특수 변압기의 자동 용량 조절 설계 및 구현

1. 소개

에너지가 사회의 운영과 발전에 필수적입니다. 국가 에너지 절약 및 배출 감소 정책을 충족하기 위해서는 전력 기업에게 중요한 자원 활용 개선이 필요합니다. 다단계 농촌 전력망 업그레이드는 분배 변압기의 발전을 촉진합니다. 효율성이 높음에도 불구하고 광범위한 변압기는 용량과 사용 문제로 인해 전체 손실이 상당히 큽니다. 중저압 전력망 손실의 70%가 분배 변압기에서 발생합니다. 농촌 전력망은 계절에 따라 집중되는 부하를 가지고 있으며, 큰 피크-밸리 차이는 변압기의 평균 부하율을 낮춥니다. 이러한 지역에서 용량 조절 변압기를 사용하면 용량과 부하를 일치시켜 경제적이고 안전한 운영을 보장하며 과부하와 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다. 자동 용량 조절 특수 변압기 설계는 기술적 돌파구와 실용적/이론적 가치를 제공합니다.

2. 변압기 손실 발생 메커니즘

변압기는 분배 네트워크에서 에너지 분배 및 전압/전류 조정에 핵심적인 역할을 하지만, 정상 작동 중에 큰 전력 손실을 겪습니다. 이는 단락(부하) 손실과 무부하 손실로 구성됩니다.

단락 손실(부하 손실)은 정격 전류가 부하 하에서 와인딩을 통과할 때 발생합니다. 단락 테스트(주차에 저전압을 가하고 부차에서 정격 전류를 측정하여 코어 손실을 무시)를 통해 검출되며, 구리 손실과 유사합니다. 이 손실은 부하에 비례하며, 부하 계수와 정격 단락 손실에 의해 제한됩니다.

3. 자동 용량 조절 특수 변압기의 설계 및 구현
3.1 용량 조절 변압기 구조

채택된 D-Y 탭 변경 분배 변압기는 대용량 및 소용량 운영에 대해 다른 와인딩 모드를 사용합니다: 대용량에서는 델타(D), 소용량에서는 스타(Y)(스타-델타 변환이라고 함). 저전압 와인딩은 27% 회전수와 73% 회전수 와인딩을 결합하며, 후자의 단면적이 전자의 약 1/2입니다.

3.2 자동 용량 조절 구현

부하 상태에서 자동 용량 조절 변압기는 데이터 수집, 저장, 변환기, 인간-기계 상호작용, 전원 공급, I/O 루프를 포함하는 자동 제어 모듈에 의존합니다. 전압/전류 변압기는 신호를 수집하고 아날로그 회로와 마이크로프로세서가 이를 처리합니다. 처리된 데이터는 외부 인터페이스 또는 향후 교환을 위해 메모리에 저장됩니다. 그림 1은 자동 제어 시스템 구성도를 보여줍니다.

3.3 자동 제어 시스템의 제어 프로세스

용량 조절 변압기의 아날로그 전류와 2차측 전압은 부하 상태에서 용량 조절 컨트롤러에 의해 수집됩니다. 용량 조절 스위치의 스위치 상태량과 함께, 제어 대상의 운전 상태 특성과 운전 매개변수에 따라 수치 판단이 가능합니다. 그런 다음, 실제 제어 조건에 따라 작업 수행 조건을 만족하는지 여부를 결정합니다.

조건이 충족되고 분배 변압기의 용량을 조정해야 하는 경우, 프로그램은 변압기 용량 조정을 위한 작업 모듈로 전환됩니다. 용량 조정 작업을 완료한 후에는 기타 보조 기능 모듈로 진입합니다. 작업 수행 조건이 충족되지 않거나 즉시 변압기 용량을 조정할 필요가 없는 경우, 프로그램은 직접 기타 보조 기능 모듈로 진입합니다. 그림 2는 자동 제어 시스템의 흐름도를 보여줍니다.

3.4 부하 상태 용량 조절 자동 제어 시스템의 하드웨어 구조

부하 상태 용량 조절 자동 제어 시스템의 하드웨어 구조는 주로 신호 수집 유닛, 데이터 통신 유닛, 입력 유닛, 출력 유닛, 제어 패널 시스템, 전원 크리스탈 오실레이터, 시계 회로로 구성됩니다.

부하 상태 자동 용량 조절 시스템은 모든 구성 요소에 산업 등급 칩을 선택하여 높은 간섭 저항과 하드웨어 신뢰성을 가지게 됩니다. 또한 회로 설계 시 구성 요소와 회로의 전자기적 호환성을 고려합니다. 이렇게 하면 부하 상태 자동 용량 조절 시스템이 높은 수준의 운영 신뢰성과 전기 안전성을 확보하고, 혹독한 전기 환경에서도 사용 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

4. 결론

분배 네트워크에서 많은 수의 분배 변압기의 광범위한 사용으로 인해 이러한 변압기의 현재 손실이 분배 네트워크의 전체 손실에서 상대적으로 높은 비율을 차지합니다. 농촌 전력 부하가 계절 변화, 연간 이용 기간이 짧고, 종종 무부하 또는 경부하 상태가 빈번하게 발생하는 불리한 조건에 제약을 받습니다. 따라서 변압기의 부하율이 적절한 운전 범위 내에 머무르는 상황은 비교적 드뭅니다.

용량 조절 변압기는 부하 변동과 용량 조절 스위치의 상태에 따라 조정할 수 있습니다. 변압기 와인딩의 연결 방식을 변경하여 변압기에 조정 가능한 용량 특성을 부여합니다. 따라서 큰 부하와 빈번한 전압 변동이 있는 농촌 전력망 지역에 용량 조절 변압기를 합리적으로 설치하면 회로 에너지 절약 및 손실 관리에 상대적으로 명확한 효과가 있습니다.

전기 사용 기술의 지속적인 발전과 진보에 따라 부하 상태 자동 용량 조절 변압기의 기능 개선도 점점 완벽해지고 있습니다. 미래 분배 네트워크에서 에너지 절약 및 손실 감소 방향에서 자동 용량 조절 특수 변압기가 새로운 돌파구를 달성할 것으로 믿어집니다.