摘要: 电网电压的稳定性是衡量电网质量的重要标准之一，电力系统正常运行过程中电压偏差过大会直接影响电力系统的稳定性和经济性，不仅会造成用电设备的效率降低，还有可能导致用电设备由于过压或过流而损坏。电力系统通常采用有载调压的方法来调节系统电压，从而保证电力系统电压的稳定。本文主要对电力变压器有载调压技术进行了介绍和分析，对电力系统的电压调节有一定的参考价值。

 

关键词：电力变压器；有载调压；电力电子技术；晶闸管

 

随着电力电子技术的不断进步，晶闸管被应用于变压器无弧有载调压的技术方案中，多种有载调压的新装置被各国研制出，其中主要有新型机械式改进型、串接辅助线圈型和晶闸管开关型三类。

1.新型机械式改进型调压变压器。

在常规的机械式有载分接开关的基础上增加电子开关电路，则形成了改进型的机械式调压变压器，此种方式只需增加一个过渡电阻和一些晶闸管，采用电子开关和机械开关相配合的方式，抑制电弧在分接头转换过程中的产生。该方法的原理是在机械转换开关的两端并接一对反接的晶闸管，当需要断开某支路时，晶闸管被触发，回路电流从晶闸管回路流过，当回路电流过零时，晶闸管自动关断，电流的持续时间少于半个周期，由于电流被晶闸管回路分得部分电流，机械触头流过的电流大大减小，从而有效的抑制了电弧的产生。该调压方案的优势在于可以省去时间控制回路，晶闸管的触发信号可以由机械开关发出，且对晶闸管的负荷能力要求比较低，即使晶闸管失控也不会对变压器分接头和变压器本身造成危害，但其转换速度较慢，不适合要求电压调节速度较快的场合。^[2]

2.串接辅助线圈型调压变压器。

最早的串接辅助线圈调压，采用调节晶闸管导通角的方式将可调电压叠加到变压器线圈上。其具体方法为，将三相变压器和另外一个升压变压器串联，升压变压器的另一绕组经过一对反接的晶闸管和变压器的第三绕组串接，当晶闸管过零触发时，则将有一个同相位的电压叠加到负荷上，为确保叠加电压和原电压相位相同，可在此基础上增加一个辅助电压。这种调压方式操作简单，整个过程由晶闸管完成，但其产生的谐波含量较大，对电能质量造成不良的影响。

西门子公司提出了另外一种辅助线圈有载无弧调压变压器，其主要通过接入一个可调0.625%额定电压的辅助线完成。其切换原理如图3-1所示。

图3-1 辅助线圈调压装置控制电路图

在运行中，开关S和B为负荷回路。在进行升压操作的动作过程为：（1）闭合触点A，此时SCR1处于关断状态，因此不会有电弧产生；（2）使SCR1导通，此时产生环流；（3）打开开关S，SCR2仍处于导通状态；（4）关断SCR2，电流经A和SCR1通过；（5）闭合触点B，SCR2处于关断状态，不会有电弧产生；(6)将SCR2导通，然后闭合开关S。整个过程机械开关始终保持无载动作，因此不会有电弧产生。该方法操作过程比较复杂，故障率比较高，由于操作开关通常按照无弧标准选取，当晶闸管触发出现误动作时，很容易造成开关烧毁。

3.晶闸管开关型调压变压器。

随着晶闸管制造工艺的不断进步，晶闸管的容量和性能有了很大的改善，使抛开机械开关的辅助，完全应用高速微处理器控制晶闸管开关切换调压成为可能。该方法通过在负载回路安装检测模块，获得电压电流数据，并反馈到微处理器，形成闭环回路，控制晶闸管的触发角，达到调节回路电压的目的。该调压方式的相应速度快，且可以实现无极连续调压，由于智能控制器的引入，可以对动作过程进行更好的监控，且具有故障报警功能，符合电力系统智能化的要求。但其对晶闸管的要求较高，雷电冲击或晶闸管本身的故障都有可能造成晶闸管的损坏，对系统可靠性造成影响，相对而言其投资也比较大，运行维护成本也较高。但随着电力电子技术的不断进步，该调压方式必将成为有载无弧调压的主流。^[3]

无弧有载调压变压器技术是电力系统的重要研究对象，对维持电力系统电压稳定有着重要作用，是确保电力系统电能质量的重要保障。各种先进的无弧有载调压变压器被应用于电力系统调压工作中，为电力系统的正常运行保驾护航。由于晶闸管调压的优越性，随着电力电子技术的不断进步，该调压方式必定成为电力系统电压调整的主流。因此，要加大晶闸管调压技术研发工作的人力和物力投入，尽可能快的提高无弧有载调压技术的发展。

[1]张德明.有载分接幵关国内现状及发展动向[J].变压器,2000,37(1):36-39.