变压器正反调压原理及应用实例

1、    变压器正反调压原理及应用实例    代永恒摘 要：本文介绍了变压器正反调压原理，并结合具体变压器正反调压实例，简介了正反调压的工作过程及其注意事项，为检修、运行人员提供参考。关键词：变压器;  正反;  调压;  应用1  前言电力网的电压，是随运行方式和负载的大小变化而变化的。电压过高和过低，都会影响变压器和供电设备的安全可靠运行。为满足电压质量要求，需要改变变压器一次绕组分接开关的位置来实现调压。调压方式可分为无载调压和有载调压两种。无载调压需要在停电条件下，进行电压档位调节，它一般是采用线性调压方式，

2、而有载调压能在运行状态下带负荷进行电压档位调节，调压方式有线性调压、正反调压和粗细调压三种。大容量有载调压变压器主要采用正反调压和粗细调压两种调压方式，在相同条件下，因正反调压比粗细调压制造成本较低，且正反调压变压器绝缘结构较简单，而被广泛采用。本文结合变压器正反调压应用实例，对变压器正反调压的工作过程及调压原理进行介绍，可为同行提供借鉴和参考。2  正反调压工作过程正反调压适用于容量较大、电压等级较高，且需要较多电压档位的变压器中。不同于线性调压的是，它是在有载分接开关上，安装了一个极性开关，通过极性开关，既可以改变调压绕组的匝数，还可以改变调压绕组的绕向，在相同条件下，其调压范围

3、为线性调压的一倍。主绕组与调压绕组的同名端用“*”表示，极性开关的中性点k连接主绕组的尾端抽头，中性点k也作为分接选择开关的一个静触头。 “+”、“-” 极性接头分别连接调压绕组的首、尾抽头。当极性开关k位于“+”位置时，主绕组与调压绕组的绕向相同，产生的感应磁通方向也相同，感应电势相加，并假设分接选择开关从抽头x1开始调整，在抽头x1时，调压绕组匝数最多，总绕组匝数为主绕组和调压绕组匝数之和，此时对应的高压侧电压最高，相应变压器的直流电阻值最大。当分接选择开关向抽头x2方向调节时，调压绕组匝数逐级减少，对应高压侧电压也逐渐降低，直至抽头x9时（此时，抽头x9与抽头k为同电位连接），调压绕组匝

4、数为零，高压绕组全部为主绕组，此时对应的电压通常为额定电压，相应变压器的直流电阻值也最小。当再继续进行档位调整时，极性开关k开始动作，由“+”切换到“-”，抽头k向抽头x1调整，（此时，抽头x1与抽头k也为同电位连接），高压绕组仍为主绕组，对应的电压仍为额定电压，当从抽头x1调到抽头x2开始，调压绕组与主绕组绕向相反，感应磁通方向也相反，感应电势相减，绕组线圈在数目上虽然仍是主绕组线圈加上调压绕组线圈，但绕组线圈实际有效匝数却是主绕组线圈匝数减去调压绕组线圈匝数，即绕组实际总匝数逐级减少，对应高压侧的电压则逐渐降低，直至抽头x9时，对应高压侧的电压降至最低，此时变压器的直流电阻值和极性开关k在

5、“+”位置、分接选择开关在抽头x1时的值相同，同样达到最大值。当继续电压调节时，只能反向调节。当分接选择开关从抽头k调回到x9时，极性开关k则由“-”切换到“+”。某sfz9-80000/110 型有载正反调压变压器，接线原理图如图1所示。其分接开关共有 17档，8个升压档位，8个降压档位，9档为标准档位（9a、9b、9c为三个中间位置，且电位相等），变压器电压调整范围是（110+8×1.25%）/35kv，表明每档可调电压为1375v。所对应的分接开关指示档位、极性开关位置、分接选择开关位置、高压分接电压（电流）、高压绕组匝数变化、低压电压变化之间的位置相互关系。3  调

6、压原理变压器的基本工作原理就是电磁感应原理。根据电磁感应定律可以导出，感应电动势的大小与磁通链的线圈匝数及频率之间的关系式为e1=4.44f n1bms×10-8，e2=4.44f n2bms×10-8，可得e1/e2=n1/n2，如果忽略变压器的阻抗压降，则u1/u2 =e1/e2=n1/n2=k。即u2=（n2/n1）u1成立。式中u1、u2一一、二次绕组电压;n1、n2一一、二次侧每相绕组的匝数，比值k称为变压器的变比。无论是有载调压还是无载调压，变压器调压基本原理都是通过调节绕组匝数，从而改变输出电压。在实际应用中，常把调压装置装设在高压侧，这是因为变压器高压侧绕组

7、匝数多、线经小、通过电流小，因此通过调整高压绕组上的抽头，从而改变高压绕组的匝数，而低压绕组的匝数是固定不变的，这样，变化的高压绕组匝数和不变的低压绕组匝数就构成了不同的变比，而u1为高压绕组电压，来自上一级电网电压，一般情况下不会改变，这样，低压绕组就可以随高压绕组接不同的抽头而变出不同的电压。在变压器的铭牌上，标出每一分接开关档位对应一高压分接电压值和高压分接电流值，各档位对应的电压值是在不同的电源下进行匹配调节用的，调档改变绕组的匝数，可使其与相应的电压匹配。4  应用实例我厂110kv型钢变电站四台主变均为sfz9-80000/110型三相油浸风冷有载调压变压器。调压方式采用

8、正反调压，可通过分接开关，在不切断变压器负载电流的情况下，通过变换高压侧绕组分接头，来改变高压侧绕组匝数，实现调整变压器35kv侧的輸出电压。有载分接开关型号为cmiii-500y/63c10193w，分接开关共有 17档，8个升压档位，8个降压档位，9档为标准档位。假设目前变压器分接开关档位为8档，如用户侧反映35kv系统电压偏高，需要降低35kv侧电压时，分接开关档位应从8档向7档调节（极性开关k在“+”位置），此时110kv侧绕组匝数n1增加，根据公式u2=（n2/n1）u1，因u1为变压器110kv系统电源电压，排除随负荷的轻微波动，一般是不变的，35kv侧绕组匝数n2固定不变，当11

9、0kv侧绕组匝数n1增加时，35kv侧电压u2自然就降低了。如果用户侧反映35kv系统电压偏低，经计算，分接开关档位需从8档向10档调节，才能满足要求时，极性开关k在“+”位置时，分接开关档位先由8档向9档调节，当分接开关档位再由9档向10档调节时，极性开关k开始动作，由“+”切换到“-”。该调压过程中110kv侧绕组匝数n1逐渐减少，根据公式u2=（n2/n1）u1，因变压器110kv侧进线电源电压u1不变，35kv侧绕组匝数n2固定不变，当110kv侧绕组匝数n1减少时，35kv侧电压u2自然就升高了。5 结束语无论是正反调压，还是其它形式的调压方式，调压原理都是一样的。当改变高压侧分接开关档位时，并没有改变高压侧的电压，高压侧的电压是系统电源的电压，这个电压只能随负荷等参数波动，是不受变压器高压侧分接开关档位控制的。当改变高压侧分接开关档位时，实际上是改变了高压绕组的匝数。高压绕组的匝数一旦改变了，它与低压侧之间的变比也就改变了，从而达到