10kV水電并網(wǎng)雙向調(diào)壓自動旁路系統(tǒng)應(yīng)用與探討

何森　肖宏　周雄　吳參軍

【摘要】針對10kV水電共線并網(wǎng)雙向調(diào)壓裝置使用中存在的問題，提出一種能夠自動旁路，有條件自動恢復(fù)，自動調(diào)節(jié)的系統(tǒng)裝置。以解決小水電并網(wǎng)對農(nóng)戶用電的影響，方便電力部門管理調(diào)壓裝置，促進小水電、農(nóng)戶正常發(fā)電、用電。

【關(guān)鍵詞】自動調(diào)壓器；自動旁路；自動恢復(fù)；小水電；配電線路；運行電壓

The application and discussion of the automatic bypass system of 10kV hydropower grid

Sen He? Hong Xiao? Xiong zhou? Can jun Wu2

1.Guilin， guangxi power grid company， guilin， guilin， 541001，

2. Xi ‘a(chǎn)n haoyuan powertechnology co.， LTD.， xi ‘a(chǎn)n 710069

【Abstract】 In view of the 10 kV hydropower grid problems existing in the use of two-way voltage regulating device， puts forward a kind of automatic bypass， conditional automatic recovery， self-regulating system device.In order to solve small hydropower influence on peasant household electricity， convenient power sector management voltage regulating device， promote small hydropower， farmers normal power， electricity.

【Keywords】 automatic voltage regulator；automatic bypass；automatic recovery；small hydropower；distribution circuit；operating voltage

農(nóng)網(wǎng)改造是近些年提出的一項惠農(nóng)工程，其主要目的是改善農(nóng)村的電網(wǎng)現(xiàn)狀，隨著農(nóng)網(wǎng)改造的大力推進，農(nóng)網(wǎng)現(xiàn)狀取得了相應(yīng)的進展，同時，居民的生活水平也在不斷提高。實際生活中，農(nóng)網(wǎng)的傳輸會受到外界因素的影響，導(dǎo)致電壓的不穩(wěn)定傳輸，其中10kV水電共線并網(wǎng)輸電線路由于季節(jié)變化會造成輸電線路的電壓過高或過低，目前使用的10kV水電共線并網(wǎng)雙向調(diào)壓裝置已很大程度上解決了農(nóng)網(wǎng)電壓不穩(wěn)定的問題，但仍存在不足，當(dāng)該雙向自動調(diào)壓裝置出現(xiàn)任何故障時，需電力行業(yè)搶修技術(shù)人員趕去現(xiàn)場維修，耗費人力、財力和時間，對農(nóng)戶用電仍然有影響。因此，對10kV水電共線并網(wǎng)雙向調(diào)壓裝置的改良研究就成為目前急需解決的問題。

1、10kV水電共線并網(wǎng)BSVR使用現(xiàn)狀及存在的主要問題

1.1 使用現(xiàn)狀

以廣西桂林堡九槽10 kV長距離輸電線路為例進行分析。10 kV堡九槽線主線長度62.908km，總?cè)萘繛?500 kVA，同時該線路上有2個小水電站接入，變電站出口電壓11kV，豐水期有功功率為1490kW，功率因數(shù)0.85。豐水期時，線路電壓過高，線路上的低壓用戶電壓不合格，同時也給小水電及變電站的安全運行造成很大的隱患。根據(jù)用戶的要求和線路的實際情況，在主干線46#桿前端安裝容量為3000kVA的BSVR（調(diào)壓范圍為：-15%～+15%）。

通過以上分析，在主干線46#桿處安裝BSVR饋線自動調(diào)壓器，使得線路在豐水期工作在降壓狀態(tài)，保證調(diào)壓器靠近變電站的一側(cè)電壓保持現(xiàn)有狀態(tài)，降低調(diào)壓器二次側(cè)輸出電壓，從而降低小水電向主網(wǎng)輸送電能的門限電壓，經(jīng)過調(diào)壓器升高后，既可完成電能傳入變電站，又能保證送電使得線路上的低壓用戶用電合格。

1.2存在的主要問題

季節(jié)氣候等外在復(fù)雜因素，可能造成調(diào)壓器發(fā)生故障，例如：過電流、過電壓、油溫過高和瓦斯氣體濃度過高等造成故障發(fā)生后，電力行業(yè)搶修技術(shù)人員需趕到現(xiàn)場進行檢查維修，那就勢必會影響用戶的用電狀況，且中間需耗費人力、財力與時間。

2、雙向調(diào)壓裝置自動旁路系統(tǒng)實施方案

2.1 雙向調(diào)壓自動旁路系統(tǒng)簡介

2.1.1 旁路保護功能

四種旁路保護功能的油溫、瓦斯兩種旁路保護，需要電力行業(yè)搶修技術(shù)人員現(xiàn)場處置，此情況下該裝置不允許自動恢復(fù)到調(diào)壓狀態(tài)；四種旁路保護功能的線路瞬時過流、過壓，調(diào)壓器在過壓延時時間到達后進行自動旁路保護操作，旁路操作動作方式：正常工作狀態(tài)→輸入端斷路器斷開→延時5ms→旁路斷路器閉合，同時輸出端斷路器斷開→旁路狀態(tài)。當(dāng)線路瞬時過流、過壓旁路保護結(jié)束，在過流、過壓消失后，該裝置能自動恢復(fù)到調(diào)壓狀態(tài)。確認過流、過壓消失后，先由控制器發(fā)出指令，將有載分接開關(guān)調(diào)節(jié)到基準(zhǔn)檔位，并確認后，旁路返回方式啟動：旁路狀態(tài)→輸入端斷路器閉合→延時2ms→輸出端斷路器閉合同時旁路端斷路器斷開→正常工作狀態(tài)。

2.1.2 特點

四種狀態(tài)下的自動旁路，其中兩種狀態(tài)（過流、過壓保護）能夠自動恢復(fù)到調(diào)壓狀態(tài)，不用電力部門技術(shù)人員去現(xiàn)場處理，連續(xù)供電，調(diào)壓器后面不出現(xiàn)長時間的斷電現(xiàn)象；自動跟蹤電壓變化調(diào)整三相有載開關(guān)檔位，動作可靠，電壓調(diào)整精度高；可以根據(jù)需要調(diào)整電壓基準(zhǔn)、動作延時、允許范圍、次數(shù)限定，參數(shù)設(shè)置靈活、方便；顯示并上傳BSVR輸出端電壓、電流、日動作次數(shù)、總動作次數(shù)、當(dāng)前檔位，具有最高檔和最低檔指示；具有檔位上限、下限保護和動作限時功能，有效提高了產(chǎn)品的可靠性；控制器具有過流、欠壓保護，當(dāng)線路處于過流、欠壓狀態(tài)時，控制器自動閉鎖；控制器采用工業(yè)級控制芯片，可靠性高，抗干擾能力強，可適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境。

2.2實施方案

在BSVR的基礎(chǔ)上增加旁路斷路器，所選旁路斷路器為帶隔離刀的三相真空斷路器，可實現(xiàn)軟件指令自動操作；將旁路斷路器與調(diào)壓器本體并聯(lián)連接；前置電源變壓器為輸入斷路器、輸出斷路器和旁路斷路器供電；旁路斷路器合閘線圈和輸出斷路器分閘線圈共用一個控制端子，可實現(xiàn)一個指令同時控制；輸出斷路器合閘線圈與旁路斷路器合閘線圈在控制箱共用一個端子，輸出斷路器分閘線圈與旁路斷路器合閘線圈在控制箱共用一個端子，實現(xiàn)一個指令同時控制，減少控制器芯片控制斷路器的數(shù)量，簡化軟件，提高可靠性；在控制器中增加由前置電源變壓器給有載分接開關(guān)提供400V電源的控制部分，可以在調(diào)壓器本體沒有接通10kV電的情況下，給有載分接開關(guān)指令，完成調(diào)壓器回到基準(zhǔn)檔位。

2.3系統(tǒng)接線示意圖與現(xiàn)場圖

3、雙向調(diào)壓裝置自動旁路系統(tǒng)運行效果探討

帶旁路的BSVR不僅具有原來BSVR的效果，還可實現(xiàn)在四種非調(diào)壓器自身故障情況下的旁路過程中連續(xù)供電以及調(diào)壓器后面避免長時間斷電現(xiàn)象。四種旁路保護功能的油溫、瓦斯兩種旁路保護，需要電力行業(yè)搶修技術(shù)人員現(xiàn)場處理，此情況下該裝置不允許自動恢復(fù)到調(diào)壓狀態(tài)；四種旁路保護功能的線路瞬時過流、過壓旁路保護啟動，在過流、過壓消失后，該裝置能夠自動恢復(fù)到調(diào)壓狀態(tài)，連續(xù)供電，調(diào)壓器后面不出現(xiàn)長時間的停電現(xiàn)象，不需要電力行業(yè)搶修技術(shù)人員現(xiàn)場處理。用戶不會因為過壓、過流導(dǎo)致的線路故障而影響用電，很大程度上提高用戶用電質(zhì)量。

4、結(jié)束語

本文針對10kV水電共線并網(wǎng)雙向調(diào)壓裝置使用中存在的問題，提出帶旁路的BSVR解決方案，對BSVR進行改進。通過探討帶旁路的BSVR的運行效果，結(jié)果表明帶旁路的BSVR在一定程度上解決了原來的BSVR故障時斷電的問題，效果顯著，解決了10kV水電并網(wǎng)對農(nóng)戶用電的影響，方便電力部門管理調(diào)壓裝置，保證農(nóng)戶正常發(fā)電和用電質(zhì)量。

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王玉華，趙志英，李穎峰，等. 供配電技術(shù)[M]. 北京大學(xué)出版社，2012.

作者簡介：

何森（1978--），男，籍貫廣西桂林，本科，工程師；

肖宏（1972--），男，籍貫廣西桂林，本科，工程師；

周雄（1987--），男，籍貫廣西桂林，本科，工程師。三位均供職桂林供電局設(shè)備部

吳參軍（1974--），男，籍貫陜西西安，本科，高級工程師，供職于西安浩源電力科技有限公司