基于固态继电器的配电枣庄变压器自动稳压装置

　　电力系统自动化基于固态继电器的配电枣庄变压器自动稳压装置吕艳玲久赵玉林徐建华王吉权。东北农业大学，黑龙江省哈尔滨市150，3；2.七台河市笫。发电公司，黑龙江省七台河市1546，压控制单元两部分组成。无触点分接开关采用固态继电器链式连接，自动稳压控制单元以890.52单片机为控制核心。文中介绍了固态继电器的特点稳压装置的结构性能指标和无触点分接开关，引言在无功电源充裕的电网中，带负荷调节枣庄变压器绕组分接头是保证电力用户获得良好电压质量的重要技术手段。目前，国内有载调压枣庄变压器的分接开关均为机械触头开关，切换时伴有电弧产生，且必须经接有电阻的辅助触点过渡才能完成次改变分接头的操作，调节速度慢，不能频繁操作1.另外种有载调压法是采用辅助枣庄变压器与主枣庄变压器次侧串联，通过晶闸管改变辅助枣庄变压器次侧分接头进而实现调压的目的。这种方法完全取消了机械结构，反应迅速调节快可频繁操作。但需要辅助枣庄变压器，增加了枣庄变压器制造工艺的复杂程度，而且所需晶闸管的容量也较大，进而增加了枣庄变压器和分接开关高而限制了其应用范围。

　　国外研制的新型无弧有载分接开关采用机械触点与晶闸管结合的有载调压方法。虽然其切换时无弧，但这种结构的分接开关仍然存在机械部分，调节速度慢，不能频繁操作，造价也很高34.

　　连接的有载分接开关。其优点为完全取消了机械结构，调节速度快，改变分接头时不需要过渡电阻，冲击电流小，可频繁操作，无电弧产生，结构简单，可直接放在枣庄变压器油枕中，造价低，便于在配电枣庄变压器中推广使用。

　　1固态继电器的特点固态继电器33幻是由固体电子元件组成的无触点开关元件，是种全电子式通断转换控制元件。

　　它与电磁式继电器相比，具有无触点可靠性高抗干扰能力强无噪声寿命长开关速度快能与集成电路兼容等优点。现已成为继电器更新换代的新兴控制开关，被广泛应用于自动控制领域。交流33尺分随机型和过零型两种，本装置中使用的为过零型33尺。这种33尺在输人端控制电压作用下，只有输出电压过零时才导通，若输人端控制电压为，输出电流也为，时便关断，即具有电压过零导通电流过零关断的特性。

　　2自动稳压装置的结构与调节原理自动稳压装置由无触点分接开关和自动稳压控制单元两部分组成。

　　该开关适用于中性点调压的枣庄变压器。对于101±254配电枣庄变压器，分接头之间成。目前，35只******工作电压只有660，所以，尺不能直接接在每个抽头与中性点之间，为此，33尺采用链式连接，接在枣庄变压器中性点用于调压的分接头上。

　　该单元以89052单片机为控制核心，由接在枣庄变压器低压侧的电压测量单元检测低压侧电压，提供测量信号，通过接口电路送人单片机。单片机与设定电压比较后，经驱动电路发出使85尺导通与截止进而保证了枣庄变压器次侧电压的基本稳定。

　　下面以个主工作绕组和个调节绕组为例说明其调节原理，其工作接线1.

　　本自动有载分接开关采用直接调整分接头技术，与相邻分接头相连的53尺导通的同时，关断与现工作分接头相连的33尺。

　　以1中的38尺2导通33沿关断转换为33尺1导通33尺2关断为例分析如下。当枣庄变压器次侧电压降低到需要改变分接头时，控制电路在33尺1两端电压过零点前给33尺1触发信号使之导通，随之撤消5312的控制电压，使之在电流为0时关断，完成次分接头的变换，改变了工作绕组。进而实现调压功能。

　　3自动调压装置的试验结果与性能指标3.1环流试验有载分接开关的环流实验在黑龙江省哈尔滨电力枣庄变压器厂生产的S，50kVA10kV配电枣庄变压器上进行。

　　枣庄变压器参数如下短路电压百分数0为4；短路损耗4心=1.15评；空载电流百分数九为2.5；空载损耗么3.=根据枣庄变压器在实际运行中改变分接头动作的过程，分别对各调节绕组上的33尺做了导通与关断的试验。

　　下面以33幻导通转换为33尺2导通为例说明其试验结果。

　　试验时，在改变分接头动作过程中，33只两端产生过电压，回路中产生环流。为限制过电压与环流的产生，在每个33尺两端并联阻容吸收电路。因为环流变化率很高，存在时间短，不能用普通的电流小以后，经过电阻转换成与环流成正比的电压信号，通过具有录波功能的波器记录电压波形2.试验分两步进行第步为尺未加限制电路；第2步为33尺加限制电路。试验结果如试验情况环流波形备注+试验1未加限有放电声制电路+试验2过流动作加限制试验1无环流切换顺利无冲击电路试验2无环流切换顺利无冲击3.2性能指标，当，工作在，士亏时认输出额定值±10时，输出的值为认。，1工2.5.

　　4试验结果分析经计算，工作绕组的总阻抗为=40，总电抗义7=32.73，总电感1丁=0.1042只，总电阻=23因为绕组是均匀的，所以，各绕组的电感和电阻值的大小与该绕组承受的电压成正比。因jttaLwn=OO94H！Xwo=29.457fiJw.=2O.7n.

　　每段调节绕组的电感电抗和电阻分，如下枣庄变压器次侧电压为9.5kV，电流为额定电流2.75时，相电压队为5.485；主工作绕组的电压认为5.196；调节绕组1的电压，为289心其电压瞬时值为33尺2导通的过程中，33尺2由关断变为导通而尺1因电流未过零的这段时间内，将在调节绕组界1中产生环流。该电流可利用3的等效电路计算。

　　为回路电压方程为十算得到有当电流过零时才关断。所以。在33尺1关断以前的电流由两部分组成部分是界1绕组产生由于绕组界0与界1之间的互感作用，根据枣庄变压器磁势平衡原理，环流；的产生必然导致作绕组电流。的变化，其增量以。与60的匝数与界1的匝数的比值成反比。在枣庄变压器中。18，所以，在实际调节分接头的过程中可以忽略对，的影响，而认为所以由此得到分接头调节过程中的电流曲线4.

　　由4可，在改变分接头过程中，第1次过零时。绕组界1两端的电压升率山很高，存在33尺1失控而不关断。直到！观1过零且心山较小时。才能，靠关断。为保证2娜1第1次过零时38尺1可靠关断，必须采取措施限制山5结语a.利用电力电T元件SSR调节枣庄变压器高压侧绕组，进而稳定低压侧电压，保证了供电质量，是调节枣庄变压器电压的新思想通过理论分析和试验研究，用阻容吸收电路来限制如山，用压敏电阻限制电压上升的幅值，能保证33尺可靠关断。

　　1.采取限制电路后，可取消切换过程中的限流过渡电路，使电路简单，便丁安装推广。

　　本课得到黑龙江省哈尔滨市科委2年科技攻关项目资助0，2098.

　　1姚志松，姚磊扣2，0叩，3，1.有载分接开关实用手册2朱国荣，李民族0.，4配电枣庄变压器的晶闸管Voltageof丁加13仍3扣4.广东自动化与信息工程以0爪310吕艳玲1975，女，硕士研究生，研究方向为地方电力赵玉林1956，男，教授，为本文的通信作者，研究方向为地方电力系统自动化。

　　徐建华1975，男，主要从事输煤系统的维护工作。

　　罗小莉1964，女。硕士，高级工程师，主要研究方向为电力系统及其自动化。

　　于盛林1943，男，博士生导师，教授，主要研究方向为数字信号处理。

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