含小水電的10 kV線路電壓質量改善新途徑

林旭義，黃偉君

（青田縣供電局，浙江 青田 323900）

近年來，浙江地區小水電發展較快，水資源充足時，除可滿足本地電網的用電需求之外，還可向電網輸送富余電能；枯水期則需依賴電網供電。在這種情況下，線路單向自動電壓調整器已無法滿足電網的供電需求。為了保證電網的供電質量，試用了國內最新研制的10 kV級BSVR自動調壓裝置來解決局部10 kV線路的電壓質量問題。一年來的試運行顯示，線路的電壓質量得到明顯改善，客戶滿意度大大提升，確保了電網的安全穩定運行。

1 雙向調壓裝置簡介

雙向調壓裝置（BSVR）是一種自動跟蹤輸入電壓變化而保證其輸出電壓穩定的三相雙方向調壓裝置，可以廣泛運用于6 kV、10 kV以及35 kV供電系統中，在±20%的范圍內對輸入電壓進行自動調節。BSVR雙向步進式電壓調整器由內部控制器、潮流識別器及檔位采樣回路、分接開關控制回路等構成。BSVR工作原理如圖1所示。

圖1 BSVR單相原理圖

潮流方向識別器將電流信號和電壓信號采入后進行比較判斷，根據不同的潮流方向來控制分接開關動作，達到調節變比和確保BSVR輸出端電壓恒定。

2 10 kV線路電壓穩定問題

BSVR投入運行的高市175線為農網類型，主干線的線型為LGJ-95（18.84 km），線路上共接有3個水電站的電源，水電站升壓變壓器容量分別為640 kVA、1000 kVA和1260 kVA。

豐水期時，線路上的水電發電除了滿足線路用戶的需求外，多余電能通過禎埠變電所主變壓器送到35 kV主網，此時變電站母線電壓通常為10.5 kV，最高時達到12 kV以上。由于水電站距變電站距離較遠，為抵銷線路阻抗產生的電壓降，水電站必須調高出口電壓，使出口電壓減去線路電壓降后與變電站母線電壓平衡，才能保證水電所發電能全部送向主網，因此導致線路電壓后端過高，線路上的客戶電壓不合格。同時，高電壓運行也給水電站及變電站的安全造成很大的隱患。如果水電站出口電壓低于變電站出口電壓加上線路的電壓降，其輸送功率必將受到影響。因此，為使水電站出口電壓在國標規定的范圍內上網送電，同時滿足線路客戶的電能質量需求，需在線路上進行電壓控制及調整。

3 投入BSVR運行效果

2009年4月，在高市175線主干線70號桿處安裝1臺BSVR-3000/12-9（-20%～+10%）雙向步進式饋線自動調壓裝置。為了解BSVR的投運效果，對線路各用戶點進行電壓實地測量。

3.1 枯水期的測量值

安裝BSVR調壓器前后，枯水期線路各點電壓如表1所示。

枯水期時，BSVR安裝點前電壓為9.36 kV，經過調壓器后安裝點電壓可調為：

通過調壓器升壓以后，安裝點的電壓可以穩定輸出在10.4 kV左右，線路各點電壓均有所提升，如主干線末端由安裝調壓器前的8.98 kV升為安裝后的9.98 kV。安裝BSVR前后線路電壓變化情況如圖2所示。

圖2 枯水期電壓示意圖

枯水期時，通過安裝BSVR雙向調壓器后，主干線末端及各支線上的電壓都得到了提高，解決了線路電壓不合格的問題，保證了枯水期線路用戶的用電質量。

3.2 豐水期的測量值

安裝BSVR調壓器前后，豐水期線路各點電壓如表2所示。

豐水期時，BSVR安裝點前電壓為11.6 kV，則經過調壓器后安裝點電壓最低可以調為：

表1 枯水期線路相關點測量值

表2 豐水期線路相關點測量值

通過調壓器降壓以后，安裝點的電壓可以穩定輸出在9.6 kV左右，線路各點電壓均有所降低，如主干線末端由安裝調壓器前的12.04 kV降為安裝后的9.668 kV。安裝BSVR前后線路電壓變化情況如圖3所示。

圖3 豐水期電壓示意圖

安裝點處電壓滿足調壓器輸入側電壓≥9.3 kV時，BSVR出口端電壓減去中間線路的電壓損失，達到和主網電壓平衡，水電站就能將電能送入主網。

豐水期時，通過安裝BSVR雙向調壓器后，主干線末端及各支線上的電壓都得到了改善，不僅保證了小水電正常向電網輸電，也確保了線路中后端用戶的用電質量。

4 結語

高市175線投入BSVR后，設備運行狀態良好，電壓調節效果明顯。豐水期經BSVR調節后，線路未出現因小水電發電使線路電壓過高的情況；枯水期，電能主要由變電站提供，經線路首端BSVR調節，線路出口電壓始終穩定在10.5 kV左右，客戶用電電壓質量合格。

BSVR投運后，降低了小水電向主網輸送電能的門限電壓，水電站不必將電壓抬得很高，而是經過調壓器在線路首段將電壓升高。既可保證水電站的電能送向電網，又提高了線路上客戶的電壓合格率，確保了電網的安全穩定運行。

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