田飛龍
(銅仁供電局)
(1)主變壓器有載調(diào)壓
在如今的社會(huì)發(fā)展中,很多變電站都使用有載調(diào)壓的主變壓器。在這樣的調(diào)整情況下,可以根據(jù)負(fù)荷的變動(dòng)情況對(duì)主變壓器的分接頭進(jìn)行合理的調(diào)整,使得在供電區(qū)的電壓出現(xiàn)變化。因?yàn)檎{(diào)節(jié)電壓的主要依據(jù)是變電站的母線,但是在母線中有很多出線,每一個(gè)出線上所承受的負(fù)荷是不一樣的,所以對(duì)分線路的電壓調(diào)整不能達(dá)到有效目的,如果對(duì)主變壓器的分接頭進(jìn)行不停地調(diào)整,會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
(2)改變線路的無(wú)功功率
(3)改變線路參數(shù)
合理減少系統(tǒng)的阻抗也是電壓調(diào)整的有效途徑之一,例如盡量縮短線路,采用粗截面。但是,線路長(zhǎng)度的縮短顯然是有限的,特別是對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)而言,供電半徑比較大。而加大導(dǎo)線的截面意味著增加材料消耗和建設(shè)成本。
(4)重新設(shè)立變電站
重新設(shè)立的變電站不僅能對(duì)供電的半徑進(jìn)行縮短,還能對(duì)線路末端的電壓進(jìn)行有效的提高,進(jìn)一步加強(qiáng)供電的質(zhì)量。不過(guò)重新設(shè)立的變電站在工期上要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,而且費(fèi)用比較昂貴,筆者分析了一些地區(qū),大多數(shù)的線路電壓屬于合格情況,只有很少的線路電壓比較低,如果一旦實(shí)行重新設(shè)立變電站,就達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性的效果了。
上述存在問(wèn)題,如何能夠節(jié)約、高效、穩(wěn)定地解決?對(duì)此采用高壓線路調(diào)壓器是一個(gè)不錯(cuò)的方法。銅仁供電局10kV測(cè)試線參數(shù)見(jiàn)下表。
表 10kV測(cè)試線參數(shù)
線路比較長(zhǎng),而且線路的負(fù)荷分布也很均勻,在變電站的出口,其電壓大概為10kV,負(fù)荷的性質(zhì)一般都是加工企業(yè)或者居民用電等,因此,在灌溉的季節(jié)中,最缺少無(wú)功,在線路的中后部集中了負(fù)荷,導(dǎo)致線路的功率因數(shù)在0.84上下。由于線路后部的電壓很低,所以其后部的功率因數(shù)也非常低。
變電站到主干線末端的壓降百分比為
式中,η為負(fù)載率;S為線路總的配變?nèi)萘?,kVA;cos?為功率因數(shù);x為電壓損失率,%/MW·km;l為主干線的長(zhǎng)度,km。
變電站到主干線末端的壓降為
式中,NU為額定電壓,即變電站出口電壓。
主干線末端處(花山臺(tái)變處)的電壓約為
由此可以看出線路末端電壓較低,只有8.58kV。
通過(guò)以上的線路分析,決定在線路上安裝一臺(tái)調(diào)壓器,來(lái)解決線路電壓低的問(wèn)題,根據(jù)用戶的要求及實(shí)際條件,安裝點(diǎn)暫定在主干線上135號(hào)桿的后端,容量為2000kVA (調(diào)壓器安裝點(diǎn)后的配變?nèi)萘繛?520kVA,考慮到留有一定的余量)。
1)計(jì)算安裝調(diào)壓器前安裝點(diǎn)的電壓
式中,NU為變電站出口電壓,kV;UΔ為線路壓降,kV;A為安裝點(diǎn)以前的線路長(zhǎng)度,km;B為線路總長(zhǎng)度,km。
由計(jì)算可知,10kV測(cè)試線135號(hào)桿后端附近的電壓只有9kV ,未達(dá)到國(guó)家對(duì)10kV的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家對(duì)線路電能的標(biāo)準(zhǔn)是9.3kV,但是在這個(gè)點(diǎn)的附近沒(méi)有出現(xiàn)別的負(fù)荷,所以應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷的相關(guān)要求,合理安裝調(diào)壓器,可以在135號(hào)桿后端安裝調(diào)壓器。
2)計(jì)算安裝調(diào)壓器后安裝點(diǎn)的最高電壓公式為
式中,C的調(diào)壓范圍在-5%~15%。
在調(diào)壓器進(jìn)行升壓之后,安裝點(diǎn)輸出的電壓一般控制在10kV左右。這樣就可以有效保證用電單位的正常需要和生產(chǎn)。
3)對(duì)安裝調(diào)壓器之后的線路末端電壓進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算。
將調(diào)壓器安裝點(diǎn)直至主干線的末端(花山臺(tái)變處),其壓降公式如下
式中,η為負(fù)載率;S為安裝點(diǎn)之后的容量, kVA;cos?為功率因數(shù);x為電壓損失率,%/MW·km;l為安裝點(diǎn)之后的線路長(zhǎng)度,km。
調(diào)壓器安裝點(diǎn)到主干線末端的線路壓降公式為
安裝調(diào)壓器后線路末端處的電壓公式為
根據(jù)以上公式以及數(shù)據(jù)分析,安裝調(diào)壓器以后線路末端的電壓可以達(dá)到9.76kV左右,能夠滿足用戶的用電要求。
在實(shí)施上述方案后,10kV測(cè)試線線路末端的電壓得到有效提高,滿足了國(guó)標(biāo)《電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差》(GB 12325—2003)的規(guī)定,同時(shí)與普通電壓調(diào)整方式對(duì)比投資大大節(jié)約。推廣使用10kV線路自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備,是一項(xiàng)全面改善農(nóng)村電網(wǎng)線路電壓質(zhì)量,提高電網(wǎng)供電質(zhì)量,降低線路損耗,改善設(shè)備利用率,提高電網(wǎng)的傳輸能力,減緩線路及設(shè)備老化的大工程,是電力系統(tǒng)對(duì)國(guó)家提出的“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”的積極響應(yīng),也是提高電力企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益最直接、最有效的手段。