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單相饋線調(diào)壓器
單相饋線調(diào)壓器
所屬分類:調(diào)壓器系列
1.1國(guó)內(nèi)的線路電壓情況分析
根據(jù)我們國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-12325-2008中的規(guī)定,我國(guó)輸電線路壓降需要在±5%以內(nèi)。為了保證配電線路實(shí)際電壓水平在用電設(shè)備允許的范圍之內(nèi),線路長(zhǎng)度一般保持在合理的距離(18KM~25KM),而且會(huì)根據(jù)實(shí)際使用情況,不用帶過(guò)大負(fù)荷. 圖1為輸電線路帶負(fù)荷的理想情況

圖1:正常情況(紅色為電壓波動(dòng)情況)

而實(shí)際情況是,隨著用電負(fù)荷的增加,很多線路因?yàn)楦鞣N條件限制,輸電線路只能相應(yīng)延伸,線路增加自身的阻抗和用電負(fù)荷增加會(huì)導(dǎo)致末端電壓實(shí)際的電壓水平超出了用電設(shè)備的工作電壓范圍,圖2為我國(guó)實(shí)際電網(wǎng)使用情況及其帶來(lái)的電壓降低示意圖。


圖2:實(shí)際情況(紅色為電壓波動(dòng)情況)

由于線路電壓不能保持恒定,當(dāng)實(shí)際電壓水平超過(guò)正常電壓允許波動(dòng)的范圍時(shí),勢(shì)必嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常使用。
電力系統(tǒng):低電壓會(huì)影響發(fā)、供電設(shè)備出力,降低供電可靠性,同時(shí)也影響電力企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益,電壓下降特別嚴(yán)重時(shí),甚至可能發(fā)生電壓崩潰,頻率下降和大面積停電等事故發(fā)生。
用電設(shè)備:電壓質(zhì)量對(duì)各類設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著直接影響,以異步電機(jī)為例,若電壓降低,電壓轉(zhuǎn)矩將減小,以致轉(zhuǎn)差增大,從而使得定子,轉(zhuǎn)子電流顯著增大,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫升上升,甚至可能燒毀電動(dòng)機(jī);反之,當(dāng)電壓過(guò)高時(shí),由于勵(lì)磁電流與鐵損大大增加,以致電機(jī)過(guò)熱,效率降低。
低電壓也會(huì)影響白熾燈的使用。電壓比額定電壓低10%時(shí),白熾燈燈通量減少30%,電壓比額定電壓高10%時(shí),則燈泡的壽命減少一半。
低電壓同時(shí)會(huì)影響空調(diào)運(yùn)行,手機(jī)充電,電視信號(hào)接收能力等系列問(wèn)題。
系統(tǒng)損耗:在輸送功率一定的時(shí)候,系統(tǒng)損耗和運(yùn)行電壓的平方成反比,若電壓降低,電流和損耗隨之增大,系統(tǒng)的損耗也就變大了

1.2五種常用的改善線路電壓方式的比對(duì)

為了保證電壓質(zhì)量,中低壓配電網(wǎng)中的主要調(diào)壓目前的措施有以下五個(gè)方面:
(1)改變變壓器的變比;
調(diào)節(jié)主變壓器的輸出電壓的方法靈活性、針對(duì)性差
(2)改善線路的無(wú)功功率;
采用無(wú)功補(bǔ)償主要是提高線路的功率因數(shù),調(diào)壓效果很有限,只能調(diào)壓2%-3%
(3)改變線路參數(shù);
改變電路參數(shù),增大導(dǎo)線截面,合理減少系統(tǒng)的阻抗只是在負(fù)荷功率因數(shù)較高、原有導(dǎo)線截面偏小的配電線路中才比較有效,一般情況不宜采用,而且成本高,需要停電施工。
(4)新建變電站;
在電壓偏低或偏高的地方新建變電站工程造價(jià)高,而且得不到好的經(jīng)濟(jì)效益,就我國(guó)目前情況,建設(shè)大量變電站不太實(shí)際。
(5)調(diào)壓變壓器
調(diào)壓變壓器造價(jià)低,調(diào)壓效果好,改造工期短,免后期人工維護(hù),經(jīng)比較,這種解決方案最適合改進(jìn)我國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)線路質(zhì)量問(wèn)題。

1.3單相調(diào)壓器工作原理: 
VR-8饋線調(diào)壓器是主體是一個(gè)單相自耦變壓器,與32檔轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和美國(guó)SEL 智能控制器配合完成32檔,每檔調(diào)壓精度0.625%的調(diào)壓功能,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與一臺(tái)特殊設(shè)計(jì)的電抗器連接,當(dāng)轉(zhuǎn)換檔位時(shí),由電抗器提供電流來(lái)抵消開(kāi)關(guān)換擋產(chǎn)生的拉弧電流。因此開(kāi)關(guān)動(dòng)作對(duì)內(nèi)部絕緣油不會(huì)產(chǎn)生任何影響,真正意義上做到設(shè)備免維護(hù)。開(kāi)關(guān)共有8個(gè)觸頭,例如當(dāng)分接觸頭在1和2時(shí)以及都在1或2觸頭時(shí),都算作一檔,再加上開(kāi)關(guān)的正反調(diào)功能,實(shí)現(xiàn)32檔高精度調(diào)壓功能,大大領(lǐng)先國(guó)內(nèi)的三相調(diào)壓器。



圖4:工作原理圖

以圖5為例,當(dāng)線路壓降超過(guò)國(guó)家要求的電網(wǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。安裝法拉迪單相調(diào)壓器后,線路的波動(dòng)范圍不超過(guò)0.625%,以10kV為例,線路的電壓范圍會(huì)穩(wěn)定在10062V – 9937V之間,經(jīng)過(guò)配電變壓器到用戶,二次側(cè)使用電壓波動(dòng)會(huì)穩(wěn)定在402.5V到397.5V之間,極大改善了電網(wǎng)質(zhì)量,用戶用電和設(shè)備得到了保障。
 



圖5 單相調(diào)壓器使用過(guò)線路情況

1.4調(diào)壓器結(jié)構(gòu)




1.5調(diào)壓器功能和特點(diǎn) 

1.5.1精度高:在設(shè)定范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)32級(jí)調(diào)壓 
1.5.2壽命長(zhǎng):獨(dú)特的調(diào)壓分接頭設(shè)計(jì),避免調(diào)壓時(shí)產(chǎn)生電弧,可保證兩百萬(wàn)次操作壽命。 
1.5.3免維護(hù):全密封設(shè)計(jì),防護(hù)等級(jí)高,耐候性優(yōu)良,可長(zhǎng)時(shí)間免于維護(hù)。 
1.5.4靈活:可靈活的安裝于線路和變電站內(nèi),必要時(shí)可退出運(yùn)行和開(kāi)閉所功能。 
1.5.5功能強(qiáng):通過(guò)控制器的RS232接口,實(shí)現(xiàn)SCADA配電自動(dòng)化。 
1.5.6損耗低:設(shè)計(jì)最大限度的降低鐵損,減小空載損耗。 
1.5.7經(jīng)濟(jì):能經(jīng)濟(jì)有效的調(diào)節(jié)線路電壓,大幅度降低線路損耗和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

 

1.6 與常規(guī)三相調(diào)壓器的對(duì)比(三相不平衡的治理) 
在國(guó)內(nèi),三相調(diào)壓器的使用雖然較為普遍,但是在三相不平衡的治理上,三相調(diào)壓器由于采用一個(gè)同軸的有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)壓,只能取用其中一相電壓進(jìn)行電壓的判斷和調(diào)壓,故無(wú)法解決三相不平衡這個(gè)問(wèn)題。
自從國(guó)家農(nóng)網(wǎng)改造以來(lái),經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,用電負(fù)荷超出預(yù)想。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)也是快速發(fā)展,農(nóng)民生活迅速提高,尤其是農(nóng)網(wǎng)改造完成及“同網(wǎng)同價(jià)”實(shí)施后,農(nóng)村家庭除照明電器增多外,大量的中、高檔、大功率的家用電器進(jìn)入尋常百姓家,,都是采用單相(220V)電源,單相負(fù)荷激增; 而另一方面,隨著工業(yè)的發(fā)展,,農(nóng)村單相負(fù)荷已成為電力負(fù)荷的主要方面。 據(jù)了解,現(xiàn)在一般農(nóng)村單相負(fù)荷已占總負(fù)荷的70%以上,富裕地方達(dá)到90%以上,經(jīng)濟(jì)較差的農(nóng)村也占到50~60%。
?綜上所述,在單相負(fù)荷用電量極大增長(zhǎng)的情況下,若不注意三相平衡,會(huì)造成以下危害
1.增加線路損耗
2.增加配電變壓器電能損耗
3.配電變壓器因三相不平衡壽命減少
4.影響用電設(shè)備的安全,設(shè)備效率降低
請(qǐng)看下面三相不平衡時(shí)兩種調(diào)壓方式的效果




當(dāng)三相不平衡產(chǎn)生時(shí),單相調(diào)壓器可以使三相線路電壓穩(wěn)定在額定電壓;然而三相調(diào)壓器只能根據(jù)其中一相的不平衡情況進(jìn)行判斷并進(jìn)行同一方向的調(diào)壓,對(duì)其中兩相的電壓不平衡無(wú)能為力,詳細(xì)數(shù)據(jù)請(qǐng)看上圖。


1.7 SEL控制功能特點(diǎn) 


1.6.1操作界面友好,可隨意修改設(shè)置和瀏覽在線數(shù)據(jù)。

1.6.2可設(shè)置電壓,和帶寬,時(shí)延及補(bǔ)償電壓。

1.6.3可測(cè)量各種數(shù)據(jù):負(fù)荷電壓,負(fù)荷電流,視在功率,無(wú)功功率,功率因素等。

1.6.4可實(shí)現(xiàn)根據(jù)電網(wǎng)潮流方向,進(jìn)行自動(dòng)正反向調(diào)壓(用于環(huán)網(wǎng)供電),完成所有功能。

1.6.5提供RS232,RS485數(shù)據(jù)接口,可遠(yuǎn)距離遙控,遙測(cè),實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。

1.6.6配合多種通訊協(xié)議,可直接和主站通訊,無(wú)需再添加RTU(FTU)裝置。

1.8 VR-8安裝方式 
根據(jù)國(guó)內(nèi)的基本情況,法拉迪VR-8調(diào)壓器的安裝方式分為兩種:

 

(1)開(kāi)口三角形聯(lián)接方式


圖 6 安裝和調(diào)壓示意圖

當(dāng)三條線路采用兩臺(tái)單相調(diào)壓器聯(lián)接成開(kāi)口三角形接法時(shí),線路電壓的調(diào)節(jié)范圍為±10%,

(2)閉口三角形聯(lián)接


圖7 安裝和調(diào)壓示意圖

當(dāng)三條線路采用三臺(tái)單相調(diào)壓器聯(lián)接成閉口三角形接法時(shí),線路電壓的調(diào)節(jié)范圍為±15%.

訂貨須知:根據(jù)應(yīng)用方案,提供安裝調(diào)壓器位置的線路電壓波動(dòng)范圍,線路電流,并能夠提供整條線路的長(zhǎng)度,及確定造成電壓波動(dòng)的原因。

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