配變帶在線濾油功能的有載調壓系統的應用

周仁才，錢素靜，姜春瑩

（鎮海供電局，浙江 鎮海 315200）

電壓質量是供電系統的一個重要質量指標，如果客戶端的電壓超過其允許范圍，就會影響到客戶用電設備的正常運行，嚴重時會造成用電設備損壞，給客戶帶來損失，所以加強電壓管理為客戶提供合格的電能是供電企業的一項重要任務。

1 配變調壓現狀

由于農村電網線路長、線損大、負荷分布廣、分支線多、用電負荷隨晝夜和季節變化較大，電壓合格率管理工作中普遍的難點就在于客戶端電壓合格率的提高，目前配電網臺區配電變壓器（簡稱配變）電壓的調節主要有單一的電容器組調壓與無載調壓、普通的有載調壓等幾種方式。

單一利用補償無功的方式調節電壓難以得到滿意效果；無載調壓方式調節分接頭檔位需停電、試驗、工作近3 h，影響了供電可靠性，并有一定的安全風險；普通有載調壓方式由于分接開關在運行過程中因電弧產生游離碳，污染絕緣油，降低絕緣強度，由此導致停電換油的次數增加，降低了供電的可靠性，同時對環境也造成了污染。

對于臺區配變的分接開關實時運行數據無法掌握，也不利于電壓的調節和控制。

2 配變帶在線濾油功能的有載調壓系統

配變有載調壓、在線濾油一體機將濾油裝置直接安裝于有載調壓開關內部，避免了滲油、漏油現象的產生，實現在線同步濾油。濾芯直接安裝于開關外部，方便更換，濾芯座安裝壓力報警裝置，當濾芯堵塞時及時發送信息至后臺報警。

在后臺建立服務器，利用移動GPRS（通用分組無線服務技術）無線網絡實現遠程調節開關的功能，實時監測配變及調壓開關的運行情況，實時修改控制器相關參數。執行終端基于GPRS無線網絡向遠方發送電壓、開關動作、在線濾油裝置故障等信息，接受并執行遙控命令，對臺區配變全方位實時監控。

為防止信號通道擁擠造成信號傳輸出現誤傳現象，要求移動公司在公網中開辟虛擬專用APN（接入點）通道與公網進行隔離，在服務器上裝設防火墻，端口作熱備份防止干擾，保證信息可靠傳輸。執行終端的弱信號系統在10 kV高壓電網的強電場、強磁場的影響下會產生諸多干擾。在遠程收發裝置的外殼上作外圍屏蔽，內部結構增設看門狗來進行保護。

在鎮海區內選取電壓質量相對較差的臺區裝設新型配變有載調壓、在線濾油裝置，同時建立后臺服務器，通過現有的移動通信GPRS無線網絡對分布在遠方的多個臺區配變實現遙控調檔、數據檢測、實時控制。彌補目前調節電壓效果不佳的配電網單一利用補償無功方式，及使用無載調壓開關和普通有載調壓開關的不足。

3 配變有載調壓系統的組成

3.1 主站系統

主站管理系統是1套集數據監測、采集、管理、查詢、統計、分析于一體的功能強大的應用系統，采用GPRS專用通信網絡，如圖1所示。系統采用3層架構，支持B/S和C/S模式，由數據通信軟件自動完成數據采集、存儲、統計功能，同時相關人員可通過Web應用程序在線設置參數、維護資料、調度通信指令、處理報警信息、上報統計報表、分析各種實時數據和歷史數據，及時了解線路電壓情況、終端設備運行狀況，節省大量的人力物力，大大提高了數據采集、分析的準確性和實時性。

3.2 在線濾油有載分接開關

有載調壓配變核心部分有載分接開關在帶負荷條件下切換分接頭，切換中容易產生游離碳和金屬顆粒，造成絕緣油的擊穿電壓降低。帶在線濾油功能的有載分接開關就是在開關內部裝有濾油裝置，能在開關運行后自動過濾絕緣油。使開關內部絕緣油保持較高清潔度，有效減小開關維護保養，保證了開關使用壽命及安全運行，提高供電質量。免去了每年需做油色譜分析的缺陷，使配變在5～6年內不需要維護。

圖1 通信網絡

濾油裝置直接安裝于開關內部，避免了滲油、漏油現象產生。濾芯采用意大利FILTRECSRL公司產品，具有精度高、使用壽命長、運行可靠的優點，直接安裝于開關外部，方便更換濾芯。濾芯座安裝壓力報警裝置，當濾芯堵塞時及時報警。

對開關油室內的絕緣油進行有效過濾，使絕緣油保持較高絕緣電壓，確保有載開關正常動作6萬次無須換油，大大減少檢修人員工作量，保證供電的持續性。

3.3 自動調壓控制器

配備戶外式控制器，控制器采用DMC（團狀模塑料）工程材料殼體，防雨、防塵設計，直接掛靠在變壓器上。控制器采用工業級控制芯片，可靠性高，抗干擾性強，可以適應戶外惡劣環境。

該控制器不僅與有載調壓變壓器組成手動、自動、遠控調壓系統，而且可以啟動有載開關的在線濾油。用戶可以根據運行要求及時調整輸出電壓基準、動作方式、動作延時、靈敏度。

通過GPRS專用網絡上傳發送狀態信息、動作信息、故障信息、接受并執行遙控命令，實現對配變的遙信、遙測、遙控，及時準確了解和掌握配變的運行情況。

4 配變有載調壓系統掛網運行

為提高配變臺區客戶端電壓合格率，2010年10月在駱駝供電所選擇1個比較典型的配變臺區，將配變改為有載調壓并設置有載分接開關控制器，改造后的配變外形如圖2所示。

改造前配變臺區首端最高電壓256 V，末端最低電壓221 V，電壓合格率85%；末端最高電壓244 V，最低電壓198 V，電壓合格率95%。

圖2 改造后的有載調壓配變

改造后配變臺區首端最高電壓236 V，末端最低電壓220 V，電壓合格率100%；末端最高電壓228 V，最低電壓197 V，電壓合格率99.5%。

改造后配變臺區首末端電壓合格率幾乎達到100%，整個配變臺區電壓合格率顯著提高。

自2010年10月以來，相繼在駱駝、蛟川、莊市等供電所11個臺區投入配變有載調壓系統使用，掛網運行以來，取得了明顯的效果。主要體現在：

（1）保證了不間斷可靠供電，向用戶提供優質電能和優質服務。避免了農村電網電壓不穩定、數據采集難度大的缺陷，實現了農村電網的有序管理，提高了供電能力、供電質量和智能化水平。

（2）使用具有在線濾油功能的開關，可以達到5～6年免維護，大大降低維護成本和檢修人員的工作量。

（3）無載變壓器更換1個分接頭需停電、試驗、工作3 h，而有載調壓系統可根據外界電壓波動自動切換配變分接開關接頭位置，提高了供電可靠性。

（4）相對普通有載調壓變壓器而言，該系統無需維護換油，節約了能源，保護了環境。

（5）實時在線監測配變的運行情況。

5 結語

推廣和使用配變有載調壓系統，不僅可以提高農網電壓合格率和供電持續性，有利于數據采集管理，使農網成為具有信息化、自動化、互動化的堅強智能電網，而且社會效益十分明顯，為新農村建設提供了優質供電服務。

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