介紹了一種新型干式變壓器有載調壓控制系統。控制系統接線簡單，運行可靠，中文菜單，人機界面友好，現場運行效果良好。關鍵詞：干式變壓器；自動電壓調節；跑

有載調壓變壓器自動調壓系統

張明君李計文(山東理工大學，濟南250061)安建強(淄博電業局，淄博255032)

文摘：介紹了一種新型有載調壓變壓器自動調壓系統。系統布線非常簡單，系統運行非常可靠。它采用中文菜單，友好的人機界面。現場表現極佳。關鍵詞：變壓器；自動電壓調節；演出

電壓質量是檢驗電能質量的重要標志，與民經濟的發展和人民生活的改善密切相關。電壓的波動范圍直接影響到電氣設備的使用效率、工作性能和使用壽命。為了保證電壓質量，家對各級電網電壓的允許波動范圍有明確規定，電壓合格率已作為電力部門達標和達到一級的主要考核指標。由于我電力儲備能力小，電網結構薄弱，電壓波動范圍受負荷影響較大。采用有載調壓干式變壓器，并根據電壓要求自動調整有載分接開關，以保證電壓自動保持在合格范圍內，是提高電壓質量的重要措施。目前，大多數帶有載調壓的干式變壓器仍采用手動調節。由于調整不及時、偏差和誤差調整，電壓質量難以保證。內自動調壓控制器普遍存在智能化程度低、測量精度差、產品質量低、可靠性低的現象，難以滿足現場的實際需求。雖然進口自動控制器的性能和質量基本能滿足要求，但其參數和規格用外文說明，顯示部分仍用數碼管顯示，給現場操作人員的操作和維護帶來很大困難，導致部分進口控制器長期不用，影響電壓質量的提高。因此，我們根據現場的實際需要，在吸收消化外技術的基礎上，開發了一套比進口設備更先進、更適合我現場實際需要的干式變壓器有載自動調壓控制系統。1基本原理干式變壓器有載自動調壓控制系統的基本原理框圖如圖1所示。

圖1干式變壓器有載自動調壓控制系統基本原理框圖

1.1電壓形成部分1.1.1輔助ta輔助ta的一次輸入信號取自受控干式變壓器的TA二次電流，額定為5 A，因此輔助TA的一次額定電流設計為5 A，為了將電流信號轉換成適合計算機處理的電壓信號，輔助TA二次側連接一個20電阻。為了提高測量精度，防止飽和，輔助TA的二次側應采用較低的電壓。本次設計中，輔助TA二次側電壓為1 V，輔助TA實際設計參數為

I1=5 A，P=60 mW，N1=9，N2=810，1=1.5 ~ 2mm，2=0.21mm

其中N1和N2是一級和二級轉彎； 1和 2是初級和次級鋼絲直徑。1.1.2輔助電視輔助電視的一次輸入電壓取自母線電視的二次電壓，因此輔助電視的一次額定電壓為100 V，為防止電壓過高時輔助電視的飽和影響其測量精度，且控制裝置不考慮50 V以下的測量精度，輔助電視的一次額定電壓設計為130 V.輔助電視的實際設計參數為 #p#分頁標題#e#

U1=130伏，功率=6毫瓦，N1=3 600，N2=200，1=0.1(0.13)毫米，2=0.21(0.13)毫米.

1.2對電壓形成部分發出的信號進行整流濾波A/D轉換時，通常有交流采樣和DC采樣兩種處理方法。前者硬件電路簡單，響應速度快，缺點是抗干擾性能差，軟件復雜。相反，當反應速度不是太快時，通常使用DC取樣。本設計采用DC采樣，整流電路采用精密運算放大器組成的絕對值整流電路。1.3復用開關采用AD7501作為復用開關。AD7501是一款8選1高速模擬開關，具有8個模擬輸入。該器件只有4路輸入信號，完全滿足要求，留有擴展空間。1.4 A/D轉換根據本裝置對測量精度的要求，選用8位AD，精度略差；選擇10位AD可以滿足要求，但是10位AD沒有12位AD普及，所以設計中選擇了12位AD芯片AD574作為轉換芯片。AD574的轉換速度為25 s，本次設計中電流和電壓的純A/D轉換精度為0.05%，大幅度滿足轉換速度和精度要求。1.5 CPU芯片本系統為中小型控制系統，對速度要求不高。相對成熟的51系列單片機抗干擾性能較好，所以設計中的CPU采用51系列8031芯片。1.6程序存儲器EPROM

軟件程序估計約有6 k字節，設計中采用使用較為普遍的8 k字節EPROM2764，容量滿足要求，且易于選購。1.7 自動復位電路 為了使控制裝置適用于無人值守變電站，提高裝置的抗干擾能力，防止程序在受到干擾時，可能出現的死鎖或飛跑現象，設有由單穩觸發電路構成的硬件自動復位電路，在程序受到某種干擾而停止運行時，硬件自動復位電路會使裝置自動復位，重新正常運行。1.8 E２PROM 為使定值能夠永久保存和隨時更改，設計中采用了電可擦除存儲器，考慮到定值長度不會超過1 k字節，設計中選用了2 k字節的2816芯片。1.9 液晶顯示 為了使工作人員能脫離使用說明書對各種參數進行整定，且保證不會發生誤整定，設計中使用能向工作人員提示各種漢字信息的液晶顯示模塊。該模塊可用漢字顯示各種實時參數、定值參數，定值參數在線修改提示和各種故障信息。為此，設計中選用顯示屏較大的MGLS-19264模塊，每屏可顯示16×16點陣漢字48個。1.10 開關量輸入 開關量輸入來自有載分接開關的輔助接點，其開關量信號通過光電隔離送入計算機，根據送入的開關量判斷兩臺干式變壓器的有載分接開關是否同步。目前判斷同步信號的電路是將所有分接頭位置全部送入裝置，大約有40路引線，這樣做，引線及電路較復雜。我們采用的方式是將分接頭位置連線就地連接，只引兩條信號線到裝置。這樣做，引線及電路大為簡化，如圖2所示。

圖2 分接頭就地連接示意圖

1.11 軟件程序 軟件程序采用51指令編寫，長度約為6 k字節，程序采用模塊化結構，程序框圖如圖3所示。

圖3 干式變壓器有載自動調壓控制系統程序框圖#p#分頁標題#e#

2 動作過程2.1 解列運行方式 (1) 若電壓在合格范圍內，裝置不調節。 (2) 當電壓超過電壓上限，且電流小于過流閉鎖定值，經過延時相應的干式變壓器向下調節一個分接頭。 (3) 當電壓低于電壓下限，電流小于過流閉鎖定值，電壓高于低壓閉鎖定值，經過延時相應的干式變壓器向上調節一個分接頭。2.2 并列運行方式 (1) 若電壓在合格范圍內，裝置不調節。 (2) 當兩臺干式變壓器的電壓均超過電壓上限，電流均小于各自的電流閉鎖定值，分接頭同步，經過延時，兩臺干式變壓器均同時向上調節一個分接頭。 (3) 當兩臺干式變壓器的電壓均低于電壓下限，電流均小于各自的閉鎖定值，電壓均高于各自的低壓閉鎖定值，分接頭同步，經過延時兩臺干式變壓器均同時向上調節一個分接頭。 為防止電壓振蕩時頻繁調節，若發出相反的指令，則自動延時4 min，以躲過振蕩周期。3 裝置主要特點 (1) 采用液晶顯示，可用漢字顯示各種實時參數和定值。使用操作簡便，運行監視直觀，使自動有載調壓在現場推廣使用成為可能。 (2) 智能化程度高，可用數字鍵在線修改定值，修改定值期間不影響控制系統正常運行。修改定值時，有漢字提示，無需使用說明書，克服了先進技術給現場工作人員帶來的煩惱。 (3) 可靠性高，控制系統采用三組先立的電源，并對輸入輸出部分采用了光電耦合電路，提高了裝置的抗干擾性能。在軟件和輸出口硬件電路中采用了防止拉合電源誤動作的措施，即在軟件上采取上電立即封鎖出口，在硬件上采取掉電禁止對輸出口的操作和輸出口驅動回路并聯抗干擾電容的方法。 (4) 測量精度高，控制系統分別采用了集成運放構成的精密整流電路和12位A/D模數轉換，提高了測量精度，保證了控制系統的準確調節。

作者簡介：厲吉文(1962-)，男，碩士，副教授，主要從事電力系統電壓無功自動化及配電網自動化的研究和教學工作。

作者單位：厲吉文，張明軍 山東工業大學電力工程學院，山東濟南 250061 安建強 淄博電業局，山東淄博 255032