農村配電網有載調壓經濟技術分析

王哲媛，侯 麗

(錦州供電公司，遼寧 錦州 121300)

由于農村配電網供電線路長、供電半徑大、功率因數較低、負荷季節性變化大、供電等級多，造成農網電壓合格率不高、壓降明顯、損耗較大。電力工作人員可根據電壓的偏移采用多種調壓方式。在系統無功充足的前提下，采用有載調壓的方式相對經濟有效、合理可靠。

1 有載調壓

電網中改變變壓器變比調壓，按帶負載情況可分為無勵磁調壓和有載調壓。有載調壓是在保證不切斷負載電流、連續供電的情況下，改變變壓器高壓側繞組匝數，接入不同的有效匝數，改變變壓器變化，從而達到調壓的目的。有載調壓具有可連續供電、調壓范圍寬 (與無勵磁調壓相比)、調壓級數多、輸出電壓穩定、投資回報率高等特點［1］。

隨著對供電質量要求的提高，很多用戶不允許停電，有載調壓變壓器得到了日益廣泛的應用，同時在電力系統中所起的作用也越來越明顯:可以調整負荷中心的電壓，實現難度較大的逆調壓;可以聯絡電網，使2個電網的電壓相對獨立;可以調節電網的負荷潮流和無功功率分布;有利于挖掘無功出力。

2 實例分析

以遼寧省某變電所為例，綜合全網網損，研究主變經濟電壓的選擇。該市共有13個變電所，農網共51條供電線路，3 461臺配電變壓器，總容量326.095 MVA。13個變電所共有14臺主變，其中有載調壓的主變有11臺，占78.6%，有載調壓資源充足。此變電所線路統計如表1所示。

表1 變電所線路統計表

以某代表日變電所工作日志的數據為參考，計算各線路的節點電壓，結果如圖1所示。

以每條線路的末端電壓降最大的節點 (中高線28號節點、中北線83號節點、中南線35號節點、中窟線32號節點)為測量點，考察線路電壓的合格情況。

圖1 代表日該變電所各線的節點電壓

配網中，多采用中性點線性調壓，分接級為2.5%，調壓范圍為±4×2.5%，調壓級數為9級。調整電壓并分析如下。

a． 用矩陣算法［2］計算調壓前后各線路功率損耗及總損耗結果，進行對比，計算數據表明:負載率升高，各條線路有功損耗及總損耗隨之升高。

b． 以中南線為例，由圖2可見，當負荷增加時，損耗最小對應的合理經濟調壓級別升高，即調壓級別對應的經濟電壓向變大的方向移動。

c． β=40%時，調壓對各線路有功功率損耗值的影響見圖3。調整電壓級別至9級對應的電壓為中高線的經濟電壓，其它線路經濟電壓級別分別為中北線8級、中南線8級、中窟線6級。變壓器母線只能調整電壓至某一級別，不能同時滿足4條線路，所以綜合4條線路的總有功損耗，最后選擇的調壓級別為7級，即電壓為 (1+2×2.5%)UN。

d． 按損耗走向粗略繪制圖4，圖4可以分析調整母線電壓對各條線路電壓合格率的影響。4條線路中，中高線線路最長、變壓器多、有功損耗大，中窟線與之相反。調整電壓級別對這2條線路節點電壓影響比較明顯。所以在調整變電所母線電壓時，應著重考慮線路變壓器臺數較多和較少的線路。

裝有有載調壓變壓器和并聯電容器組的變電站是控制饋線電壓質量的重要場所。在保證線路首末兩端電壓高質量輸出的條件下，以“功率損耗最小”原則為目的，隨著負荷率的變化，綜合考慮每條線路的有功損耗和總損耗，及時調整網絡運行電壓，使之盡量接近經濟電壓。

3 調壓效果及降損的經濟效益

圖2 負載率變化的情況下調壓對損耗的影響

采用經濟運行方式，調整電壓為經濟電壓后，該變電所年電量損耗可以減少約32 000 kWh，以0.55元/kWh計算，年節約資金17 600元，從用戶連續供電的角度出發，綜合考慮有載調壓的經濟效益，更是不可小視。若能充分利用該市農網實際運行資料，分析各季節代表日的負荷變化規律，按其規律科學制定變電所主變分接頭的日調整方案，在充分利用無功裝置和有載調壓裝置的基礎上，力求以較少的調整次數實現較大的經濟調壓效果，便可以提高設備的利用率和投資回報率，降低損耗。

圖3 相同負載不同線路調壓對損耗的影響

圖4 調壓與損耗的關系走向圖

根據負荷變化，分時段及時調整變電所主變分接頭對電壓進行調整，是在確保負荷不間斷、高質量供電前提下，節能降損的一種行之有效技術措施，也是對無功補償裝置及主變有載調壓資源的一種充分合理的利用。在有載調壓裝置不斷發展完善的今天，經濟調壓有著不可低估的應用前景。

4 結束語

今后，應按照《電力系統電壓和無功電力管理條例》要求的電壓管理范圍，對變壓器分接頭進行分級管理。為了確保改善電壓質量，各級電力調度部門應根據實時的電力負荷和潮流的變化，準確、可靠地進行有載調壓變壓器分接頭動作命令的下達。當有載調壓變壓器分接頭動作后，在新的電壓等級下自動進行無功補償的投切，確保系統的電壓和無功得到全面優化。

將變壓器有載調壓與整個網絡的結構和運行參數相配合，在滿足電壓波動約束條件下，對系統電壓進行實時監測，并通過GPRS通信將測量數據及時、準確地傳輸到上位機，在上位機中進行綜合分析，實現從整個網絡的角度計算擬調整電壓參數，從而以全網損耗最小為原則對電壓進行智能調整，實現變壓器的智能有載調壓。

［1］ 姚 欣．無觸點有載自動調壓配電變壓器的研究［D］．東北農業大學，2006．

［2］ 王哲媛，樸在林，王冬冬．農村配電網線損的矩陣算法［J］．農村網絡信息，2011，26(1):53－55．