关于对10kV配电线路改造的一点心得

关于对１　０ｋＶ配电线路改造的一点心得　潘长征　山东省巨野县供电公司　山东　菏泽　２７４９００　【摘要】该文通过选取一条典型的实际的１　０ｋＶ线路，运用湖流分析软件计算线路的线损，然后进行数据对比分析，提出了减少变电站　１　０ｋＶ集中补偿，增加线路中的柱上无功补偿的无功优化建议。在改善电压质量上，提出了采用ＳＶＰ，馈线调压器调节线路电压取代传统的主　变调节母线电压的建议。调压器能延长１　０ｋＶ线路有效供电半径，增加了高压电缆到居民小区实现的可能性。“就地的”、“分散的”补偿和　调压，包括对无功与电压的，更节能、更有效是该文的主要思想。　【关键词】１　０ｋＶ配网　节能降损　柱上无功补偿　ＳＶＲ，馈线调压器　中图分类号：ＴＭ２文献标识码：Ａ文章编号：１００９．４０６７（２０１２）０１．１６４．Ｏ１　国内经过大规模的电网建设与改造，１０ｋＶ以及农村低压电网　已得到极大的改善，绝大部分配电变压器更换为低损耗变压器，无　功补偿也得到大规模的应用。目前１０ｋＶ系统及以下的无功补偿通　常由低压补偿与变电站ＶＱＣ组成，通过低压的随机、随器以及跟　踪补偿，多数工业配变的功率因数达Ｎｏ．９以上，公共台区的功率　因数也能达Ｎｏ．８５，加上变电站ＶＱＣ的集中补偿，使１０ｋＶ线路的平　均功率因数通常都在０．９２以上，线损降低到ｌＯ％左右。在不增加大　的投资与管理工作量的情况下，如何再进一步减少线损呢？根据　无功补偿分层补偿、就地补偿的基本原则，从变电站ＶＱｃ集中补　偿人手，将其部分容量分散到ｌ　０ｋＶ线路中，在不增加补偿容量的　情况下，通过对比看是否能降损节能。以下从一条１　ＯｋＶ实际线路　举例说明。　类比无功补偿，电压调节也可以视为对电压的一种“补偿”。传　统调压模式是主变根据母线电压调节，是面向电源的一种调节方　式。近几年来发展的馈线自动调压器是一种只对线路调压的设　备，它是面向负荷的，能在任何需要调节ｌ　０ｋＶ电压的地方安装。由　于使用调压器改善电压质量工期短、见效快，近几年得到了较快　的发展。在改善电压质量的同时，调压器也延长了１０ｋＶ的供电半　径，这对缩短低压４００Ｖ供电半径起到了一定的作用。　１、１　０ｋＶ配网模型的建立　采用潮流计算软件，涉及线路干线与所有分支，配变可变与不　变损耗，精确计算线路损耗等数据，进而比较。一般潮流计算软件　将线路抽象为节点与分支的模型。分支用于表示线路中已有的设　备单元，如导线、变压器、负荷、无功补偿等，每一个设备有且仅有　一个分支与之对应。节点分父节点与子节点，通过两种节点，可以　表征复杂的线路连接关系。潮流计算的结果由各个节点的电压、　电流、功率以及分支的损耗等数据构成。因此在使用潮流计算软　件之前，首先需要对线路进行节点编号，一般沿干线的杆号对节点　按顺序编号。然后将设备参数输人到节点属性中，如线路的长度　与线型，配变的容量、空载损耗与负载损耗等，负荷的有功、无功或　功率因数，无功补偿的容量等等。输入软件的数据为线路的结构　参数与运行参数。　．　此外，由于负荷的未可知性，在进行计算之前，还需对负荷进　行一些假设。通常将总负荷按配变容量进行分配，同时假设所有　配变都配有低压无功补偿装置，功率因数为０．９。系统的负荷率按　４Ｏ％考虑，线路的年利用］Ｊ，Ｂ，－ｔ数为５０００ｈ。由于已经充分考虑了分散　的低压无功补偿，下面是变电站ＶＱ　Ｃ的补偿与ＶＯ　Ｃ和柱上无功补　偿ＤＷＫ结合补偿的比较结果。　２、数据对比分析　在ｌ０ｋＶ＋ｔ，偿容量相等的情况下，通过ＶＱＣ或ＤｗＫ的补偿对　ｌ０ｋＶ线路出口的功率因数贡献基本相同，即只要保证补偿容量不　变，线路总的功率因数基本不变，可见功率因数高不等于线损低，　关键是负荷无功补偿基本原则，即尽量减少无功在线路中的流　动。通过ＶＯＣ向ＤｗＫ的转移，线损下降了，向负荷中心转移得越　多，损耗降低得越多，线损最多下降了２个百分点。以上比较都是在　配变负荷功率因数都在０．９的情况下进行的，如果低压的分散补偿　１６４’．中国电子商务　２Ｏｌ２．Ｏｌ　没有那么理想，对比差异更大。分析其原因，负荷并非集中在线路　出口附近，中部与末端也有大量负荷，如果仅有变电站无功补偿，　则较远处的负荷所需的无功都要从变电站送出，这无疑增加了线　路中的无功潮流，增加了线损。上述比较结果印证了无功补偿的　“就地补偿”原则的优越性。　此外，无功补偿在选取上还应注意投切方式，因为负荷总是在　变化的。当负荷减小，如果无功补偿容量不变，则有可能过补偿，这　对线路的安全运行是不利的，同时由于无功倒送也增加了系统的　损耗。解决办法是采用多级投切的柱上无功补偿，将容量至少分　到两组电容器，￣Ｅｌ３００ｋｖａｒ可分为ｌ００ｋｖａｒ与２００ｋｖａｒ，可实现１００、　２００、３００ｋｖａｒ三种补偿容量，减少了过补的可能性，从而使电容器的　利用率大为增加。　根据我公司多年ＤｗＫ运行经验，采用线路中相对分散的高压　无功补偿能有效降低线损。　３、分散调压与母线调压　相对于主变分接头对母线的“集中”调压，调压器在线路中调　压也可以说是一种“分散”的调压方式。它在最需要调压的地方安　装，调压效果明显，与传统调压方式相比，它具有以下优点。调压灵　活、方便。主变有载调压不能兼顾各条线路的个性，即ｌ０ｋＶ线路负　载不同电压降也不一样，有的需要调压，有的则不需要。调压点位　置的选取也各不一样，有的在线路出口，有的在中间，有的在后端。　还有一些对电压质量要求较高的负荷，需要单独对这些负荷调节　电压，可在该负荷前端安装调压器调节小范围内调压。可调节次　数多。主变调压是通过分接开关在１　０ｋＶ的上一电压等级调节，由　于电压较高，其可动作次数较少，这就限制了它的调压作用的发　挥。调压器则采用自耦变压器在ｌ０ｋＶ电压等级上调节，１０ｋＶ分接　开关额定功率下的电寿命在５万次以上，机械寿命大于５０７Ｙ次。电　压调节效果明显。主变为双绕组变压器，而调压器为自耦式。调压　器的短路阻抗百分数比主变小得多，一般小于１％，因此在带负载　的情况下，调压器的调压效果好得多，但由于其短路阻抗较小，需　要在其前端安装开关实现短路保护。风险较小。主变是１　ＯｋＶ系统　的电源，因此对主变的操作非常严格，有的主变虽然有有载调压的　功能，也很少使用。调压器使用在线路中间或末端，能起到有效延　长ｌ０ｋＶ供电半径的作用，假设在末端使用调压器将电压调节到线　路出口电压，则可将供电半径延长一倍，达到３Ｏｋｍ左右，实际应用　中离电源点较远的负荷，通过多个调压器串联，供电距离甚至可以　达到８Ｏ～１００ｋｉｎ。　４、结束语　本文提出了１　０ｋＶ高压无功补偿与电压调节“就地”、“分散　解　决的建议。即在高压无功补偿方面，适当减少变电站的集中补偿，　将其根据负荷的集中程度分散安装在ｌ０ｋＶ线路中，成为柱上无功　补偿，同时使用多级投切的无功补偿，能有效降低线损ｌ～２个百　分点，在改善电压质量上，将调压器作为主变调压的一种有效补　充，改善了电压质量，减轻了主变的调压负担ｔ此外在调压的同时　能延长ｌ０ｋＶ的供电半径，减少了变电站的布点，给ｌ０ｋＶ电网设计　带来了方便。