含小水電的10 kV線路電壓質(zhì)量改善新途徑

林旭義，黃偉君

（青田縣供電局，浙江 青田 323900）

近年來，浙江地區(qū)小水電發(fā)展較快，水資源充足時(shí)，除可滿足本地電網(wǎng)的用電需求之外，還可向電網(wǎng)輸送富余電能；枯水期則需依賴電網(wǎng)供電。在這種情況下，線路單向自動(dòng)電壓調(diào)整器已無法滿足電網(wǎng)的供電需求。為了保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，試用了國內(nèi)最新研制的10 kV級(jí)BSVR自動(dòng)調(diào)壓裝置來解決局部10 kV線路的電壓質(zhì)量問題。一年來的試運(yùn)行顯示，線路的電壓質(zhì)量得到明顯改善，客戶滿意度大大提升，確保了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 雙向調(diào)壓裝置簡介

雙向調(diào)壓裝置（BSVR）是一種自動(dòng)跟蹤輸入電壓變化而保證其輸出電壓穩(wěn)定的三相雙方向調(diào)壓裝置，可以廣泛運(yùn)用于6 kV、10 kV以及35 kV供電系統(tǒng)中，在±20%的范圍內(nèi)對(duì)輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。BSVR雙向步進(jìn)式電壓調(diào)整器由內(nèi)部控制器、潮流識(shí)別器及檔位采樣回路、分接開關(guān)控制回路等構(gòu)成。BSVR工作原理如圖1所示。

圖1 BSVR單相原理圖

潮流方向識(shí)別器將電流信號(hào)和電壓信號(hào)采入后進(jìn)行比較判斷，根據(jù)不同的潮流方向來控制分接開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到調(diào)節(jié)變比和確保BSVR輸出端電壓恒定。

2 10 kV線路電壓穩(wěn)定問題

BSVR投入運(yùn)行的高市175線為農(nóng)網(wǎng)類型，主干線的線型為LGJ-95（18.84 km），線路上共接有3個(gè)水電站的電源，水電站升壓變壓器容量分別為640 kVA、1000 kVA和1260 kVA。

豐水期時(shí)，線路上的水電發(fā)電除了滿足線路用戶的需求外，多余電能通過禎埠變電所主變壓器送到35 kV主網(wǎng)，此時(shí)變電站母線電壓通常為10.5 kV，最高時(shí)達(dá)到12 kV以上。由于水電站距變電站距離較遠(yuǎn)，為抵銷線路阻抗產(chǎn)生的電壓降，水電站必須調(diào)高出口電壓，使出口電壓減去線路電壓降后與變電站母線電壓平衡，才能保證水電所發(fā)電能全部送向主網(wǎng)，因此導(dǎo)致線路電壓后端過高，線路上的客戶電壓不合格。同時(shí)，高電壓運(yùn)行也給水電站及變電站的安全造成很大的隱患。如果水電站出口電壓低于變電站出口電壓加上線路的電壓降，其輸送功率必將受到影響。因此，為使水電站出口電壓在國標(biāo)規(guī)定的范圍內(nèi)上網(wǎng)送電，同時(shí)滿足線路客戶的電能質(zhì)量需求，需在線路上進(jìn)行電壓控制及調(diào)整。

3 投入BSVR運(yùn)行效果

2009年4月，在高市175線主干線70號(hào)桿處安裝1臺(tái)BSVR-3000/12-9（-20%～+10%）雙向步進(jìn)式饋線自動(dòng)調(diào)壓裝置。為了解BSVR的投運(yùn)效果，對(duì)線路各用戶點(diǎn)進(jìn)行電壓實(shí)地測(cè)量。

3.1 枯水期的測(cè)量值

安裝BSVR調(diào)壓器前后，枯水期線路各點(diǎn)電壓如表1所示。

枯水期時(shí)，BSVR安裝點(diǎn)前電壓為9.36 kV，經(jīng)過調(diào)壓器后安裝點(diǎn)電壓可調(diào)為：

通過調(diào)壓器升壓以后，安裝點(diǎn)的電壓可以穩(wěn)定輸出在10.4 kV左右，線路各點(diǎn)電壓均有所提升，如主干線末端由安裝調(diào)壓器前的8.98 kV升為安裝后的9.98 kV。安裝BSVR前后線路電壓變化情況如圖2所示。

圖2 枯水期電壓示意圖

枯水期時(shí)，通過安裝BSVR雙向調(diào)壓器后，主干線末端及各支線上的電壓都得到了提高，解決了線路電壓不合格的問題，保證了枯水期線路用戶的用電質(zhì)量。

3.2 豐水期的測(cè)量值

安裝BSVR調(diào)壓器前后，豐水期線路各點(diǎn)電壓如表2所示。

豐水期時(shí)，BSVR安裝點(diǎn)前電壓為11.6 kV，則經(jīng)過調(diào)壓器后安裝點(diǎn)電壓最低可以調(diào)為：

表1 枯水期線路相關(guān)點(diǎn)測(cè)量值

表2 豐水期線路相關(guān)點(diǎn)測(cè)量值

通過調(diào)壓器降壓以后，安裝點(diǎn)的電壓可以穩(wěn)定輸出在9.6 kV左右，線路各點(diǎn)電壓均有所降低，如主干線末端由安裝調(diào)壓器前的12.04 kV降為安裝后的9.668 kV。安裝BSVR前后線路電壓變化情況如圖3所示。

圖3 豐水期電壓示意圖

安裝點(diǎn)處電壓滿足調(diào)壓器輸入側(cè)電壓≥9.3 kV時(shí)，BSVR出口端電壓減去中間線路的電壓損失，達(dá)到和主網(wǎng)電壓平衡，水電站就能將電能送入主網(wǎng)。

豐水期時(shí)，通過安裝BSVR雙向調(diào)壓器后，主干線末端及各支線上的電壓都得到了改善，不僅保證了小水電正常向電網(wǎng)輸電，也確保了線路中后端用戶的用電質(zhì)量。

4 結(jié)語

高市175線投入BSVR后，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，電壓調(diào)節(jié)效果明顯。豐水期經(jīng)BSVR調(diào)節(jié)后，線路未出現(xiàn)因小水電發(fā)電使線路電壓過高的情況；枯水期，電能主要由變電站提供，經(jīng)線路首端BSVR調(diào)節(jié)，線路出口電壓始終穩(wěn)定在10.5 kV左右，客戶用電電壓質(zhì)量合格。

BSVR投運(yùn)后，降低了小水電向主網(wǎng)輸送電能的門限電壓，水電站不必將電壓抬得很高，而是經(jīng)過調(diào)壓器在線路首段將電壓升高。既可保證水電站的電能送向電網(wǎng)，又提高了線路上客戶的電壓合格率，確保了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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