陜西科泰電氣設備有限公司
SHAANXI KETAI ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LTD.
SVR線路自動調壓器在10kV線路低電壓治理中的應用
來源:
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作者:sxktdq
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發布時間: 2019-05-10
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偏遠農村還存在一定數量的長線路，使得農村電網線損大且夏季高峰大負荷時線路末端出現成片的“低電壓”。
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1、10kV 線路低電壓解決措施
針對農網線路“低電壓”問題，目前采取的應對措施主要有以下幾種：新建變電站；調整變電站主變分接頭，以改變系統電壓；在系統中合理分布無功補償設備，以改善電網的無功潮流分布；改造線路，增大導線截面積；增加變電站出線路數，以分擔原線路負載。上述幾種措施存在以下問題。
新建變電站建設周期長，投資耗資巨大見效速度慢。調整變電站主變分接頭，將10 kV 母線電壓限制在一定范圍內滿足半徑內電壓偏差的要求，由于變電站母線有多條出線，各條出線的負荷曲線也各有不同，壓降也不同，不能保證所有線路的電壓都滿足要求，因此這種調壓方法的靈活性、針對性差，當線路復雜時，往往會造成距變電站近的地方電壓偏高，距變電站遠的地方電壓偏低。
采用無功補償主要是提高線路的功率因數，調壓效果有限，僅僅依靠電容器補償不能解決由于線路長、線徑細、電阻引起的電壓降低問題。
采用增加導線截面和新增線路等措施為治本之法，但投資大，建設周期長。
在農網改造資金有限的情況下，為更好、更快地解決農網10kV 長線路末端電壓偏低的問題，咸寧嘉魚縣供電公司通過加裝SVR線路自動調壓器，以改善長線路的電壓質量。
2、自動調壓器的結構原理
SVR線路自動調壓器是可以根據線路電壓的狀況自動調整有載分接開關的檔位實現對變壓器變比的變化，從而保證輸出電壓穩定在一定的范圍內。它可廣泛使用于供電距離比較遠、供電負荷大、電壓波動大、電能質量達不到使用標準的供電線路，自動調壓器原理如圖1所示。
SVR線路自動調壓器在10kV線路低電壓治理中的應用
SVR線路自動調壓器共有3部分構成：自耦變壓器、有載分接開關和自動控制器，如圖2所示。
SVR線路自動調壓器在10kV線路低電壓治理中的應用
自耦變壓器的整個線圈分為3部分：串勵線圈、并勵線圈、控制線圈。其中串勵線圈是一個有多個抽頭的繞組，這些抽頭通過有載分接開關的不同節點串聯在輸入輸出之間，改變分接位置, 從而改變自耦變壓器變比，達到調整電壓的目的；并勵線圈為自耦變壓器的公共繞組，產生傳遞能量的磁場；控制線圈為控制器提供工作電源和采樣信號。
有載分接開關是可在帶負載的情況下轉換節點的開關。在自動調壓器中，串聯繞組的抽頭接在有載分接開關的不同節點上，可以通過轉換節點調節變壓器變比來改變其輸出電壓。考慮有載分接開關壽命和用戶調壓精度要求, 一般常用的有載分接開關的擋位為7、9 擋兩種。
自動控制器是整個裝置的核心部分, 它主要由單片機控制芯片、顯示電路、按鍵電路、電壓采樣、電流采樣、狀態輸入、通信端口、控制輸出電路、數據存儲等電路組成，通過采集負荷側電壓電流信號與設定值進行比較，發出指令控制有載分接進行調壓操作。
3、應用實例
3.1 線路狀況
嘉魚縣供電公司35kV綠嶺變電站10kV舒橋線為單向輻射型線路，線路主干線全長25.8km，以LGJ–70、LGJ–50和LGJ–35 3 種線型為主，最大負荷電流200A，平均電流120～150A。
每年6月至9月用電負荷高峰期，位于線路末端的11個配電臺區380V用戶電壓僅320V左右，220V用戶電壓僅170V左右，存在連片“低電壓”現象。
3.2 分析計算
通過調度平臺查詢變電站母線電壓為10.3kV，根據線路末端配電變壓器變比參數10.5 kV/400V 測算，配電變壓器輸入電壓為8.4kV，線路壓降1.9kV。
可以得出線路末端電壓嚴重偏低, 計劃在線路合適位置安裝一臺容量為2000 kVA，調壓范圍0～+20%，分接級數為7 擋的SVR 線路自動調壓器，以解決線路末端“低電壓”問題。
根據10kV 電壓合格范圍－7％～＋7％（9.3～10.7kV）計算安裝點A 的位置，設A點電壓為9.3V，A 點距離變電站13.58km。
通過安裝SVR線路自動調壓器將A點電壓提升至10.5kV，末端電壓提升為9.5kV，則線路末端電壓理論值提升至合格范圍。
3.3 改造效果
2016年7月對10kV舒橋線加裝SVR線路自動調壓器后，監測了10kV舒橋線觀音寺5 組臺區集中器2016年8月份每晚20:00變壓器出口電壓情況，監測結果顯示，改造后該臺區低壓側出口電壓基本穩定在380V左右，實踐證明10kV線路末端低電壓問題得到有效解決。
4 、結束語
對于沒有負荷增長空間且又沒有35kV及以上電源布點的農村地區， SVR線路自動調壓器對因線路供電半徑長、線徑小造成的“低電壓”問題治理效果較為顯著。相對于新建變電站、改造線路，節省了大量資金，具有良好的經濟效益和社會效益。對于部分容性負荷較大的農村地區（具有機井泵站負荷），配合加裝柱上無功補償裝置，“低電壓”治理效果更佳。
1、10kV 線路低電壓解決措施
針對農網線路“低電壓”問題，目前采取的應對措施主要有以下幾種：新建變電站；調整變電站主變分接頭，以改變系統電壓；在系統中合理分布無功補償設備，以改善電網的無功潮流分布；改造線路，增大導線截面積；增加變電站出線路數，以分擔原線路負載。上述幾種措施存在以下問題。
新建變電站建設周期長，投資耗資巨大見效速度慢。調整變電站主變分接頭，將10 kV 母線電壓限制在一定范圍內滿足半徑內電壓偏差的要求，由于變電站母線有多條出線，各條出線的負荷曲線也各有不同，壓降也不同，不能保證所有線路的電壓都滿足要求，因此這種調壓方法的靈活性、針對性差，當線路復雜時，往往會造成距變電站近的地方電壓偏高，距變電站遠的地方電壓偏低。
采用無功補償主要是提高線路的功率因數，調壓效果有限，僅僅依靠電容器補償不能解決由于線路長、線徑細、電阻引起的電壓降低問題。
采用增加導線截面和新增線路等措施為治本之法，但投資大，建設周期長。
在農網改造資金有限的情況下，為更好、更快地解決農網10kV 長線路末端電壓偏低的問題，咸寧嘉魚縣供電公司通過加裝SVR線路自動調壓器，以改善長線路的電壓質量。
2、自動調壓器的結構原理
SVR線路自動調壓器是可以根據線路電壓的狀況自動調整有載分接開關的檔位實現對變壓器變比的變化，從而保證輸出電壓穩定在一定的范圍內。它可廣泛使用于供電距離比較遠、供電負荷大、電壓波動大、電能質量達不到使用標準的供電線路，自動調壓器原理如圖1所示。
SVR線路自動調壓器在10kV線路低電壓治理中的應用
SVR線路自動調壓器共有3部分構成：自耦變壓器、有載分接開關和自動控制器，如圖2所示。
SVR線路自動調壓器在10kV線路低電壓治理中的應用
自耦變壓器的整個線圈分為3部分：串勵線圈、并勵線圈、控制線圈。其中串勵線圈是一個有多個抽頭的繞組，這些抽頭通過有載分接開關的不同節點串聯在輸入輸出之間，改變分接位置, 從而改變自耦變壓器變比，達到調整電壓的目的；并勵線圈為自耦變壓器的公共繞組，產生傳遞能量的磁場；控制線圈為控制器提供工作電源和采樣信號。
有載分接開關是可在帶負載的情況下轉換節點的開關。在自動調壓器中，串聯繞組的抽頭接在有載分接開關的不同節點上，可以通過轉換節點調節變壓器變比來改變其輸出電壓。考慮有載分接開關壽命和用戶調壓精度要求, 一般常用的有載分接開關的擋位為7、9 擋兩種。
自動控制器是整個裝置的核心部分, 它主要由單片機控制芯片、顯示電路、按鍵電路、電壓采樣、電流采樣、狀態輸入、通信端口、控制輸出電路、數據存儲等電路組成，通過采集負荷側電壓電流信號與設定值進行比較，發出指令控制有載分接進行調壓操作。
3、應用實例
3.1 線路狀況
嘉魚縣供電公司35kV綠嶺變電站10kV舒橋線為單向輻射型線路，線路主干線全長25.8km，以LGJ–70、LGJ–50和LGJ–35 3 種線型為主，最大負荷電流200A，平均電流120～150A。
每年6月至9月用電負荷高峰期，位于線路末端的11個配電臺區380V用戶電壓僅320V左右，220V用戶電壓僅170V左右，存在連片“低電壓”現象。
3.2 分析計算
通過調度平臺查詢變電站母線電壓為10.3kV，根據線路末端配電變壓器變比參數10.5 kV/400V 測算，配電變壓器輸入電壓為8.4kV，線路壓降1.9kV。
可以得出線路末端電壓嚴重偏低, 計劃在線路合適位置安裝一臺容量為2000 kVA，調壓范圍0～+20%，分接級數為7 擋的SVR 線路自動調壓器，以解決線路末端“低電壓”問題。
根據10kV 電壓合格范圍－7％～＋7％（9.3～10.7kV）計算安裝點A 的位置，設A點電壓為9.3V，A 點距離變電站13.58km。
通過安裝SVR線路自動調壓器將A點電壓提升至10.5kV，末端電壓提升為9.5kV，則線路末端電壓理論值提升至合格范圍。
3.3 改造效果
2016年7月對10kV舒橋線加裝SVR線路自動調壓器后，監測了10kV舒橋線觀音寺5 組臺區集中器2016年8月份每晚20:00變壓器出口電壓情況，監測結果顯示，改造后該臺區低壓側出口電壓基本穩定在380V左右，實踐證明10kV線路末端低電壓問題得到有效解決。
4 、結束語
對于沒有負荷增長空間且又沒有35kV及以上電源布點的農村地區， SVR線路自動調壓器對因線路供電半徑長、線徑小造成的“低電壓”問題治理效果較為顯著。相對于新建變電站、改造線路，節省了大量資金，具有良好的經濟效益和社會效益。對于部分容性負荷較大的農村地區（具有機井泵站負荷），配合加裝柱上無功補償裝置，“低電壓”治理效果更佳。
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