的改善，为用户提供高品质的用电保障。
参考文献
[1]王金丽,盛万兴,方恒福,王金宇,杨红磊,王利.自适应负荷型配电变压器设计[J].电力系统自动化,2014（18）.
[2]寇凌峰,梁英,王金丽,杨红磊,宋祺鹏.计及负荷增长风险的配电变压器选型方法[J].电网技术,2015（05）.
论文作者:杨巧云,马莹,王飞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/15
标签：变压器论文; 负荷论文; 自适应论文; 低压论文; 在线论文; 绕组论文; 单元论文; 《电力设备》2016年第5期论文;