10kV自動(dòng)調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償裝置在配電線路上的運(yùn)用

【摘要】本文通過(guò)選取一條典型的10kV農(nóng)網(wǎng)線路，通過(guò)采取在線路中后段安裝自動(dòng)調(diào)壓裝置來(lái)提高配電線路末端電壓，延長(zhǎng)10kV線路有效供電半徑，并通過(guò)在線路上安裝自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)了無(wú)功就地補(bǔ)償，有效降低了線路損耗，提高了線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

【關(guān)鍵詞】10kV配電線路；電壓質(zhì)量；自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償；自動(dòng)調(diào)壓

1.引言

經(jīng)過(guò)近幾年大規(guī)模的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造，我局轄區(qū)10kV以及農(nóng)村低壓電網(wǎng)已得到極大的改善，絕大部分配電變壓器已更換為S11及以上型號(hào)的低損耗變壓器，配變低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償也得到大規(guī)模的應(yīng)用。目前10kV系統(tǒng)及以下的無(wú)功補(bǔ)償通常由變壓器低壓補(bǔ)償與變電站電容器組組成，通過(guò)低壓的隨機(jī)、隨器以及跟蹤補(bǔ)償，多數(shù)工業(yè)配變的功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，公共臺(tái)區(qū)的功率因數(shù)也能達(dá)到0.85以上，加上變電站電容器的集中補(bǔ)償，使10kV線路的平均功率因數(shù)通常都在0.90以上。與無(wú)功補(bǔ)償相比，電壓調(diào)節(jié)也可以視為對(duì)電壓的一種“補(bǔ)償”。傳統(tǒng)調(diào)壓模式是主變根據(jù)母線電壓調(diào)節(jié)，是面向電源的一種調(diào)節(jié)方式。近幾年來(lái)發(fā)展的饋線自動(dòng)調(diào)壓器是一種只對(duì)線路調(diào)壓的設(shè)備，它是面向負(fù)荷的，能在任何需要調(diào)節(jié)10kV電壓的地方安裝。由于使用調(diào)壓器改善電壓質(zhì)量工期短、見效快，近幾年得到了較快的發(fā)展。在改善電壓質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)壓器也延長(zhǎng)了10kV的供電半徑，有效降低了線路損耗。筆者就10kV自動(dòng)調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償裝置在我局一條典型農(nóng)網(wǎng)線路中的運(yùn)用情況做一介紹。

2.10kV自動(dòng)調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償裝置在我局配電線路上的運(yùn)用

2.1我局典型農(nóng)網(wǎng)線路介紹

我局管轄的110kV三營(yíng)變115楊郎線主干線路全長(zhǎng)14km，線路總?cè)萘?0766kVA，末端功率因數(shù)只有0.72，由于該10kV線路前段有較長(zhǎng)分支線路，負(fù)荷較大，且功率因數(shù)較低，造成該線路末端供電電壓偏低，尤其是在機(jī)井灌溉期和穆斯林齋月期等集中用電期時(shí)電壓更加偏低（180～190V），無(wú)法滿足用戶正常用電的需求。由于本地區(qū)季節(jié)性用電負(fù)荷明顯，造成該線路電壓極不穩(wěn)定，電壓隨季節(jié)波動(dòng)較大，這一情況已嚴(yán)重影響到該線路末端幾千戶村民的生活用電和農(nóng)業(yè)用電。因此急需一種自動(dòng)調(diào)壓裝置，以滿足對(duì)該線路后段電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)需要一種自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該線路的無(wú)功就地補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。

2.2自動(dòng)調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇

通過(guò)咨詢兄弟單位并進(jìn)行大量調(diào)查篩選，確定采用由西安森寶電氣工程有限公司生產(chǎn)的SVR型饋線自動(dòng)調(diào)壓器和DWK型高壓柱上無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。

SVR型饋線自動(dòng)調(diào)壓器是一種可以自動(dòng)跟蹤輸入電壓變化而保證恒定輸出電壓的三相自耦式變壓器，它可以在20%的范圍內(nèi)對(duì)輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。由于農(nóng)村電網(wǎng)線路長(zhǎng)、線損大、負(fù)荷分布廣、分支線多，用電負(fù)荷隨晝夜、季節(jié)變化較大，因此在線路中端或者是線路的2/3處安裝自動(dòng)調(diào)壓器可以使整條線路的電壓質(zhì)量得到保證；對(duì)負(fù)載較重的線路，負(fù)荷較大引起線路壓降大，在線路中端加裝自動(dòng)調(diào)壓器也可以改善整條線路的電壓質(zhì)量。

DWK-12型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置是由電流互感器、電壓互感器、控制器、真空接觸器及并聯(lián)電容器等組成。它具有體積小、重量輕、安裝簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。電容器可按電壓、時(shí)間、電壓時(shí)間、電壓無(wú)功、功率因數(shù)等多種方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切。由于采用靜動(dòng)、多級(jí)投切，使高壓線路的無(wú)功補(bǔ)償更加精細(xì)，能夠提高線路功率因數(shù)，降低線路損耗、提高供電效率、改善供電質(zhì)量。無(wú)功補(bǔ)償裝置一般與自動(dòng)調(diào)壓裝置安裝在一起，其補(bǔ)償容量選擇一般為調(diào)壓器容量的20%。

2.3裝置安裝地點(diǎn)和容量確定

按照裝置技術(shù)要求，并通過(guò)對(duì)該線路近年來(lái)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，最終確定補(bǔ)償和調(diào)壓地點(diǎn)為該線路中段為宜，即123號(hào)桿處。調(diào)壓器容量按照其安裝地點(diǎn)后端的配變?nèi)萘靠偤停⒖紤]留有適當(dāng)?shù)脑６菿=1.2，容量選擇為3000kVA，無(wú)功補(bǔ)償裝置容量按照調(diào)壓器20%選擇為600kvar。2008年11月1日設(shè)備安裝完成，并在調(diào)試完成后投運(yùn)。

2.4裝置安裝后效果分析

在設(shè)備安裝投運(yùn)后，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：線路末端安裝前電壓質(zhì)量很難滿足用戶要求，安裝調(diào)壓器后，電壓始終能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定10kV饋電線路的電壓合格范圍為10kV±7%），末端用戶電壓到達(dá)220V～230V。功率因數(shù)明顯提高，實(shí)際檢測(cè)的數(shù)據(jù)如圖1、圖2所示：

調(diào)壓器前端電壓為8.7kV，調(diào)壓器輸出電壓幾乎始終在為10kV以上，運(yùn)行效果良好。自SVR饋線自動(dòng)調(diào)壓器安裝投運(yùn)以來(lái)，線路末端用戶電壓不足，電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題得到明顯改善，滿足了農(nóng)業(yè)灌溉和高峰期用電的要求。SVR饋線自動(dòng)調(diào)壓器與DWK-12柱上無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置配合使用可以有效地解決電壓、無(wú)功問(wèn)題，SVR饋線自動(dòng)調(diào)壓器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)變比來(lái)保證輸出電壓穩(wěn)定，可在20%的范圍內(nèi)對(duì)輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，特別是用于電壓波動(dòng)大或壓降大的線路，保證出線側(cè)母線電壓合格。DWK-12型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置可根據(jù)電壓、電流、功率因數(shù)、無(wú)功等參數(shù)，利用微機(jī)技術(shù)控制并聯(lián)電容器組的投切，以提高功率因數(shù)、降低線損、改善電壓質(zhì)量。二者組合使用其效果相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)易的柱上變電站，而造價(jià)僅為變電站的1/6～1/10。

3.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)自動(dòng)調(diào)壓器（SVR）和自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置（DWK）在我局農(nóng)網(wǎng)線路上的運(yùn)用，使我們認(rèn)識(shí)到：對(duì)于由于線路長(zhǎng)、負(fù)荷重導(dǎo)致的電壓質(zhì)量差、功率因數(shù)低、線路損耗大等問(wèn)題，在資金不足的情況下，投資少量的資金，就能改善用戶電壓質(zhì)量，并能夠達(dá)到降損節(jié)能的目的，獲得較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此，通過(guò)在10kV線路上安裝自動(dòng)調(diào)壓器（SVR）和自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置（DWK）這項(xiàng)新技術(shù)必將會(huì)在今后的配電線路尤其是農(nóng)網(wǎng)線路中發(fā)揮重要的作用，該裝置的運(yùn)用空間將是非常廣闊的。

參考文獻(xiàn)

[1]徐敬海，王采，魏圣鋼.10kV配電線路改造的建議