面向35kV配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用

【摘要】電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓對(duì)電力網(wǎng)中各元件的空載損耗均有影響，一般在35kV及以上供電網(wǎng)絡(luò)中，提高運(yùn)行電壓1%，可降損1.2%左右。提高電網(wǎng)電壓水平，主要是搞好全網(wǎng)的無(wú)功平衡工作，其中包括提高發(fā)電機(jī)端口電壓，提高用戶功率因數(shù)，采用無(wú)功補(bǔ)償裝置等。本文將主要探討面向35kV配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】35kV配電網(wǎng);運(yùn)行監(jiān)測(cè);關(guān)鍵技術(shù)

在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，除了個(gè)別連續(xù)性生產(chǎn)的工業(yè)專線帶有平穩(wěn)用電負(fù)載外，大部分配電饋線都是變動(dòng)負(fù)載，在不同時(shí)刻配電網(wǎng)絡(luò)的損失率各不相同;也由于在不同負(fù)載下其可變損耗與固定損耗的比例各不相同，則電壓調(diào)整對(duì)不同負(fù)載時(shí)區(qū)的損失率影響的效果也各不相同。將變壓器安裝在負(fù)載中心點(diǎn)和在無(wú)功平衡的前提下調(diào)整變壓器的分接頭[1]。由于空載損耗約占總損耗的50%～80%，特別是在深夜，因負(fù)載低，空載損耗的比例更大，所以應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)電壓偏移的要求，適當(dāng)降低電壓運(yùn)行。對(duì)于低壓電網(wǎng)其空載損耗很少，宜提高運(yùn)行電壓[2]。在電網(wǎng)運(yùn)行中，大量采用有載調(diào)壓設(shè)備可以在不同的負(fù)載情況下合理地調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。

1.35kV變電所的主接線

（1）變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。

（2）當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。

（3）35kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。35kV線路為8回及以下時(shí)，亦可采用雙母線接線。

（4）在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)35kV線路為8回及以上時(shí)，可裝設(shè)專用的旁路斷路器。

（5）當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)6～35kV配電裝置采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。

（6）當(dāng)需限制變電所6～10kV線路的短路電流時(shí)，可采用下列措施之一：變壓器分列運(yùn)行;采用高阻抗變壓器;在變壓器回路中裝設(shè)電抗器。

（7）接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開(kāi)關(guān)[3]。

2.運(yùn)行電壓與供用電設(shè)備之間的關(guān)系

運(yùn)行電壓的變化與系統(tǒng)供電設(shè)備損耗的關(guān)系是很復(fù)雜的，它不但影響整個(gè)系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且對(duì)系統(tǒng)的各供用電設(shè)備的影響也很大。主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)實(shí)際的輸送功率大于該網(wǎng)絡(luò)（或該線路）的經(jīng)濟(jì)輸送功率時(shí)，適當(dāng)提高運(yùn)行電壓可取得降損效果，反之，則降低運(yùn)行電壓有利。

（2）在輸送功率一定的前提下，當(dāng)Cgt;1時(shí)，提高運(yùn)行電壓有降損效果;當(dāng)Clt;1時(shí)，降低運(yùn)行電壓有利。

（3）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中主要設(shè)備、線路和變壓器，其使用年限和壽命，主要與其過(guò)負(fù)載能力、運(yùn)行的溫度和運(yùn)行電壓三大因素有關(guān)。就運(yùn)行電壓而言，過(guò)高的提高電壓，將使其絕緣老化程度加劇。必然要降低其使用壽命，甚至在產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)被擊穿損壞。

（4）電容器提高運(yùn)行電壓可以增加其出力;但它的使用年限卻與運(yùn)行電壓的7～8次方成反比。如運(yùn)行電壓提高10%，其使用壽命就會(huì)降低一半。故規(guī)程中規(guī)定，電容器的工作電壓超過(guò)10%時(shí)，要自動(dòng)切除。

（5）根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性，當(dāng)負(fù)載在80%以下時(shí)，在頻率廠不變的情況下，轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。而磁轉(zhuǎn)矩是通過(guò)電流的升高來(lái)達(dá)到平衡的，即電壓的升高，磁化電流將增大。所以提高運(yùn)行電壓，電流非但不會(huì)下降，反而會(huì)上升[4]。目前在農(nóng)村配電網(wǎng)中，小型異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率一般在50%～70%之間，甚至更低。因此，電壓的升高只會(huì)使電流上升，損耗增大，對(duì)降損節(jié)電是不利的。故對(duì)負(fù)載端的電動(dòng)機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，應(yīng)保持在額定電壓下運(yùn)行為佳。而盲目的提高運(yùn)行電壓，不但增加了耗電量，而且也加劇了電動(dòng)機(jī)的老化并降低其使用壽命。

3.面向35kV配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

注意監(jiān)測(cè)電網(wǎng)諧波含量，適時(shí)調(diào)整并聯(lián)電容器及其串聯(lián)電抗器參數(shù)。在快速發(fā)展的電網(wǎng)中，隨著系統(tǒng)的發(fā)展和各類用戶負(fù)荷的投入，會(huì)引起配電網(wǎng)諧波的變化，應(yīng)定期對(duì)系統(tǒng)和用戶側(cè)的諧波狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)及諧波變化情況，及時(shí)對(duì)并聯(lián)電容器及其串聯(lián)電抗器參數(shù)的配置進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)作適當(dāng)調(diào)整，避免因諧波含量過(guò)大引起電容器損壞。具體原則是電網(wǎng)諧波含量較小時(shí)配小電抗器（1%以內(nèi)），主要為5次及以上諧波（3次諧波?。r(shí)，配（4.5-6.0）%的電抗器;主要為3次及以上、無(wú)3次以下諧波時(shí)，配（12～13）%的電抗器，也可以考慮（4.5～6.0）%和（12～13）%的電抗器混裝。有3次以下諧波時(shí)應(yīng)特殊設(shè)計(jì)，或根據(jù)系統(tǒng)諧波及系統(tǒng)短路阻抗計(jì)算后進(jìn)行配置，使裝置盡可能地遠(yuǎn)離該諧波的諧振點(diǎn)，同時(shí)對(duì)主要諧波源負(fù)荷點(diǎn)，應(yīng)要求在負(fù)荷側(cè)裝設(shè)濾波裝置[5]。

（2）選擇合適設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)的電容器，提高電容器運(yùn)行可靠性。當(dāng)系統(tǒng)（或變電站）負(fù)荷中各種電子非線性負(fù)荷增長(zhǎng)較快，造成諧波污染現(xiàn)象日趨嚴(yán)重時(shí)，一方面要加強(qiáng)諧波源的監(jiān)測(cè)和治理工作，另一方面，在電容器組訂貨時(shí)對(duì)產(chǎn)品場(chǎng)強(qiáng)提出明確要求，選擇合適設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)的電容器。對(duì)國(guó)產(chǎn)集合式電容器的設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)要求控制在50kV/mm以下。

4.結(jié)論

總而言之，35kV配電系統(tǒng)在運(yùn)行中由于受到諸多因素的影響，加上系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，不可避免地發(fā)生線路故障，從而影響35kV配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為此，需要相關(guān)人員，做好故障分析，從中找到具體原因，并采取措施加以解決，確保35kV配供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠性，進(jìn)而創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳紅光，劉渝根，黃曉剛，等.35kV配電網(wǎng)消弧線圈的應(yīng)用研究[J].高壓電器，2013，03：29-35.

[4]徐汝俊，劉晨.35kV配電網(wǎng)故障定位方法的研究[J].河南電力，2013，01：40-42.

[5]孫亞洲，王超.35kV 配電網(wǎng)防雷技術(shù)研究[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2013，12：30-32.