聯絡變壓器

升壓站中連線有交換電壓的兩種電壓等級不同母線的變壓器。當升壓站有兩種不同電壓等級的母線，並有功率交換時，需在升壓站增設聯絡變壓器。聯絡變壓器多採用二繞組變壓器，變壓器的高、低電壓側繞組完成高、低電壓側母線電壓交換和分配功能。

基本介紹

• 中文名：聯絡變壓器
• 外文名：interconnecting transformer
• 連線：有交換功率的兩種電壓
• 原理：雙繞組變壓器單元接線
• 性質：變壓器
• 學科：電力科學

聯絡變壓器的定義

升壓站中連線有交換電壓的兩種電壓等級不同母線的變壓器。當升壓站有兩種不同電壓等級的母線，並有功率交換時，需在升壓站增設聯絡變壓器。聯絡變壓器多採用二繞組變壓器，變壓器的高、低電壓側繞組完成高、低電壓側母線電壓交換和分配功能。聯絡變壓器亦有採用三繞組變壓器，變壓器的高、中壓側繞組完成升壓站高、中壓側母線電壓交換和分配的功能，而其低壓側第三繞組可作為平衡繞組消除三次諧波，又可作為廠用電備用電源，或連線限制內部過電壓用的並聯電抗器等。高、中壓側的電網為中性點直接(或有效)接地系統時，聯絡變壓器可採用自耦變壓器。高、中壓側的電網為中性點非直接接地系統或經低阻接地系統時，聯絡變壓器可採用雙繞組變壓器。交換的電壓變化頻繁而幅度大或是電壓與負荷（即電網終端的用戶用電量）密切相關，波動較大時，聯絡變壓器的壓降變化也大，所以需配備有載調壓裝置，以保證升壓站兩級母線的電壓水平。

聯絡變壓器的用途

聯絡變壓器主要作用是變換電壓，不僅能升高電壓把電能送到用電地區，以利於功率的傳輸。在同一段線路上，傳送相同的功率，電壓經升壓變壓器升壓後，線路傳輸的電流減小，可以減少線路損耗，提高送電經濟性，達到遠距離送電的目的，而降壓則能滿足各級使用電壓的用戶需要。總之，升壓與降壓都可以由聯絡變壓器來完成。在電力系統傳送電能的過程中，必然會產生電壓和功率兩部分損耗，利用變壓器提高電壓，會減少送電損失。

聯絡變壓器在20kv電壓改造中的套用

聯絡變壓器在20kv改造中的套用中，均用二繞組變壓器。並從以下幾個方面敘述：

（a）、設備套用：“自下而上”在上級電源點10kV電壓暫時不具備改造條件，而新增20kV客戶又急需供電的情況下，通過在原上級電源點的10kV側加裝10/20kV聯絡變壓器的方式，為規劃的20kV供電區域供電，該供電區域宜有兩個不同的電源點的出線供電之間具備互聯關係，便於實現故障或檢修情況下的負荷轉移，能夠有效的保證了供電可靠性。聯絡變壓器在加裝以後使兩條線路處於聯通狀態，提高了供電區域的範圍和能力，減少了因為故障跳閘停電的可能性，在不改變原來設備的同時，又加強了供電可靠性，發揮了原設備的作用又引入了新設備，確保改造的質量。下圖為“自下而上”改造方案。

（b）、原電源點的建設和改造：原有站點內改造20kV電源點，針對具備改造條件的站點，可以通過改造帶有20kV等級的主變來為改造區域提供電源。初期可與先擴建一台10/20kV聯絡變壓器（2號）、其10kV側與1號變10kV側連線，為部分暫時不升壓的10kV負荷供電。而後隨著升壓改造的深入再擴建110/20kV主變（3號），其20kV側與2號變的20kV連線，共同為20kV負荷供電；待10kV網路逐漸被20kV蠶食以後，再將1號變改造為110/20kV等級的主變，與3號變共同承擔供電任務，2號變可以退出運行，並可用於其他尚未完成升壓的區域。下圖為電源點的建設和改造。

（c）、城市混合區域供電：對於城市地區中尚未列入升壓改造計畫的區域，將上級電源點改造為20kV電源點以後，原35/10kV變電站降壓為20kV運行，原35/10kV變壓器成為20/10kV聯絡變壓器，繼續為10kV城市客戶供電；待升壓改造時機成熟後，對於周邊供電網路為20kV等級的原10kV客戶，當網路已經具備升壓條件，客戶側設備尚需要以10kV等級供電，此時，可以暫時採取20/10kV的聯絡變壓器為原客戶供電，待客戶側的設備使用壽命到達規定年限而需要更換或時機成熟時，直接將20/10kV聯絡變換為一座20kV開閉所，可以縮短供電半徑，節約上級電源的出線間隔資源。下圖為城市混合區域供電。

（d）、聯絡變壓器的聯絡功能：為了提高供電可靠性，中壓配電網的電網結構系統，一般要求在故障時能夠隔離故障和轉移負荷，其網架結構往往形成手拉手的單環網開環運行方式。由於地理環境的限制，以及10kV配電網在逐漸削弱，使得原有的10kV線路不再具備環網開環運行的形式。因此，可以考慮將某條10kV線路與某條20kV線路進行聯絡，此時需要在聯絡點設定一台20/10kV聯絡變壓器。這台20/10kV聯絡變壓器，正常運行時並不投入運行，當10kV線路發生故障，需要將負荷轉移時，由20kV線路經過20/10聯絡變壓器為10kV負荷供電，達到將10kV線路上的正常負荷轉移至由20kV線路供電的目的。對於已經具備20kV電壓等級的電源點，但原有10kV負荷不具備升壓條件的供電區域，為了保證這部分負荷的供電需求，可以在變電站內裝設聯絡變壓器，將20kV等級暫時降壓為10kV等級供電，主要為供電區域內部分暫不具備升壓改造條件的10kV負荷供電。接入方式如圖：

(e)、聯絡變壓器的容量選擇：根據10kV線路轉移負荷的最大需求，以及20kV線路的最大接納能力，可以初步確定10kV和20kV電網之間聯絡變壓器的容量。對於上圖的方式(1)下的聯絡變壓器，由於聯絡變壓器正常運行時處於空載或退出運行備用狀態，因此，聯絡變壓器容量太大將是不經濟的，這就需要分析10kV線路上的負荷構成，區分重要負荷和一般負荷，按為重要負荷作備用來考慮聯絡變壓器的容量選擇；對於上圖方式(2)下的聯絡變壓器，可以按照所供客戶公用變的容量來確定聯絡變壓器的容量配置。

(f)、聯絡變壓器的保護配置：為使聯絡變壓器20kV側故障不影響上一級變電站出口側開關跳閘，可在聯絡變壓器20kV側安裝一台具有電流保護的20kV分段開關，配置反映相間故障的電流保護和反映接地故障的零序保護；聯絡變壓器10kV出口設定一台10kV重合器，10kV出線重合器具備電流保護，為10kV出線提供速斷及過流保護，並具備故障跳閘的重合閘功能。並且由於聯絡變壓器容量較大，根據相關規程要求，聯絡變壓器應設瓦斯保護，作為變壓器內部故障的主保護，瓦斯保護動作跳主變高、低壓側開關。

聯絡變壓器的運用前景

將10kV配電網升壓改造成20kV供電方式，將是一個長期漸變的過程。在這個過程中，勢必會存在10kV配電網與20kV配電網共存的一個過渡時期，這就要求我們在建設20kV電網的同時，兼顧對已有的10kV配電系統繼續供電，進而逐步將10kV配電網路改造為20kV供電。由於現階段我市中壓配電系統仍以10kV系統為主，有很多區域尚不具備升壓的條件，因此，在10kV和20kV的交界地區，當有可靠性要求而必須實現互聯時，此時利用聯絡變壓器將線路10kV升為20kV等級運行，可較好的解決供電區域內尚不具備升壓條件的10kV系統的供電問題。

電力客戶有部分客戶有增容需求，則在制定供電增容方案時。宜請客戶提前預留空間，以保證今後建設20/0.4配變的條件。在升壓改造過度期間，可暫時採用20/10kV聯絡變壓器保證原供電網路與新建網聯絡的聯結。

聯絡變壓器可以滿足小容量、小範圍區域的供電，具有主接線簡單可靠、占地面積小、投資少、建設周期短等優點，可以現有的10kV配電網路及新建的20kV配電網得到充分利用。是推廣20kV供電的一項極為有效的過渡措施，有利於促進更好更快的推進配電網的升壓改造，具有普遍意義。

聯絡變壓器利用及存在的問題

聯絡變壓器的利用，當某以供電區域完全具備升壓條件後，20/10kV的聯絡變壓器即可退出運行，退運後的聯絡變壓器可以再次用於其他尚不具備升壓條件的供電區域，實現兩個不同電壓等級間的互聯絡，達到有效利用電力建設資源的目的。

聯絡變壓器作為一種新興的變壓器種類，很多人對此還不太了解，尤其是它對於在20kV中的運用更是感覺莫名其妙，而且聯絡變壓器在變電站、配電房、及發電站的運用也較少。所以在電力系統中並沒有得到很多的運用，然而隨著國家節能減排力度的加大，作為無污染、清潔的電，勢必將在以後扮演更加重要的角色，而中壓配電電壓的改造和最佳化，會對聯絡變壓器的製造和運用是一個不小的考驗。