SVR线路有载调压变压器的实际应用

发表时间:2020/11/3   来源:《当代电力文化》2020年第16期   作者:戴永林
[导读] SVR线路有载调压变压器是一种通过自动调节变比来保证输出电压稳定的装置
        戴永林      
        扬州华鼎电器有限公司 江苏 扬州 225128
        摘要:SVR线路有载调压变压器是一种通过自动调节变比来保证输出电压稳定的装置,可以在20%的范围内对输入电压进行自动调节,特别适用于电压波动大的线路使用。
关键词:有载变压器;自耦变压器;降损节能
1 引言
随着对电压质量的要求将会越来越严格。特别是偏远山区,导线截面细 、线路长、供电半径大、无功补偿能力不足等问题。如调整变电站主变分接头,将母线电压限制在一定范围内满足半径内电压偏差的要求,但无法满足长距离供电线路末端的电压要求,而变电站母线又会有多条出线,各条出线的负荷曲线也各有不同,压降也不同,当线路复杂时,往往会造成距变电站近的地方电压偏高,距变电站远的地方电压偏低,不能保证所有线路的电压都满足要求。
SVR线路有载调压器是一种可以自动调节保证输出电压稳定,可以在额定电压20%的范围内对输入电压进行自动调节的装置。在线路中端或者是末端安装自动调压器可以可以改善整条线路的电压质量。
2 结构简介
SVR线路有载调压变压器主要由三部分组成即:组成三相自耦式调压变压器、三相有载分接开关、智能控制器。其功能有自动保护功能控制器具有欠压、过流、次数限制、油温、瓦斯等保护功能。
2.1 三相自耦式有载调压变压器
变压器的分接抽头通过有载分接开关的不同接点串联在输入与输出之间,用来改变调压器变比;三相并励绕组为自耦变压器的公共绕组,它可以产生传递能量的磁场;因自耦变压器公共绕组电流为XI=I1-I2(公共绕组电流=输入电流-输出电流)所以并励绕组用较小电磁导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过它的励磁电流较小。
2.2 三相有载分接开关
分接开关为三相油浸式有载分接开关,可在不中断负载电流的情况下通过改变档位来改变变压器的电源侧线圈抽头,从而改变其负荷测输出电压。
2.3 智能控制器
控制器是专门为SVR 而设计的测控装置。控制器面板控制器通过检测SVR 输出侧电压、电流信号和分接开关档位信号,如输出侧电压大于基准值并且超过允许范围、控制器开始延时,如延时时间和动作间隔时间均满足,则控制器发出下降指令。降低当前输出端电压。否则控制器发出上升指令升高当前电压。其调压原理是控制器通过检测输出侧电压,和基准电压进行比较,如线路电压超过基准电压减去允许范围的绝对值大于0 时,且延时时间和动作间隔时间已到,控制器向有载分接开关发出升档或降档指令,控制有载分接开关内的电动机运转,带动分接开关从一个分接头切换至另一个分接头,从而改变变压器的变比以实现有载自动调压。
3 SVR线路有载调压变压器技术特点
3.1 档位上限、下限保护,可以有效地防止SVR 在最高档和最低档时继续动作所导致的卡死;
3.2 低压闭锁:当系统电压降至“低压闭锁”设定值时,控制器将不再发出上升/下降指令,以保护整个有载调压系统。
3.3 失电后重新上电,判断开关档位,快速调整到合格电压范围。
3.4 过流闭锁:当自动有载调压器的采样电流达到设定值时,控制器将闭锁继续往上调压的功能。
3.5 日动作次数:控制器自动记录前24小时三相有载分接开关动作的次数,当三相有载分接开关动作的次数达到设定值时,并将档位锁定在额定档位,该日内分接开关不再动作。
4 SVR的容量、调压范围、安装地点如何选取
4.1 容量选取
可供选择的SVR的标准容量为:500kVA~10000kVA。最大负荷电流原则。某条支线的某一点最大负荷电 流为100 A,其容量为√3×10×100 =1730 kVA,该处选取 SVR容量为2000 kVA。
若支路上的最大负荷电流无法获得,可根据SVR后面所带变压器容量之和,乘最大负荷的同时率计算得出。但同时率也是一个很难确定的值。尤其是夏季农田灌溉期间,同时率无法根据以往的运行经验确定。曾经发生过几起因同时率选取值小而烧毁SVR的情况。因此,建议在容量选取上留一定的裕量,极端情况同时率可以考虑大于1。例如:某条线路末端有4台配变,容量分别是500 kVA、300 kVA、300 kVA、400 kVA,容量和为:S = 1.2×(500 + 300×2 + 400) = 1800 kVA,可以选择2000 kVA的SVR自动调压变压器。
4.2 调整范围的选取
可根据线路电压实际情况确定,通常有3 种调压范围,0%~20%、-5%~+15%、-10%~+10%。
线路电压在9 kV至11 kV之间波动,可选择调压范围为±10%的SVR。特别是一些线路负荷重时电压低,负荷轻时电压偏高,则更应选择调压范围为±10%的SVR。线路电压在8.5 kV至10.5 kV之间波动,则可选择调压范围为-5%~15%的SVR。
4.3 安装地点的选取
一般选择安装线路一般安装在距线路首端1/2处或2/3处。也可安装在负荷较重且供电半径较长的线路。还可选择安装至负荷集中区,按当地线路实际的压降情况进行选择,哪里需要就在哪里安装。但还要考虑地理位置,尽量使施工及安装方便。
5 节能案例分析
乌审旗供电有限责任公司在2015年大修技改鄂尔多斯市乌审旗项目,该10kV 馈电线路负荷主要集中在线路末端,全长68 km,线径以LGJ-50为主,负荷集中在线路的中后端。由于线路过长,线径细,损耗大使得线路上的用户电压很不稳定,线路末端电压低,严重影响了用户的正常用电。根据线路的实际情况, 在距线路首端1/2处选择加装馈线自动调压器,型号为 SVR-2000/10-7(-5%~+15%),即调压器的容量为2000 kVA(安装点后配电变压器的容量为1045 kVA),调压范 围为-5%~+15%,档位为7档,来可改善线路的电压质量,以下为安装调压器后线路的节能效益分析。
安装点的电压安装前约为9 kV,通过调压器升压以后安装点的最高电压为:U安' = U安×(10/ 8.66) = 9×(10/ 8.66) = 10.4 kV。
10/ 8.66表示调压器调压范围内的电压最大变比,通过调压器后安装点的电压可以保持在10 kV以上。
安装点距离线路末端的距离约为34 km,电线为 LGJ-50型导线,线路电阻:R = 34×0.660 = 22.44 Ω,式中 0.660为LGJ-50导线单位长度的电阻(Ω/ km),经过调压器升压后可以输出U安' = 10 kV。
节能计算如下:
ΔP = R×[(S2/U安2) - (S2/U2安')]/1000 =
22.44×[(0.5×2000)2/ 92 - (0.5×2000)2/102] /1000= 52.637 kW
式中 0.5为负载率;S为安装点后的容量;U安为安装调压器以前安装点的电压;U安'为安装调压器以后的电压。
去掉SVR自动调压变压器的损耗4kW,节能为52.637kW;一年投运率为50%,总节电量:P=52.637×24×365×0.5≈ 230550 kWh。按0.5元/kWh计算,年经济效益约11.5万元。
安装SVR 后线路的等值电路如图

6 结束语
通过以上的鄂尔多斯市乌审旗项目可以看出SVR对于电压的调节作用非常明显,电压比未安装时升高了1.4kV。此外SVR自动调压器应用后,线路损耗也有明显的减少。既提高了电能质量,又减少了线损,有明显的社会效益和经济效益。

参考文献:
[1] 张树杰,高华,李丽娟,卢嗣斌,刘金森,SVR馈线自动调压器在农网改造中的应用[J].电世界,2014,4(3): 26-28
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