配變帶在線(xiàn)濾油功能的有載調(diào)壓系統(tǒng)的應(yīng)用

周仁才，錢(qián)素靜，姜春瑩

（鎮(zhèn)海供電局，浙江 鎮(zhèn)海 315200）

電壓質(zhì)量是供電系統(tǒng)的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，如果客戶(hù)端的電壓超過(guò)其允許范圍，就會(huì)影響到客戶(hù)用電設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成用電設(shè)備損壞，給客戶(hù)帶來(lái)?yè)p失，所以加強(qiáng)電壓管理為客戶(hù)提供合格的電能是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1 配變調(diào)壓現(xiàn)狀

由于農(nóng)村電網(wǎng)線(xiàn)路長(zhǎng)、線(xiàn)損大、負(fù)荷分布廣、分支線(xiàn)多、用電負(fù)荷隨晝夜和季節(jié)變化較大，電壓合格率管理工作中普遍的難點(diǎn)就在于客戶(hù)端電壓合格率的提高，目前配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)配電變壓器（簡(jiǎn)稱(chēng)配變）電壓的調(diào)節(jié)主要有單一的電容器組調(diào)壓與無(wú)載調(diào)壓、普通的有載調(diào)壓等幾種方式。

單一利用補(bǔ)償無(wú)功的方式調(diào)節(jié)電壓難以得到滿(mǎn)意效果；無(wú)載調(diào)壓方式調(diào)節(jié)分接頭檔位需停電、試驗(yàn)、工作近3 h，影響了供電可靠性，并有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)；普通有載調(diào)壓方式由于分接開(kāi)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中因電弧產(chǎn)生游離碳，污染絕緣油，降低絕緣強(qiáng)度，由此導(dǎo)致停電換油的次數(shù)增加，降低了供電的可靠性，同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成了污染。

對(duì)于臺(tái)區(qū)配變的分接開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)無(wú)法掌握，也不利于電壓的調(diào)節(jié)和控制。

2 配變帶在線(xiàn)濾油功能的有載調(diào)壓系統(tǒng)

配變有載調(diào)壓、在線(xiàn)濾油一體機(jī)將濾油裝置直接安裝于有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)內(nèi)部，避免了滲油、漏油現(xiàn)象的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)同步濾油。濾芯直接安裝于開(kāi)關(guān)外部，方便更換，濾芯座安裝壓力報(bào)警裝置，當(dāng)濾芯堵塞時(shí)及時(shí)發(fā)送信息至后臺(tái)報(bào)警。

在后臺(tái)建立服務(wù)器，利用移動(dòng)GPRS（通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)）無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配變及調(diào)壓開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)修改控制器相關(guān)參數(shù)。執(zhí)行終端基于GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)方發(fā)送電壓、開(kāi)關(guān)動(dòng)作、在線(xiàn)濾油裝置故障等信息，接受并執(zhí)行遙控命令，對(duì)臺(tái)區(qū)配變?nèi)轿粚?shí)時(shí)監(jiān)控。

為防止信號(hào)通道擁擠造成信號(hào)傳輸出現(xiàn)誤傳現(xiàn)象，要求移動(dòng)公司在公網(wǎng)中開(kāi)辟虛擬專(zhuān)用APN（接入點(diǎn)）通道與公網(wǎng)進(jìn)行隔離，在服務(wù)器上裝設(shè)防火墻，端口作熱備份防止干擾，保證信息可靠傳輸。執(zhí)行終端的弱信號(hào)系統(tǒng)在10 kV高壓電網(wǎng)的強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)的影響下會(huì)產(chǎn)生諸多干擾。在遠(yuǎn)程收發(fā)裝置的外殼上作外圍屏蔽，內(nèi)部結(jié)構(gòu)增設(shè)看門(mén)狗來(lái)進(jìn)行保護(hù)。

在鎮(zhèn)海區(qū)內(nèi)選取電壓質(zhì)量相對(duì)較差的臺(tái)區(qū)裝設(shè)新型配變有載調(diào)壓、在線(xiàn)濾油裝置，同時(shí)建立后臺(tái)服務(wù)器，通過(guò)現(xiàn)有的移動(dòng)通信GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)分布在遠(yuǎn)方的多個(gè)臺(tái)區(qū)配變實(shí)現(xiàn)遙控調(diào)檔、數(shù)據(jù)檢測(cè)、實(shí)時(shí)控制。彌補(bǔ)目前調(diào)節(jié)電壓效果不佳的配電網(wǎng)單一利用補(bǔ)償無(wú)功方式，及使用無(wú)載調(diào)壓開(kāi)關(guān)和普通有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的不足。

3 配變有載調(diào)壓系統(tǒng)的組成

3.1 主站系統(tǒng)

主站管理系統(tǒng)是1套集數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、采集、管理、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、分析于一體的功能強(qiáng)大的應(yīng)用系統(tǒng)，采用GPRS專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。系統(tǒng)采用3層架構(gòu)，支持B/S和C/S模式，由數(shù)據(jù)通信軟件自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)功能，同時(shí)相關(guān)人員可通過(guò)Web應(yīng)用程序在線(xiàn)設(shè)置參數(shù)、維護(hù)資料、調(diào)度通信指令、處理報(bào)警信息、上報(bào)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，及時(shí)了解線(xiàn)路電壓情況、終端設(shè)備運(yùn)行狀況，節(jié)省大量的人力物力，大大提高了數(shù)據(jù)采集、分析的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

3.2 在線(xiàn)濾油有載分接開(kāi)關(guān)

有載調(diào)壓配變核心部分有載分接開(kāi)關(guān)在帶負(fù)荷條件下切換分接頭，切換中容易產(chǎn)生游離碳和金屬顆粒，造成絕緣油的擊穿電壓降低。帶在線(xiàn)濾油功能的有載分接開(kāi)關(guān)就是在開(kāi)關(guān)內(nèi)部裝有濾油裝置，能在開(kāi)關(guān)運(yùn)行后自動(dòng)過(guò)濾絕緣油。使開(kāi)關(guān)內(nèi)部絕緣油保持較高清潔度，有效減小開(kāi)關(guān)維護(hù)保養(yǎng)，保證了開(kāi)關(guān)使用壽命及安全運(yùn)行，提高供電質(zhì)量。免去了每年需做油色譜分析的缺陷，使配變?cè)?～6年內(nèi)不需要維護(hù)。

圖1 通信網(wǎng)絡(luò)

濾油裝置直接安裝于開(kāi)關(guān)內(nèi)部，避免了滲油、漏油現(xiàn)象產(chǎn)生。濾芯采用意大利FILTRECSRL公司產(chǎn)品，具有精度高、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)，直接安裝于開(kāi)關(guān)外部，方便更換濾芯。濾芯座安裝壓力報(bào)警裝置，當(dāng)濾芯堵塞時(shí)及時(shí)報(bào)警。

對(duì)開(kāi)關(guān)油室內(nèi)的絕緣油進(jìn)行有效過(guò)濾，使絕緣油保持較高絕緣電壓，確保有載開(kāi)關(guān)正常動(dòng)作6萬(wàn)次無(wú)須換油，大大減少檢修人員工作量，保證供電的持續(xù)性。

3.3 自動(dòng)調(diào)壓控制器

配備戶(hù)外式控制器，控制器采用DMC（團(tuán)狀模塑料）工程材料殼體，防雨、防塵設(shè)計(jì)，直接掛靠在變壓器上?？刂破鞑捎霉I(yè)級(jí)控制芯片，可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，可以適應(yīng)戶(hù)外惡劣環(huán)境。

該控制器不僅與有載調(diào)壓變壓器組成手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)控調(diào)壓系統(tǒng)，而且可以啟動(dòng)有載開(kāi)關(guān)的在線(xiàn)濾油。用戶(hù)可以根據(jù)運(yùn)行要求及時(shí)調(diào)整輸出電壓基準(zhǔn)、動(dòng)作方式、動(dòng)作延時(shí)、靈敏度。

通過(guò)GPRS專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)上傳發(fā)送狀態(tài)信息、動(dòng)作信息、故障信息、接受并執(zhí)行遙控命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)配變的遙信、遙測(cè)、遙控，及時(shí)準(zhǔn)確了解和掌握配變的運(yùn)行情況。

4 配變有載調(diào)壓系統(tǒng)掛網(wǎng)運(yùn)行

為提高配變臺(tái)區(qū)客戶(hù)端電壓合格率，2010年10月在駱駝供電所選擇1個(gè)比較典型的配變臺(tái)區(qū)，將配變改為有載調(diào)壓并設(shè)置有載分接開(kāi)關(guān)控制器，改造后的配變外形如圖2所示。

改造前配變臺(tái)區(qū)首端最高電壓256 V，末端最低電壓221 V，電壓合格率85%；末端最高電壓244 V，最低電壓198 V，電壓合格率95%。

圖2 改造后的有載調(diào)壓配變

改造后配變臺(tái)區(qū)首端最高電壓236 V，末端最低電壓220 V，電壓合格率100%；末端最高電壓228 V，最低電壓197 V，電壓合格率99.5%。

改造后配變臺(tái)區(qū)首末端電壓合格率幾乎達(dá)到100%，整個(gè)配變臺(tái)區(qū)電壓合格率顯著提高。

自2010年10月以來(lái)，相繼在駱駝、蛟川、莊市等供電所11個(gè)臺(tái)區(qū)投入配變有載調(diào)壓系統(tǒng)使用，掛網(wǎng)運(yùn)行以來(lái)，取得了明顯的效果。主要體現(xiàn)在：

（1）保證了不間斷可靠供電，向用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)電能和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。避免了農(nóng)村電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)采集難度大的缺陷，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村電網(wǎng)的有序管理，提高了供電能力、供電質(zhì)量和智能化水平。

（2）使用具有在線(xiàn)濾油功能的開(kāi)關(guān)，可以達(dá)到5～6年免維護(hù)，大大降低維護(hù)成本和檢修人員的工作量。

（3）無(wú)載變壓器更換1個(gè)分接頭需停電、試驗(yàn)、工作3 h，而有載調(diào)壓系統(tǒng)可根據(jù)外界電壓波動(dòng)自動(dòng)切換配變分接開(kāi)關(guān)接頭位置，提高了供電可靠性。

（4）相對(duì)普通有載調(diào)壓變壓器而言，該系統(tǒng)無(wú)需維護(hù)換油，節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。

（5）實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)配變的運(yùn)行情況。

5 結(jié)語(yǔ)

推廣和使用配變有載調(diào)壓系統(tǒng)，不僅可以提高農(nóng)網(wǎng)電壓合格率和供電持續(xù)性，有利于數(shù)據(jù)采集管理，使農(nóng)網(wǎng)成為具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，而且社會(huì)效益十分明顯，為新農(nóng)村建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)。

[1]DL/T 840-2003高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件[S].北京：中國(guó)電力出版社，2003.

[2]湯銘東，朱啟發(fā).有載分接開(kāi)關(guān)在線(xiàn)濾油技術(shù)的應(yīng)用[J].變壓器，2002，39（5）：33-35.

[3]楊慧，李燕.變壓器有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)測(cè)試分析[J].科技傳播，2012（1）：56.

[4]段新文.淺論主變壓器無(wú)載調(diào)壓開(kāi)關(guān)改造為有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的可行性[J].中國(guó)科技信息，2011（10）：137.