论文部分内容阅读
摘要：根据当前农电企业的实际情况，满足农民用电需求、降损增效是企业发展的艰巨任务，也是衡量农电企业在生产技术、经营管理等方面的一个重要标志，更是电力企业履行社会责任的重要标志。因此，合理布局农村电网结构，深挖农村电网降损潜力，提高经济效益，满足用户对电压质量和供电可靠性的要求，对农电企业的发展有着重要意义。
关键词：馈线；调压器；农村电网
作者简介：虞忠凯（1974-），男，吉林蛟河人，吉林省蛟河农电有限公司经理，工程师。（吉林 蛟河 132500）
中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0122-02
农村电网的特点：点多、面广、线长；农村电力负荷的特点：功率点分散、高峰负荷季节性强。这些特点导致农电企业不能较好地保证电压质量和供电可靠性，具体体现为高峰负荷时配电线路出现“卡脖子”现象，线路损耗增大，末端电压降低，影响用户电气设备正常工作，影响农业生产、农村经济、农民生活的正常进行，这个问题是农电企业在电网安全经济运行工作中急需解决的最大难题。目前，常用调节电压的方法有两种：一种是改变变电站主变压器有载分接开关调压，调节的依据只能以变电站母线为基准，不能保证部分线路的电压稳定，而且频繁调整主变分接开关严重影响主变安全运行；另一种方法是投切电容器，感性负荷较大时通过减小线路无功电流所引起的压降达到调压目的，此方法适用范围小、调压效果不好，难以达到预期效果。该问题不解决将严重影响农电企业的经济效益和社会效益，根据当前农电企业的实际情况，满足农民用电需求、降损增效是企业发展的艰巨任务，也是衡量农电企业在生产技术、经营管理等方面的一个重要标志，更是电力企业履行社会责任的重要标志。因此，合理布局农村电网结构，深挖农村电网降损潜力，提高经济效益，满足用户对电压质量和供电可靠性的要求，对农电企业的发展有着重要意义。
通过理论分析和运行实践，农村电网结构必须符合以下要求：变电站必须在负荷中心，变电站主变容量能满足经济运行；合理选用配电变压器容量及位置，合理选用配电线路路径及导线线径，合理采用供电方式，既要保证农村电网供电质量又要降损增效。由于农电企业的经济状况及农村地理条件的限制，新建输电线路及变电站要投入大量资金，达到上述要求难度非常大。我公司根据当地负荷的波动状况，结合现有农村电网的实际结构，大胆采用10kV馈线调压器来解决高峰负荷时供电瓶颈问题。10kV馈线调压器是一种可以自动调节变比而保证输出电压稳定的三相自耦式变压器，可以在20％的范围内对输入电压进行自动调节，尤其适用于电压波动大或压降大的线路，在一定范围内对线路电压进行调整，保证用户的供电电压，减少线路的损耗，即满足了用户用电需要又增加了企业的经济效益。具体做法：首先选择好配电线路负荷临界点（电压降低点）；然后根据临界点负荷侧的最大负荷选择10kV馈线调压器的容量，根据电压降损耗的程度选择调压器的电压调整范围；最后选择带有自动调压装置的10kV馈线调压器，安装地点要便于运行维护。此做法有下列优点。
一、小成本，大效益
既解决了农电企业投入巨资改造农村电网，又保证了电压质量和供电可靠性。避免了农电企业高峰负荷时供不出电，电力用户用不上电的尴尬局面，提高了企业的经济效益和社会效益。
二、损耗小，易维护
10kV馈线调压器装置容量大、损耗小、体积小、便于安装维护（维护周期与配电变压器相同）。
三、自动化，精度高
（1）调压及时准确：自动监测输入、输出电压变化，稳定输出电压，动作可靠，电压调整精度高。
（2）10kV馈线调压器监控装置显示SVR输出端电压、电流、日动作次数、总动作次数、当前档位，并且具有最高档和最低档指示。
（3）10kV馈线调压器监控装置具有档位上限、下限保护，过流、欠压保护，有效的提高了产品的可靠性。
（4）控制器采用工业级控制芯片，可靠性高，抗干扰能力强，可适应户外恶劣环境。
（5）具有RS485通信接口，可以通过无线通讯模块在距安装点一定范围以内查看、修改控制器的参数。
以我公司由瞻榆变电所供电，线路长度为20公里的10kV团结线进行实例分析：
线型：LGJ—50 电阻：r0=0.65/km 电抗：x0＝0.4/km
线路长度：L＝20km 配变总容量：S＝2000kVA
功率因数：COSφ=0.8 SINφ=0.6
假设调压前后功率因数不变计算：
线路电阻：R = r0 x L＝0.65x20＝13Ω
线路电抗：X = x0 x L ＝0.4x20＝8Ω
有功功率：P＝S COSφ＝2000x0.8=1600（kW）
无功功率：Q＝S SINφ＝2000x0.6=1200（kVAR）
线路末端压降：
△U＝（PR＋QX）/ U＝（1600x13＋1200x8）/ 10＝3040（V）＝3.04（kV）
U：线路额定电压
在线路10km处电压：
实际测量：9.01（kV）
理论计算：U1＝Ue-△U/2＝10.5-3.04/2＝9（kV）
U：线路10km处电压
Ue：线路首端电压（变电所10kV母线电压）
在线路10km处装设馈线调压器：
经过实际测算该处负荷为：P＝1200kW、COSφ=0.8
S＝1200/0.8＝1500kVA
选择容量为2000kVA的10kV馈线调压器，调压幅度0～+20%
调压器进线电压：实际测量值9.01（kV），为便于计算取9.0（kV）
调压器升压后输出电压为U2＝10.5kV
降损计算：
P＝L×r0×（S2/U12- S2/U22）
＝10×0.65×（15002/92-15002/10.52）
＝63.9（kw）
减去馈线调压器自身损耗4.4kW（额定容量为2000kVA的馈线调压器最大损耗），损耗功率可降低59.5kW，全年节省电量：WP=59.5×24×365=521220（kWh），每度电按0.33元（购电成本）计算全年可节约资金17.2万元，我公司高峰负荷累计时间月4个月，实际节约资金约为6万元，其它时间馈线调压器工作在“直通”档，损耗很小可忽略不计；电压质量合格后增加电量约为450000kWh，增加收入约8万元，当年收回馈线调压器购置费。
综上分析，笔者认为在农村电网中正确使用10kV馈线调压器，是解决高峰负荷时配电线路“卡脖子”现象最有效的方法，能够有效提高电压质量，保证线路末端电压的合格率，提高线路的传输能力，延长变电所供电半径。既能节约大量资金投入又能使农村电网时时处于安全、经济、优质运行状态，大幅度提高企业经济效益和社会效益，更好地为农业生产、农村经济、农民生活服务，为新农村建设提供可靠的电力保障。
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：馈线；调压器；农村电网
作者简介：虞忠凯（1974-），男，吉林蛟河人，吉林省蛟河农电有限公司经理，工程师。（吉林 蛟河 132500）
中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0122-02
农村电网的特点：点多、面广、线长；农村电力负荷的特点：功率点分散、高峰负荷季节性强。这些特点导致农电企业不能较好地保证电压质量和供电可靠性，具体体现为高峰负荷时配电线路出现“卡脖子”现象，线路损耗增大，末端电压降低，影响用户电气设备正常工作，影响农业生产、农村经济、农民生活的正常进行，这个问题是农电企业在电网安全经济运行工作中急需解决的最大难题。目前，常用调节电压的方法有两种：一种是改变变电站主变压器有载分接开关调压，调节的依据只能以变电站母线为基准，不能保证部分线路的电压稳定，而且频繁调整主变分接开关严重影响主变安全运行；另一种方法是投切电容器，感性负荷较大时通过减小线路无功电流所引起的压降达到调压目的，此方法适用范围小、调压效果不好，难以达到预期效果。该问题不解决将严重影响农电企业的经济效益和社会效益，根据当前农电企业的实际情况，满足农民用电需求、降损增效是企业发展的艰巨任务，也是衡量农电企业在生产技术、经营管理等方面的一个重要标志，更是电力企业履行社会责任的重要标志。因此，合理布局农村电网结构，深挖农村电网降损潜力，提高经济效益，满足用户对电压质量和供电可靠性的要求，对农电企业的发展有着重要意义。
通过理论分析和运行实践，农村电网结构必须符合以下要求：变电站必须在负荷中心，变电站主变容量能满足经济运行；合理选用配电变压器容量及位置，合理选用配电线路路径及导线线径，合理采用供电方式，既要保证农村电网供电质量又要降损增效。由于农电企业的经济状况及农村地理条件的限制，新建输电线路及变电站要投入大量资金，达到上述要求难度非常大。我公司根据当地负荷的波动状况，结合现有农村电网的实际结构，大胆采用10kV馈线调压器来解决高峰负荷时供电瓶颈问题。10kV馈线调压器是一种可以自动调节变比而保证输出电压稳定的三相自耦式变压器，可以在20％的范围内对输入电压进行自动调节，尤其适用于电压波动大或压降大的线路，在一定范围内对线路电压进行调整，保证用户的供电电压，减少线路的损耗，即满足了用户用电需要又增加了企业的经济效益。具体做法：首先选择好配电线路负荷临界点（电压降低点）；然后根据临界点负荷侧的最大负荷选择10kV馈线调压器的容量，根据电压降损耗的程度选择调压器的电压调整范围；最后选择带有自动调压装置的10kV馈线调压器，安装地点要便于运行维护。此做法有下列优点。
一、小成本，大效益
既解决了农电企业投入巨资改造农村电网，又保证了电压质量和供电可靠性。避免了农电企业高峰负荷时供不出电，电力用户用不上电的尴尬局面，提高了企业的经济效益和社会效益。
二、损耗小，易维护
10kV馈线调压器装置容量大、损耗小、体积小、便于安装维护（维护周期与配电变压器相同）。
三、自动化，精度高
（1）调压及时准确：自动监测输入、输出电压变化，稳定输出电压，动作可靠，电压调整精度高。
（2）10kV馈线调压器监控装置显示SVR输出端电压、电流、日动作次数、总动作次数、当前档位，并且具有最高档和最低档指示。
（3）10kV馈线调压器监控装置具有档位上限、下限保护，过流、欠压保护，有效的提高了产品的可靠性。
（4）控制器采用工业级控制芯片，可靠性高，抗干扰能力强，可适应户外恶劣环境。
（5）具有RS485通信接口，可以通过无线通讯模块在距安装点一定范围以内查看、修改控制器的参数。
以我公司由瞻榆变电所供电，线路长度为20公里的10kV团结线进行实例分析：
线型：LGJ—50 电阻：r0=0.65/km 电抗：x0＝0.4/km
线路长度：L＝20km 配变总容量：S＝2000kVA
功率因数：COSφ=0.8 SINφ=0.6
假设调压前后功率因数不变计算：
线路电阻：R = r0 x L＝0.65x20＝13Ω
线路电抗：X = x0 x L ＝0.4x20＝8Ω
有功功率：P＝S COSφ＝2000x0.8=1600（kW）
无功功率：Q＝S SINφ＝2000x0.6=1200（kVAR）
线路末端压降：
△U＝（PR＋QX）/ U＝（1600x13＋1200x8）/ 10＝3040（V）＝3.04（kV）
U：线路额定电压
在线路10km处电压：
实际测量：9.01（kV）
理论计算：U1＝Ue-△U/2＝10.5-3.04/2＝9（kV）
U：线路10km处电压
Ue：线路首端电压（变电所10kV母线电压）
在线路10km处装设馈线调压器：
经过实际测算该处负荷为：P＝1200kW、COSφ=0.8
S＝1200/0.8＝1500kVA
选择容量为2000kVA的10kV馈线调压器，调压幅度0～+20%
调压器进线电压：实际测量值9.01（kV），为便于计算取9.0（kV）
调压器升压后输出电压为U2＝10.5kV
降损计算：
P＝L×r0×（S2/U12- S2/U22）
＝10×0.65×（15002/92-15002/10.52）
＝63.9（kw）
减去馈线调压器自身损耗4.4kW（额定容量为2000kVA的馈线调压器最大损耗），损耗功率可降低59.5kW，全年节省电量：WP=59.5×24×365=521220（kWh），每度电按0.33元（购电成本）计算全年可节约资金17.2万元，我公司高峰负荷累计时间月4个月，实际节约资金约为6万元，其它时间馈线调压器工作在“直通”档，损耗很小可忽略不计；电压质量合格后增加电量约为450000kWh，增加收入约8万元，当年收回馈线调压器购置费。
综上分析，笔者认为在农村电网中正确使用10kV馈线调压器，是解决高峰负荷时配电线路“卡脖子”现象最有效的方法，能够有效提高电压质量，保证线路末端电压的合格率，提高线路的传输能力，延长变电所供电半径。既能节约大量资金投入又能使农村电网时时处于安全、经济、优质运行状态，大幅度提高企业经济效益和社会效益，更好地为农业生产、农村经济、农民生活服务，为新农村建设提供可靠的电力保障。
（责任编辑：麻剑飞）