配變帶在線濾油功能的有載調(diào)壓系統(tǒng)的應(yīng)用

周仁才，錢素靜，姜春瑩

（鎮(zhèn)海供電局，浙江 鎮(zhèn)海 315200）

電壓質(zhì)量是供電系統(tǒng)的一個重要質(zhì)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(shè)備的正常運行，嚴重時會造成用電設(shè)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(yè)的一項重要任務(wù)。

1 配變調(diào)壓現(xiàn)狀

由于農(nóng)村電網(wǎng)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(jié)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(wǎng)臺區(qū)配電變壓器（簡稱配變）電壓的調(diào)節(jié)主要有單一的電容器組調(diào)壓與無載調(diào)壓、普通的有載調(diào)壓等幾種方式。

單一利用補償無功的方式調(diào)節(jié)電壓難以得到滿意效果；無載調(diào)壓方式調(diào)節(jié)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(fēng)險；普通有載調(diào)壓方式由于分接開關(guān)在運行過程中因電弧產(chǎn)生游離碳，污染絕緣油，降低絕緣強度，由此導(dǎo)致停電換油的次數(shù)增加，降低了供電的可靠性，同時對環(huán)境也造成了污染。

對于臺區(qū)配變的分接開關(guān)實時運行數(shù)據(jù)無法掌握，也不利于電壓的調(diào)節(jié)和控制。

2 配變帶在線濾油功能的有載調(diào)壓系統(tǒng)

配變有載調(diào)壓、在線濾油一體機將濾油裝置直接安裝于有載調(diào)壓開關(guān)內(nèi)部，避免了滲油、漏油現(xiàn)象的產(chǎn)生，實現(xiàn)在線同步濾油。濾芯直接安裝于開關(guān)外部，方便更換，濾芯座安裝壓力報警裝置，當(dāng)濾芯堵塞時及時發(fā)送信息至后臺報警。

在后臺建立服務(wù)器，利用移動GPRS（通用分組無線服務(wù)技術(shù)）無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程調(diào)節(jié)開關(guān)的功能，實時監(jiān)測配變及調(diào)壓開關(guān)的運行情況，實時修改控制器相關(guān)參數(shù)。執(zhí)行終端基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)向遠方發(fā)送電壓、開關(guān)動作、在線濾油裝置故障等信息，接受并執(zhí)行遙控命令，對臺區(qū)配變?nèi)轿粚崟r監(jiān)控。

為防止信號通道擁擠造成信號傳輸出現(xiàn)誤傳現(xiàn)象，要求移動公司在公網(wǎng)中開辟虛擬專用APN（接入點）通道與公網(wǎng)進行隔離，在服務(wù)器上裝設(shè)防火墻，端口作熱備份防止干擾，保證信息可靠傳輸。執(zhí)行終端的弱信號系統(tǒng)在10 kV高壓電網(wǎng)的強電場、強磁場的影響下會產(chǎn)生諸多干擾。在遠程收發(fā)裝置的外殼上作外圍屏蔽，內(nèi)部結(jié)構(gòu)增設(shè)看門狗來進行保護。

在鎮(zhèn)海區(qū)內(nèi)選取電壓質(zhì)量相對較差的臺區(qū)裝設(shè)新型配變有載調(diào)壓、在線濾油裝置，同時建立后臺服務(wù)器，通過現(xiàn)有的移動通信GPRS無線網(wǎng)絡(luò)對分布在遠方的多個臺區(qū)配變實現(xiàn)遙控調(diào)檔、數(shù)據(jù)檢測、實時控制。彌補目前調(diào)節(jié)電壓效果不佳的配電網(wǎng)單一利用補償無功方式，及使用無載調(diào)壓開關(guān)和普通有載調(diào)壓開關(guān)的不足。

3 配變有載調(diào)壓系統(tǒng)的組成

3.1 主站系統(tǒng)

主站管理系統(tǒng)是1套集數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集、管理、查詢、統(tǒng)計、分析于一體的功能強大的應(yīng)用系統(tǒng)，采用GPRS專用通信網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。系統(tǒng)采用3層架構(gòu)，支持B/S和C/S模式，由數(shù)據(jù)通信軟件自動完成數(shù)據(jù)采集、存儲、統(tǒng)計功能，同時相關(guān)人員可通過Web應(yīng)用程序在線設(shè)置參數(shù)、維護資料、調(diào)度通信指令、處理報警信息、上報統(tǒng)計報表、分析各種實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，及時了解線路電壓情況、終端設(shè)備運行狀況，節(jié)省大量的人力物力，大大提高了數(shù)據(jù)采集、分析的準確性和實時性。

3.2 在線濾油有載分接開關(guān)

有載調(diào)壓配變核心部分有載分接開關(guān)在帶負荷條件下切換分接頭，切換中容易產(chǎn)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(guān)就是在開關(guān)內(nèi)部裝有濾油裝置，能在開關(guān)運行后自動過濾絕緣油。使開關(guān)內(nèi)部絕緣油保持較高清潔度，有效減小開關(guān)維護保養(yǎng)，保證了開關(guān)使用壽命及安全運行，提高供電質(zhì)量。免去了每年需做油色譜分析的缺陷，使配變在5～6年內(nèi)不需要維護。

圖1 通信網(wǎng)絡(luò)

濾油裝置直接安裝于開關(guān)內(nèi)部，避免了滲油、漏油現(xiàn)象產(chǎn)生。濾芯采用意大利FILTRECSRL公司產(chǎn)品，具有精度高、使用壽命長、運行可靠的優(yōu)點，直接安裝于開關(guān)外部，方便更換濾芯。濾芯座安裝壓力報警裝置，當(dāng)濾芯堵塞時及時報警。

對開關(guān)油室內(nèi)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(guān)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(xù)性。

3.3 自動調(diào)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(shè)計，直接掛靠在變壓器上。控制器采用工業(yè)級控制芯片，可靠性高，抗干擾性強，可以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境。

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

通過GPRS專用網(wǎng)絡(luò)上傳發(fā)送狀態(tài)信息、動作信息、故障信息、接受并執(zhí)行遙控命令，實現(xiàn)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(diào)壓系統(tǒng)掛網(wǎng)運行

為提高配變臺區(qū)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(qū)，將配變改為有載調(diào)壓并設(shè)置有載分接開關(guān)控制器，改造后的配變外形如圖2所示。

改造前配變臺區(qū)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(diào)壓配變

改造后配變臺區(qū)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(qū)首末端電壓合格率幾乎達到100%，整個配變臺區(qū)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(qū)投入配變有載調(diào)壓系統(tǒng)使用，掛網(wǎng)運行以來，取得了明顯的效果。主要體現(xiàn)在：

（1）保證了不間斷可靠供電，向用戶提供優(yōu)質(zhì)電能和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。避免了農(nóng)村電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)采集難度大的缺陷，實現(xiàn)了農(nóng)村電網(wǎng)的有序管理，提高了供電能力、供電質(zhì)量和智能化水平。

（2）使用具有在線濾油功能的開關(guān)，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(diào)壓系統(tǒng)可根據(jù)外界電壓波動自動切換配變分接開關(guān)接頭位置，提高了供電可靠性。

（4）相對普通有載調(diào)壓變壓器而言，該系統(tǒng)無需維護換油，節(jié)約了能源，保護了環(huán)境。

（5）實時在線監(jiān)測配變的運行情況。

5 結(jié)語

推廣和使用配變有載調(diào)壓系統(tǒng)，不僅可以提高農(nóng)網(wǎng)電壓合格率和供電持續(xù)性，有利于數(shù)據(jù)采集管理，使農(nóng)網(wǎng)成為具有信息化、自動化、互動化的堅強智能電網(wǎng)，而且社會效益十分明顯，為新農(nóng)村建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)。

[1]DL/T 840-2003高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件[S].北京：中國電力出版社，2003.

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