自耦變壓器在10 kV農(nóng)網(wǎng)局部低電壓治理中的應(yīng)用

施波 張科

摘 要：隨著城鄉(xiāng)人民群眾生產(chǎn)、生活的水平日益提高，對(duì)用電需求及電能質(zhì)量的要求不斷提高。目前縣級(jí)10 kV農(nóng)網(wǎng)局部還存在電壓較低地區(qū)，為進(jìn)一步提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，就10 kV農(nóng)網(wǎng)低電壓的產(chǎn)生原因及利用自耦變進(jìn)行電壓提升措施進(jìn)行了探討，以期能為解決局部低電壓的問(wèn)題及做好優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：自耦變；低電壓；效果

中圖分類號(hào)：TM714.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）26-0048-02

1 概 況

簡(jiǎn)陽(yáng)市位于四川盆地西部、龍泉山東麓、沱江中游，全市面積2213.5 km2，55個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，地貌以淺丘為主，其次為低山和河壩沖積地帶，丘陵約占總面積的88.13%。簡(jiǎn)陽(yáng)市10 kV電網(wǎng)是本地區(qū)電網(wǎng)的主骨架，但是由于10 kV農(nóng)網(wǎng)線路存在著有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線路迂回、線路較長(zhǎng)、負(fù)荷波動(dòng)較大等問(wèn)題，10 kV農(nóng)網(wǎng)局部容易發(fā)生低電壓現(xiàn)象。為了進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，除有計(jì)劃分部完善10 kV農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)外，還必須面對(duì)10 kV農(nóng)網(wǎng)局部低電壓?jiǎn)栴}的治理，采取相應(yīng)有效的措施進(jìn)行解決，從而避免因此問(wèn)題影響居民正常用電及優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作。

我們?nèi)粘９芾砉ぷ髦?，治理局部低電壓也做了大量工作，如增大?dǎo)線直徑，改變線路參數(shù)，可能涉及重新設(shè)計(jì)、改造周期長(zhǎng)，投資較高；采用自耦變壓器治理10 kV局部低電壓方式，是針對(duì)10 kV配網(wǎng)線路中輸電線路過(guò)長(zhǎng)、末端負(fù)荷較重、導(dǎo)致壓降和線損過(guò)大的現(xiàn)狀，利用自耦變壓器的調(diào)壓原理，改善10 kV遠(yuǎn)距離線路末端電壓質(zhì)量和降損節(jié)能的一種方法，投資少，見效快，是過(guò)度階段的較好方法。本文就治理原理、方式、效果進(jìn)行探討，以期能為解決局部低電壓的問(wèn)題及做好優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作提供參考。

2 典型線路基本情況

選取35 kV清風(fēng)變電站10 kV清雷線上坪支線作為治理試點(diǎn)，該支線主供永寧鄉(xiāng)片區(qū)，主要負(fù)荷是頁(yè)巖制磚廠、道路建設(shè)施工、居民性質(zhì)用電。上坪支線供電半徑27.6 km，總長(zhǎng)度27 km，配變46臺(tái)，總計(jì)配變?nèi)萘? 520 kVA，線徑25 mm2、35 mm2、50 mm2等型號(hào)，如圖1所示。電壓經(jīng)常低于標(biāo)準(zhǔn)值10 kV，有時(shí)低到7 000 ～8 000 V，末端電壓質(zhì)量較差嚴(yán)，重影響到饋線后半段各用戶用電，如圖1所示。

3 解決方案

在10 kV清雷線上坪支線#32桿安裝自耦變壓器。

3.1 自耦變?cè)?/p>

本方案選擇三相自耦式變壓器，變壓器整個(gè)線圈分為三部分：串勵(lì)線圈（并勵(lì)線圈，控制線圈可選擇），其中串勵(lì)線圈可采用多抽頭的繞組，連接有載分接開關(guān)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，固定、或手動(dòng)及自動(dòng)改變自耦變壓器變比，達(dá)到調(diào)整電壓的目的。自耦變壓器原理圖，如圖2所示。對(duì)于低電壓波動(dòng)較大、負(fù)荷變動(dòng)較大的線路，可在基本自耦變基礎(chǔ)上，增加檔位自動(dòng)調(diào)節(jié)、就地平衡無(wú)功補(bǔ)償、利用GPRS通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方電壓調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)控等功能。自耦變擴(kuò)展功能圖，如圖3所示。

3.2 自耦變壓器及其安裝

3.2.1 自耦變壓調(diào)壓方式

結(jié)合10 kV清雷線上坪支線#32桿以后的末端電非固定電壓低，晝夜電壓波動(dòng)加大、負(fù)荷變化較大，人工手動(dòng)調(diào)節(jié)效率低、難度較大，故自耦變壓采取了自動(dòng)、遠(yuǎn)方調(diào)壓方式，容量為3 000 kVA，并增加了分接開關(guān)調(diào)節(jié)檔位，調(diào)壓范圍可以在30%的范圍內(nèi)對(duì)輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.2.2 自耦變壓器功能

自動(dòng)有載調(diào)壓的自耦變壓器由三相有載調(diào)壓自耦式變壓器和自動(dòng)調(diào)壓控制器組成，整套裝置容量大、損耗低、體積小、便于安裝維護(hù)；自動(dòng)跟蹤電壓變化，調(diào)整三相有載分接開關(guān)檔位，動(dòng)作可靠，調(diào)整電壓精度高；設(shè)備自帶的控制器具有過(guò)載、欠壓保護(hù)，當(dāng)線路處于過(guò)流、欠壓狀態(tài)時(shí)，控制器自動(dòng)閉鎖；具有遙信、遙調(diào)、遙測(cè)等功能。

3.2.3 自耦變壓器安裝

自耦變壓器采用落地安裝，變壓器進(jìn)、出線兩端各裝設(shè)一組氧化鋅避雷器，防止雷電感應(yīng)過(guò)電壓。

3.2.4 自耦變壓器優(yōu)勢(shì)

自耦變壓器優(yōu)化無(wú)功配置，安裝了300 kVA無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。

4 自耦變投運(yùn)前后電壓測(cè)試

自耦變通過(guò)自動(dòng)調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)，平均提高電壓0.7 kV左右，基本把安裝地點(diǎn)之后的線路電壓控制在10.4～10.6 kV的范圍內(nèi)。自耦變投運(yùn)后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，見表1。

5 效果及建議

5.1 效 果

①充分發(fā)揮自耦變檔位調(diào)節(jié)作用。利用自耦變?cè)?，根?jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理選擇容量、調(diào)控方式、安裝方式、安裝位置，使自耦變檔位調(diào)節(jié)作用充分發(fā)揮，確保電壓提升效果及投資性價(jià)比。

②避免占用土地，減少維護(hù)管理工作量。對(duì)解決偏遠(yuǎn)山區(qū)10 kV饋線特別是對(duì)于分支線多而雜，供電半徑長(zhǎng)且線徑較小，負(fù)荷較輕但低電壓波動(dòng)較大的線路，選擇安裝桿架式自耦變壓器，避免占用土地，減少維護(hù)管理工作量。

5.2 建 議

①盡可能做好無(wú)功就地平衡工作。農(nóng)網(wǎng)線路盡可能做好無(wú)功就地平衡工作。②要考慮重負(fù)荷用戶突然甩負(fù)荷時(shí)電壓異常及升高的情況。自耦變安裝使用，要考慮重負(fù)荷用戶突然甩負(fù)荷時(shí)電壓異常及升高的情況。③重在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)改善自耦變的使用在局部網(wǎng)絡(luò)低壓電治理有明顯效果。但隨作社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，治理農(nóng)網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}應(yīng)重在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)改善。④設(shè)計(jì)容量在630 ～ 3 000 kVA之間的自耦調(diào)壓變。建議設(shè)計(jì)容量在630 ～ 3 000 kVA之間的自耦調(diào)壓變，用于解決分支線末段低電壓死角區(qū)域，更好地治理10 kV供電線路長(zhǎng)且分支線多的低電壓現(xiàn)象。同時(shí)，設(shè)備還具有低成本，體積小且安裝方便等功能。⑤利用廢舊變壓器重新計(jì)算繞制，與變壓器廠家協(xié)作完成設(shè)備的制造。自耦變壓器可利用廢舊變壓器重新計(jì)算繞制，但控制系統(tǒng)制作較為復(fù)雜，為確保設(shè)備安全運(yùn)行，建議與變壓器廠家協(xié)作完成設(shè)備的制造。我公司采取的方式是與福建陽(yáng)谷智能技術(shù)有限公司共同研發(fā)的自動(dòng)控制的自耦調(diào)壓變壓器。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，比較分析，在配電網(wǎng)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)優(yōu)化方案，在線路中間選取自耦升壓變壓器，能夠有效提高電壓質(zhì)量，保證電壓的合格率，提高電網(wǎng)線路的輸電能力，延長(zhǎng)配電線路供電半徑，是一種技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用而且改造周期短的最佳方案。

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