關(guān)于供電臺區(qū)平穩(wěn)電壓的一種應用

楊帆

（國網(wǎng)廈門供電公司）

關(guān)于供電臺區(qū)平穩(wěn)電壓的一種應用

楊帆

（國網(wǎng)廈門供電公司）

本文從配電網(wǎng)臺區(qū)中存在的高峰期電壓偏低、低谷期電壓偏高的問題上入手，從系統(tǒng)框架功能、技術(shù)原理、實際應用等多方面相結(jié)合，開發(fā)一套適用于平穩(wěn)配電網(wǎng)臺區(qū)電壓的裝置。該裝置在廈門東山#11桿配變臺區(qū)初步試點應用取得良好效果。

配電網(wǎng)；電壓治理；調(diào)壓；穩(wěn)壓

1 技術(shù)研究背景

針對臺區(qū)電壓198～235V的考核指標，廈門供電公司研究一種電壓平穩(wěn)治理裝置，即解決供電臺區(qū)電壓合格率問題，又能在臺區(qū)空白線路的節(jié)點上實現(xiàn)電參數(shù)的采集及故障告警，優(yōu)化臺區(qū)的供電質(zhì)量。

2 技術(shù)設(shè)計方案

針對廈門部分臺區(qū)“電壓不穩(wěn)定”現(xiàn)狀，提出了一種平穩(wěn)電壓治理裝置。采用智能化控制方式，實現(xiàn)用戶端自動保持輸出電壓穩(wěn)定在合格電壓范圍內(nèi)，能夠有效解決因臺區(qū)高峰期電壓偏低、低谷期電壓偏高的問題，也能夠解決季節(jié)及階段性集中用電造成的電壓波動問題。

2.1 智能平穩(wěn)電壓裝置原理結(jié)構(gòu)

本文中的一種平穩(wěn)電壓治理系統(tǒng)是由智能平穩(wěn)電壓裝置、APP應用終端及后臺主站構(gòu)成的含數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)控制等一體化系統(tǒng)。

本文提出的用于解決農(nóng)網(wǎng)“低電壓”現(xiàn)狀的調(diào)壓裝置原理結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1

如圖1所示是智能平穩(wěn)電壓裝置的原理結(jié)構(gòu)圖。其中智能平穩(wěn)電壓裝置包含塑殼斷路器、電流互感器、智能控制切換單元、電力電容器和（1～n）抽頭隔離變壓器。電流互感器與智能控制切換單元采用導線連接，智能控制切換單元與（1～n）抽頭隔離變壓器采用銅導線連接，智能控制投切單元與電力電容器采用銅導線連接。其中智能控制切換單元具有如下功能：智能控制切換單元是通過將核心控制單元與開關(guān)動作單元結(jié)合于一體，核心控制單元能自動采集監(jiān)測線路上的電壓及電流互感器的二次側(cè)電流信息，合理分析計算當前線路的無功需量及采集線路電壓與基準電壓的比較分析情況，當線路無功需量大時，通過智能控制切換單元發(fā)出相應指令，自動控智能控制切換單元中的開關(guān)動作單元動作，實現(xiàn)電力電容器的投入，提高線路功率因數(shù)，改善線路電壓。投入電力電容器時，智能控制切換單元將繼續(xù)采集線路電壓，根據(jù)基準電壓參數(shù)閾值進行分析比較，發(fā)出相應指令自動調(diào)節(jié)開關(guān)動作單元中的一個單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個單刀單擲普通型交流接觸器、（1～N）個繼電器以及（1～N）個備用繼電器的開合閘。開關(guān)動作單元包括一個單刀雙擲互鎖型交流接觸器、一個單刀單擲普通型交流接觸器、（1～N）個繼電器以及（1～N）個備用繼電器，改變（1～n）抽頭隔離變壓器中抽頭的接入方式，改變線圈的有效匝數(shù)來實現(xiàn)調(diào)壓功能，既可以升壓又能夠降壓。當線路無功需量正常時，無須投入電力電容器，若智能控制切換單元繼續(xù)采集線路電壓，根據(jù)基準電壓參數(shù)閾值進行分析比較，智能控制切換單元也將發(fā)出相應指令自動調(diào)節(jié)開關(guān)動作單元中的（1～N）個繼電器的開合閘，改變（1～n）抽頭隔離變壓器中抽頭的接入方式，改變線圈的有效匝數(shù)來實現(xiàn)調(diào)壓功能，既可以升壓又能夠降壓。

2.2 智能平穩(wěn)電壓裝置動作原理

K1是K1-1與K1-2組合構(gòu)成的一種單刀雙擲互鎖型交流接觸器，即在短時間內(nèi)，當K1-1閉合時，K1-2斷開，當K1-2閉合時，K1-1斷開，能夠滿足在檔位切換過程中，保證后端用戶不斷電，K2為單刀單擲普通型交流接觸器。根據(jù)需求，可對升、降壓的效果進行特殊定制，可制作具有n個抽頭的隔離變壓器。如圖2，以圖中所示的6作為中間抽頭，從抽頭6到抽頭7中，可以根據(jù)需求抽出n個分接頭，同時對應的（1～N）個繼電器分別為KX1、KX2，…，KXN，（1～N）個備用繼電器分別為KX1'、KX2'，…，KXN'；從抽頭6到抽頭8中，可以根據(jù)需求抽出n個分接頭，同時對應的（1～N）個繼電器分別為KY1、KY2，…，KYN，（1～N）個備用繼電器分別為KY1'、KY2'，…，KYN'；所有備用繼電器在裝置正常工作時，都處于閉合狀態(tài)。其中當KX1、KX2，…，KXN中的任意一個奇數(shù)編號的繼電器閉合（即KX1、KX3、KX5，…，KXN，N為奇數(shù)），KY1、KY2，…，KYN中的任意一個偶數(shù)編號的繼電器閉合（即KY2、KY4、KY6，…，KYN-1，N為奇數(shù)），此時（1～n）抽頭隔離變壓器分接頭接入后，改變線圈接入方式，線路將實現(xiàn)升壓功能；其中當KX1、KX2，…，KXN中的任意一個偶數(shù)編號的繼電器閉合（即KX2、KX4、KX6，…，KXN-1，N為奇數(shù)），KY1、KY2，…，KYN中的任意一個奇數(shù)編號的繼電器閉合（即KY1、KY3、KY5，…，KYN，N為奇數(shù)），此時（1～n）抽頭隔離變壓器分接頭接入后，改變線圈接入方式，線路將實現(xiàn)降壓功能。

圖2

3 實現(xiàn)的技術(shù)創(chuàng)新

（1）傳統(tǒng)的穩(wěn)壓方法采用單刀單擲型交流接觸器作為投切開關(guān)，自耦變壓器作為升壓單元，需要配置相應的穩(wěn)壓逆變管理器來保障交流接觸器的可靠供電，不僅增加裝置重量，且成本也將增加。而本系統(tǒng)采用的是磁保持繼電器作為切換隔離變壓器的抽頭的投切開關(guān)，隔離變壓器作為升壓單元，較之傳統(tǒng)的穩(wěn)壓方法可以降低設(shè)備投入成本同時減輕設(shè)備重量。

（2）傳統(tǒng)的穩(wěn)壓方法是用于采集線路電壓、電流信息，進行相應的數(shù)據(jù)處理并發(fā)出相應的控制指令。而本系統(tǒng)采用智能控制切換單元，創(chuàng)新性的將數(shù)據(jù)采集、計算、處理、控制、開關(guān)動作結(jié)合于一體，不僅可以采集線路電壓、電流信息進行數(shù)據(jù)處理及發(fā)出控制指令，還將一個單刀雙擲互鎖型交流接觸器，一個單刀單擲普通型交流接觸器以及繼電器作為投切開關(guān)集成一體，有效減小裝置的體積及重量，同時降低成本。

（3）本系統(tǒng)采用智能平穩(wěn)電壓裝置、APP應用終端及后臺主站構(gòu)成的含數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)控制等一體化系統(tǒng)，實現(xiàn)線路升壓功能，同時APP應用終端與后臺主站的配合使用，不僅能夠極大的方便現(xiàn)場安裝人員的調(diào)試，而且能夠滿足供電局實現(xiàn)足不出戶即可關(guān)注設(shè)備運行工況及現(xiàn)場線路電壓質(zhì)量，為供電公司提供智能化信息管理，提升供電企業(yè)形象。

4 現(xiàn)場應用情況

4.1 廈門東山#11桿配變臺區(qū)“電壓不穩(wěn)定”治理

以東山#11桿配變臺區(qū)為例，治理效果如表1。

表1

通過對A、B、C三相投運前后電壓對比可知：

（1）每相在處于低電壓和高電壓狀態(tài)下，調(diào)壓穩(wěn)壓裝置可正常動作，實現(xiàn)輸出合格電壓。

（2）三相輸出電壓都處于198～235V之間，實現(xiàn)電壓合格率達到100%。

4.2 應用結(jié)論

智能平穩(wěn)電壓系統(tǒng)是解決農(nóng)網(wǎng)臺區(qū)“電壓不穩(wěn)定”現(xiàn)狀問題行之有效的途徑之一，可用于將來可能存在高峰期低電壓、低谷期高電壓現(xiàn)象的三相線路，做到防治結(jié)合，并結(jié)合APP應用終端與后臺主站的配合使用填充臺區(qū)監(jiān)測的空白。

5 結(jié)束語

針對臺區(qū)的“電壓不穩(wěn)定”現(xiàn)狀的治理，提升電壓合格率，保證用戶的可靠用電是當前農(nóng)村電網(wǎng)急需解決的重點問題，本文根據(jù)當前臺區(qū)的“電壓不穩(wěn)定”現(xiàn)狀治理為依據(jù)，研制出一種平穩(wěn)電壓治理裝置，提高電壓質(zhì)量，減少用戶投訴。該裝置在東山#11桿配變臺區(qū)“低電壓”治理中初步試點應用取得良好效果。

[1]郝思鵬，鄒添天，陳婷，張仰飛.農(nóng)網(wǎng)配電臺區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā).電測與儀表，2014（23）.

[2]盧章建.農(nóng)網(wǎng)配電臺區(qū)智能深化應用研究.科技視界，2014.

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TM714.2

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1004-7344（2016）29-0106-02

2016-9-30