（中国特种飞行器研究所 湖北省荆门市 448035）
摘要：无触点有载调压配电变压器可靠性技术作为一种新型技术，降低了配电变压器的故障出现频率。本文在研究中主要以无触点有载调压开关为重点，探究无触点有载调压配电变压器可靠性技术与运用实践，进而为配电网的电能质量提供重要的运行保证。
关键词：无触点；有载调压；配电变压器；可靠性技术；运用实践
在电网运行中，配电变压器作为电网运行系统的重要内容，其运行质量对电网的正常运作具有非常重要的意义和作用。传统配电变压器有载调压一般采用机械式分接开关，在实际工作中由于机械性质很容易出现设备故障，进而影响配电变压器的正常运作。对此，基于电力电子器件的无触点有载调压开关有效的解决这一问题，有效降低了配电变压器有载调压设备故障的产生几率，保证电网的安全运行。为了实现无触点有载调压开关可以发挥其最大作用，相关研究人员还需要对无触点有载调压配电变压器可靠性技术进行深入研究，不断进行技术优化与完善，进而促进无触点有载调压配电变压器可靠性技术的发展。
一、无触点有载调压配电变压器的结构框架
（一）整体结构框架
无触点有载调压配电变压器整体结构框架主要是使用反并联晶闸管模块作为配电变压器有载调压分接开关，控制器为单机STC89C63RC，在正常供电的工作环境下，依据配电变压器二次输出电压与一次输出电压的通断，调整接入的电路绕组数，并适当调节变压器，进而实现无触点有载调压的自动化功能。
（二）分接开关
分接开关作为无触点有载调压配电变压器系统的执行系统，主要在配电变压器的一次侧位置，主绕组、配电变压器以及调压绕组构成系统框架，保持分接开关断开状态后，调节主绕组和调压绕组连接的调压绕组数量，以实现分接开关的调压功能。传统机械式的分接开关在实际应用的过程中，由于金属触点较多，在进行多次运动后很容易形成烧灼现象，对变压器中的绝缘油进行污染，或者是发生触点粘连现象，进而造成变压器故障。而本文使用无触点分接开关主要利用电力电子器件，即为反并联晶闸管模板，具有无触点和无运动的运行特点，进而很好解决传统机械式分接开关带来的问题。在实际使用中，晶闸管由阳极、阴极以及门极等三个电极构成，在实际使用的过程中，可以触发信号存于门极与阴极之间，其触发引脚有K1、G1、G2、K2等。
（三）驱动单元
相比于固体继电器而言，反并联晶闸管模块在实际使用的过程中不需要对此配备用于触发信号的驱动电路，驱动电路是调压主电路和系统控制单元的连接位置，是保证配电变压器正常运行的重要组成部分，选择适当的驱动电路可以提高反并联晶闸管开关控制的可靠性，进而有效提高整个调压装置的可靠性。就一般而言，反并联晶闸管模板中的驱动电路要配备相应的触发模板，当触发模板无法发挥其作用或者是运行环境影响的情况下，基于反并联晶闸管的驱动电路可以自动形成触发板，其电路元件会结合运行环境与系统需要进行自动更改，进而实现配电变压器的正常运行。
（四）检测单元
检测单元在实际运行中包含以下部分：第一，隔离降压变压器。无论是驱动单元还是检测单元都不在同一位置，横跨在变压器两侧，也正是这样，在实际运行的过程中，驱动单元和检测单元要承受配电变压器的上千伏高压。在进行配电变压器耐压试验的过程中，其承受电压会高达3.5万千伏，电气隔离元件就具有很大隔离作用。隔离降压变压器可以在承受巨大电压中起到隔离保护的作用。第二，过零检测电路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过零检测电路是晶闸管触发信号的重要手段，在实际应用的过程中，作为交流开关技术中的重要内容，可以的对正选信号进行通断，保证信号的正弦波形式，进而使得交流开关实现正弦信号通断的同时，保证正弦信号的稳定性与可靠性。
二、提高无触点有载调压配电变压器可靠性的有效方式
（一）主电路与控制程序改进措施
主电路作为实现调压的执行环节，对配电变压器的运行效率与质量具有非常重要的作用和意义，面对高压的工作环境中，对主电路的可靠性具有极高的要求，主电路主要包括反并联晶闸管模块、驱动单元、缓冲电路、启动机构以及过渡支路等方面组成，在负载比重相对较大的情况下，流经各个元件系统中的电流电压相位也会越来越大，降低过渡支路接入过程中的可靠性，进而影响配电变压器整体运行的可靠性。对此，为了保证无触点有载调压配电变压器的高效运行，设计人员要对主电路和相关控制程序进行优化与改进，保证其运行效率与运行质量。特别是在过渡支路开关方面，要结合零触发电路的影响，在进行过渡支路开关优化的过程中，要以减少投入设备为优化目标，过渡支路开关应选用双向晶闸管，其触发电路选择中间继电器触点与触发电阻的组合结构，在限制励磁涌流方面考虑，过渡支路要和启动机构并列组成主电路结构框架。
（二）反并联晶闸管光纤触发方案设计
光纤触发是现阶段解决高压晶闸管高低压电气隔离问题的主要方式，在自取能式过零触发电路方面，由于低压侧电路控制装置无法对高压侧晶闸管进行脉冲触发，系统只有采取自取能式过零触发电路才会实现的对触发电路工作状态的实时控制。
（三）控制单元故障闭锁装置
在控制单元故障闭锁装置的实际运行中，看门狗心芯片作为单片机硬件系统的主要辅助元件，位于故障闭锁装置核心处，在实际工作中可以对单片机工作运行情况进行实时监控，在单片机发生死机或者是系统故障时，看门狗芯片可以帮助单片机复位，进而实现单片机的正常运作。首先，在上电复位通知电路中，在系统通电的瞬间，RC电路会促使电容C在实现系统充电之前，使得电路输出保持低电平状态，在看门狗芯片复位后，电路输出则为高电平状态。以此为据，设计人员可以据此进行控制单元故障闭锁装置的改进与优化，在单片机开始复位中，迅速读取引脚PO.2的实际电平状态，若其数值为1，可以对看门狗芯片进行复位；若数值为0，则要对单片机进行上电复位，保证变压器一次侧的运行效率。其次，触发控制信号闭锁电路。在装置正常运行的过程中，看门狗引脚RST会一直保持低电平状态，而此时的单片机电路输出为高电平状态。在进行系统逻辑运算后，为了保持Qn与Dn运行状态的一致性，在单片机输出状态持续2小时后要改为高电平状态，进而调整输出信号状态，保证单片机上沿信号的正常输出，实现单片机信号的闭锁功能。
结束语：
本文通过无触点有载调压配电变压器可靠技术与应用的研究，让我们知道了基于电力电子器件的无触点有载调压开关由于无触点、无运动的运行特点，有效降低了变压器调压开关发生故障的频率，保证电网的高效运行。本文在分析无触点有载调压配电变压器结构框架的基础上，从主电路与控制程序、反并联晶闸管光纤触发方案以及控制单元故障闭锁装置等方面入手，使得无触点有载调压开关可以发挥其最大作用，提高无触点有载调压配电变压器运行可靠性。
参考文献：
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作者简介：
宁平（1971-），男，湖北省荆门市人，民 族：汉 职称：工程师，学历：本科。研究方向：电气技术。
论文作者:宁平
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：变压器论文; 电路论文; 晶闸管论文; 无触点论文; 可靠性论文; 单片机论文; 单元论文; 《电力设备》2016年第22期论文;