摘要：采用新型的有載調(diào)壓裝置，可改善中低壓線(xiàn)路電壓質(zhì)量。文章介紹了使用饋線(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓器對(duì)提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量的作用，并對(duì)使用自動(dòng)調(diào)壓器產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電壓質(zhì)量；饋線(xiàn)調(diào)壓器；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

　　農(nóng)網(wǎng)線(xiàn)路中仍存在一定數(shù)量供電半徑超過(guò)國(guó)家規(guī)定的遠(yuǎn)距離線(xiàn)路，線(xiàn)路末端電壓難以保證，功率因數(shù)達(dá)不到要求，線(xiàn)損較大，用戶(hù)受電端供電電壓偏低的情況。因此，提高電能質(zhì)量對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。

　　1 我國(guó)農(nóng)網(wǎng)普遍存在的問(wèn)題

　　目前，低壓農(nóng)網(wǎng)中普遍存在配電變壓器分布散、安裝點(diǎn)多，一條線(xiàn)路上往往裝幾十臺(tái)配電變壓器，甚至上百臺(tái)；線(xiàn)路長(zhǎng)，一般每條線(xiàn)路主干線(xiàn)加分支線(xiàn)，約在十幾千米到幾十千米之間；線(xiàn)路負(fù)荷率低，線(xiàn)損率大，負(fù)荷隨晝夜、季節(jié)變化大；配電網(wǎng)絡(luò)布局陳舊，線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)老化，難以承受新增的配變?nèi)萘浚捎诃h(huán)境因素更換導(dǎo)線(xiàn)比較困難；線(xiàn)路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為放射型，部分分支線(xiàn)路電壓質(zhì)量不合格，配電自動(dòng)化程度偏低；停電工作次數(shù)多，每年事故停電與計(jì)劃停電，一條線(xiàn)路平均停電次數(shù)多達(dá)十幾次。隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生活水平的提高，人們迫切希望提高電壓質(zhì)量和供電可靠性。因此，探討提高配電線(xiàn)路電壓質(zhì)量的辦法，已是提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和開(kāi)發(fā)農(nóng)電市場(chǎng)的重要課題之一。

　　2 幾種提高電壓質(zhì)量方案的比較分析

　　為保證電壓質(zhì)量，中低壓配電網(wǎng)中的調(diào)壓手段及措施主要有以下幾個(gè)方面：變電站主變壓器的有載調(diào)壓；改善線(xiàn)路的無(wú)功功率；改變線(xiàn)路參數(shù)；新建變電站。

　　這四種調(diào)壓方式是當(dāng)前我國(guó)農(nóng)網(wǎng)用來(lái)改善電壓質(zhì)量的辦法，經(jīng)多年的實(shí)際運(yùn)行效果，對(duì)這四種方式比較如下。

　　調(diào)節(jié)主變壓器的輸出電壓，既可以改變電壓水平，又可以改變系統(tǒng)的功率分配，目前大多數(shù)變電站的主變壓器都采用這種調(diào)壓方式。在這種方式下，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況來(lái)調(diào)節(jié)主變的分接頭，使變電站出線(xiàn)電壓滿(mǎn)足預(yù)定的要求。由于調(diào)節(jié)的依據(jù)只能是變電站母線(xiàn)為基準(zhǔn)，即將母線(xiàn)電壓水平限制在一個(gè)預(yù)定的范圍之內(nèi)，以期在以母線(xiàn)為基準(zhǔn)的一定供電半徑內(nèi)滿(mǎn)足電壓偏差要求，但無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)距離供電線(xiàn)路末端電壓要求，而變電站母線(xiàn)又會(huì)有多條出線(xiàn)，各條出線(xiàn)的負(fù)荷曲線(xiàn)也各不相同，壓降也不同，不能保證所有線(xiàn)路的電壓都滿(mǎn)足要求，因此這種調(diào)壓方式靈活性、針對(duì)性差，當(dāng)饋線(xiàn)復(fù)雜時(shí)往往會(huì)造成距離變電站近的地方電壓偏高，距離變電站遠(yuǎn)的地方電壓偏低。

　　采用無(wú)功補(bǔ)償改善系統(tǒng)的無(wú)功功率，可以提高末端用戶(hù)的電壓質(zhì)量。戶(hù)外電容器補(bǔ)償是目前唯一廣泛應(yīng)用在農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)的電壓調(diào)整措施，體積小，安裝方便，實(shí)現(xiàn)了分散補(bǔ)償。但是，農(nóng)村配電網(wǎng)上安裝的電容器大多需要人工操作，不能自動(dòng)投切。而且有些地區(qū)低谷負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，投入補(bǔ)償電容器后使電壓過(guò)高，進(jìn)一步增加配電變壓器的鐵損，從而增加了線(xiàn)損。更為關(guān)鍵的是，電容器補(bǔ)償主要是提高線(xiàn)路的功率因數(shù)，調(diào)壓效果很有限，僅僅依靠電容器補(bǔ)償，并不能解決由于線(xiàn)路長(zhǎng)、導(dǎo)線(xiàn)截面細(xì)、電阻引起的電壓降低問(wèn)題。

　　改變線(xiàn)路參數(shù)，增大導(dǎo)線(xiàn)截面，合理減少系統(tǒng)的阻抗，也是電壓調(diào)整的有效途徑之一。例如盡量縮短供電半徑，采用粗截面導(dǎo)線(xiàn)。而加大導(dǎo)線(xiàn)的截面意味著增加材料消耗和建設(shè)成本。另外，電壓損失不僅與線(xiàn)路電阻有關(guān)，而且與線(xiàn)路的電抗有關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)截面的加大對(duì)電抗的減小作用卻不明顯。這種方法只是在負(fù)荷功率因數(shù)較高、原有導(dǎo)線(xiàn)截面偏小的配電線(xiàn)路中才比較有效。

　　新建變電站雖然可以從根本上解決電壓偏低的情況，但是工程造價(jià)高，投資建設(shè)新的變電站要耗費(fèi)大量資金，得不到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　以上四種調(diào)壓方式與自動(dòng)有載調(diào)壓器對(duì)比見(jiàn)表1。
　　
　　表1 四種調(diào)壓方式與自動(dòng)有載調(diào)壓器對(duì)比

　　經(jīng)過(guò)以上的比較分析，采用一種安裝方便、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的適合農(nóng)網(wǎng)供電特征的自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備，是非常必要的。

　　3 自動(dòng)調(diào)壓器的特點(diǎn)

　　10kV饋線(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓器是通過(guò)調(diào)節(jié)三相自耦變壓器的變比來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：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(kāi)關(guān)檔位，動(dòng)作可靠，調(diào)整電壓精度高；可以根據(jù)需要調(diào)整電壓基準(zhǔn)延時(shí)動(dòng)作，可設(shè)定允許范圍、動(dòng)作次數(shù)，其設(shè)置的參數(shù)靈活；準(zhǔn)確顯示設(shè)備輸出端電壓、電流、日動(dòng)作次數(shù)、總動(dòng)作次數(shù)、當(dāng)前檔位、并具有最高檔和最低檔指示、檔位上限下限保護(hù)和動(dòng)作限時(shí)功能，有效提高了可靠性；設(shè)備自帶的控制器具有過(guò)載、欠壓保護(hù)，當(dāng)線(xiàn)路處于過(guò)流、欠壓狀態(tài)時(shí)，控制器自動(dòng)閉鎖；設(shè)備自帶的控制器采用工業(yè)級(jí)控制芯片，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，可適應(yīng)戶(hù)外惡劣環(huán)境。

　　4 運(yùn)行效果分析

　　以寧夏固原供電局三營(yíng)分局所轄三營(yíng)變電所，115楊郎線(xiàn)的實(shí)際情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

　　固原供電局的115楊郎10kV線(xiàn)路，該線(xiàn)路主干線(xiàn)全長(zhǎng)14km，變壓器總?cè)萘?0766kVA，變電站出口電壓10.5kV，導(dǎo)線(xiàn)為L(zhǎng)GJ-120和LGJ-95型鋼芯鋁絞線(xiàn)，線(xiàn)路較長(zhǎng)，負(fù)荷較重，使這條線(xiàn)路末端的電壓較低，經(jīng)測(cè)量線(xiàn)路的末端電壓最低值僅為7.1kV。此時(shí)選擇安裝一臺(tái)3000kVA調(diào)壓器，安裝位置如圖1所示：

　　圖1 調(diào)壓器安裝位置

　　在安裝調(diào)壓器前，安裝點(diǎn)的電壓為8.37kV，安裝以后，安裝點(diǎn)的電壓升高，線(xiàn)路末端電壓有了很大的改善，經(jīng)實(shí)地測(cè)量線(xiàn)路末端電壓為10.46kV，有效的保證了末端用戶(hù)的用電需求。安裝前后線(xiàn)路測(cè)量數(shù)據(jù)如表2。

　　表2 安裝前后線(xiàn)路測(cè)量數(shù)據(jù)
　

　　從安裝點(diǎn)到線(xiàn)路末端的距離約為5.23km左右，輸電線(xiàn)路為L(zhǎng)GJ-95型導(dǎo)線(xiàn)，線(xiàn)路電阻R為1.79389Ω。

　　安裝點(diǎn)電壓為8.37kV，經(jīng)調(diào)壓后變?yōu)?0.46kV。

　　經(jīng)計(jì)算，去掉調(diào)壓器的最大損耗9.53kW，節(jié)能為10.11kW，則設(shè)備一年總節(jié)電量為88563.6kWh，每kWh按5角計(jì)算，單臺(tái)設(shè)備年直接經(jīng)濟(jì)效益約4.43萬(wàn)元。

　　以上節(jié)能分析只是針對(duì)饋線(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓器，提高線(xiàn)路電壓質(zhì)量后，對(duì)線(xiàn)路降低損耗的影響，電壓質(zhì)量提高后，對(duì)設(shè)備經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等的改善，都是顯然易見(jiàn)的。

　　綜上分析，認(rèn)為在電力網(wǎng)中應(yīng)正確使用饋線(xiàn)調(diào)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(xiàn)路的輸電能力，延長(zhǎng)變電所供電半徑4～12倍，真正做到電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。