铁岭市农村配电网低电压综合治理技术讲解

1、铁岭市农村配电网低电压综合治理技术摘要近年来随着我国经济的快速发展，农村生活水平的不断得到提高，农民家用电器和用电设备大幅度增加，造成农村用电负荷的快速增长，从而导致农村配电网出现低电压现象。我国农村配电网与农民的生活密切相关，作为电力系统中的最后一个环节，供电质量的好坏对农民的生活和生产起着决定性因素。因此加快农村配电网低电压治理，有效的提高农村配电网的供电电压，对于保证农民正常生活，促进农村经济持续发展具有非常重要的意义。铁岭市作为辽宁省重要的地级市，是我国主要的粮食生产区、优质农产品生产加工基地和新兴的煤电能源之乡。本文首要对铁岭市农村配电网的现状进行简要的分析，并根据农村配电网提出了从

2、变电站出口、中压线路末端、配电变压器出口、低压线路末端等配电网所包涵的每一个环节中的低电压现象进行综合性的治疗，并提出建立一种智能化的农村配电网低电压监测系统，以更好的对铁岭市农村配电网进行实时监测，为低电压的治理提供支持。本文主要分为六部分，第一部分主要是对铁岭市农村配电网低电压现象进行简要的概述，并参考相关的文献查找现阶段常用的低电压治理技术；第二部分主要是针对变电站出口点电压进行治疗，通过在变电站增加无功补偿装置以有效的补偿配电网的无功功率，介绍目前10kV变电站常用的无功补偿智能投切装置和移动式SVG；第三部分主要是对配电网的中压线路末端进行低电压的治理，提出了35kV线路的配电化和1

3、0kV线路单向调压器、双向调压器以及无功电压三级联调控制技术，介绍这几种方法的原理用法与治理效果；第四部分主要是通过实行有载调压配变、三相不平衡自动调节和低压SVG等方法对配电变压器出口端的低电压治理； 第五部分是对低压下路末端低电压的治理；第六部分则是建立相应的低电压智能监测系统。关键词：农村；配电网；低电压；变电站；低压线路；ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of Chinas economy, the rural living standards continue to improve, a significant i

4、ncrease in farmer household appliances and electrical equipment, resulting in the rapid growth of the rural electricity load, resulting in low-voltage power grid in rural areas with the phenomenon. Chinas rural distribution network and is closely related to the lives of farmers, as the power system

5、in the last link, the power supply is good or bad quality of the lives of farmers and production play a decisive factor. Therefore, to speed up rural low-voltage distribution network management, effectively improve the rural distribution network supply voltage, to guarantee the normal life of farmer

6、s, promote the sustainable development of rural economy has a very important significance.Tieling City as an important prefecture-level city in Liaoning Province, is Chinas major grain producing areas, high-quality agricultural production and processing base and emerging coal-energy village. In this

7、 paper, the primary status of the rural power grid distribution Tieling briefly analyzed, and every exit from the substation, medium voltage line end, export distribution transformers, low voltage distribution network end of the line and other matters covered under the rural distribution network ses

8、sion low voltage phenomenon comprehensive treatment, and proposed the establishment of an intelligent low voltage rural distribution network monitoring systems to better rural distribution network in Tieling City, real-time monitoring, to provide a low voltage control stand by.This paper is divided

9、into six parts, the first part is mainly rural, Tieling City, low-voltage distribution network phenomenon brief overview and refer to the relevant literature search stage common low voltage control technology; the second part is the exit point for the substation voltage therapy by increasing the sub

10、station reactive power compensation device to compensate with a valid reactive power grid, introducing the current 10kV substation common reactive compensation intelligent switching devices and mobile SVG; the third part is the distribution the end of the line pressure low voltage network governance

11、 proposed 35kV line and 10kV distribution line regulator unidirectional, bidirectional voltage regulator and voltage and reactive power control technology three FBI, which describes several methods principle usage and Its effects; fourth part is through the introduction of load tap distribution tran

12、sformers, low voltage and phase unbalance automatically adjust SVG methods such as low-voltage distribution transformers outlet end governance; the fifth part is the end of the road for low pressure low voltage control; the sixth part is the establishment of appropriate low voltage intelligent monit

13、oring system.Keywords: Rural; distribution network; low voltage; substation; low voltage lines;第1章 绪论1.1 研究背景及意义我国作为世界上传统的农业大国，拥有丰富农村土地资源，大量的农村人口。随着我国总体经济实力的逐步攀升和国家一系列思农政策的落实与实施，农村经济得到了极大地增长，经济的增长提高了农民的物质生活水平，也使农村用电量不断攀升，年的统计数据显示，农网用电：在全国用电贵中的比例已经高达。特别是长期以来，国家将建设资金更多地投入到电源和骨干网架上，对农网建设的重视力度不足，甚至农民入户低

14、压网络及以下由农民自己集资建设。农村电网的特点是点多、面广、线路长、负荷率低、季节性强和无功不足，因而农村线路的线损大，高峰负荷时线路末端电压低。因此农村电网薄弱，存在种种不足，包括技术落后，设备老化严重，供电半径过长，供电能力不足，安全措施不到位，电能损耗高，低电压现象严重，电价过高，农民负担重，农网中存在的这些问题使农网用户用电质量受到了严重影响，这也不利于农村经济的发展和农村消费的提高。 为了进一步改善铁岭市农村配电网低电压的状况，满足农民对电能质量和电压等级的要求，本文对铁岭市农村配电网进行优化改造以有效的治理配电网出现的低电压现象。在电力系统中，电压质量下降的主要原因是系统无功功率分

15、布不合理或者无功功率不足，且电力系统中存在大量的无功设备造成无功功率的大量消耗，当配电网络的功率因数低于0.7时，配电网的电压等级就出现大幅的下降。同时随着农民生活水平的不断提高，各类家用电器不断增加，进一步加剧了低电压的状况。因此，要对配电网的低电压进行综合的就需要从提高电网的无功功率做起，还要需要与调压进行有效的结合。1.2 国内外研究现状1.2.1 铁岭市农村配电网发展现状铁岭有“辽北粮仓”之称，拥有4个全国商品粮基地县，正常年景全市粮食总产量25亿公斤以上，其中玉米20亿公斤，出口量占全省三分之二。2012年牛出栏126.5万头，羊出栏85.0万只，猪出栏580.9万头，家禽出栏169

16、96万只，分别比上年增长22.9%、14.6%、31.9%和21.3%。2012年肉类总产量125.8万吨，同比增长36.1%。其中，猪牛羊肉产量81.2万吨，同比增长56.2%；禽蛋产量31.2万吨，同比增长12.8%；牛奶产量20.6万吨，同比增长5.1%。实现畜牧业产值259.7亿元，可比价增长14.0%。西丰县、昌图县、铁岭县、开原市为全国桔杆养牛示范县，铁岭市是全国桔杆养牛示范区；昌图县、开原市、铁岭县为全国瘦肉型商品猪基地县；“昌图黑猪”是辽宁省地方优良品种；昌图县被国家命名为“中国豁鹅之乡”；西丰参茸药材市场为中国东北地区最大的参茸集散地，2008年11月12日，被中国野生动物保

17、护协会授予“中国鹿乡”称号。铁岭蔬菜种植面积达117万亩，年产量270万吨。其中保护地面积达26万亩，年产各类鲜细蔬菜160万吨。铁岭市农村电网居民端电压低于198 V的用户大约6.50 104户,涉及供电人口数量19 104人,行政村1207个,涉及配电变压器5684台。其中重、过负荷配电变压器2101台;10 kV线路距离电源点长度超15 km的配电变压器2241台;低压线路供电半径超500 m的配电变压器4781台;低压台区三相负荷不平衡度大于20%的配电变压器3109台。电压偏低主要发生在大面积春灌和有旱情抗旱时期,春节、元宵节等节假日时期,冬季居民做饭时段以及用户同时启动粉碎机、抽水

18、机等有较大启动电流设备的瞬间启动。1.2.2 低电压治理技术研究现状现阶段国内外对配电网低电压问题的研究主要从变电站出口、配电中压线路、配电变压器出口以及低压线路末端等四个方面进行。对于变电站出口的低电压治理主要是通过在变电站出口线路中增加无功补偿装置，补充系统的无功功率，保持电压等级的稳定；配电中压线路的低电压治理主要针对于10kV配电线路，通过增加单向或者双向调压器、串联补偿装置以及无功电压三级协调控制等措施进行低电压的治理；配电变压器出口的低电压现象主要采用配电变压器新增布点、三相不平衡自动调节、低压SVG以及应用单相配电变压器等方法进行治理；对于低压线路末端的低电压治理则主要通过在线路

19、末端增加无功补偿装置与动态电压电流调节器等方法进行治理。随着研究的不断深入，多种新的低电压治理技术不断得到应用，虽然各种治理措施都有其应用的范围与效果，但是在低电压治理的过程中能够完美的结合不同方法的优点，可以达到很好的效果，这也就需要对需要治理电网有更深入的研究与分析。第2章 变电站出口低电压治理2.1 变电站压控调容无功补偿装置2.1.1 原理及适用范围（1）原理传统无功补偿装置是通过投切电容器来补偿无功，压控调容无功补偿装置是在电容器前面串一台自耦调压变，在电容器组固定投入的情况下，根据原理，通过压控调容装置改变电容器组的端电压，从而改变电容器组注入电网的无功功率，实现精细的无功补偿目的

20、。假设电容器组的额定容量为QCN，调压器的电压调节范围为0.6UCUC（UC为电容器组的额定电压），调压器档位为9档，每档调节电压相差5% UC，则各档对应的电容器组输出容量如表1-1-1。表1-1-1 压控调容无功补偿装置输出电压与输出容量关系表档位123456789端电压（UC）0.6UCN0.65UCN0.7UCN0.75UCN0.8UCN0.85UCN0.9UCN0.95UCNUCN输出容量（QC）0.36QCN0.42QCN0.49QCN0.56QCN0.64QCN0.72QCN0.81QCN0.90QCNQCN（2）适用范围单组电容器容量大、投运率低；无功波动大的变电站。2.1.2

21、 具体做法（1）应用数量压控调容无功补偿装置在全国应用超过300台。（2）价格价格与设备容量相关。（3）管理要求按照分接开关规程要求，对分接开关定期维护。（4）影像资料图2-1-1 压控调容无功补偿装置2.1.3 治理效果（1）问题描述银州区龙山乡35kV变电站有两台主变，并列运行，每台容量10MVA，低压侧电压10kV，共装有两组电容器成套装置，其中1#电容器组容量为3600kvar，2#电容器组容量为2400kvar。变电站所带负荷主要为农村负荷，还有小水电等分布式电源，季节性强，日负荷变化大，两组电容器利用率低，投入时过补，退出时欠补，电容器投切频繁，无功补偿不精细，同时，由于单组电容器

22、容量较大，在投切过程中对电网冲击大，严重影响10kV母线电压稳定性，导致主变分接开关频繁动作。（2）改造措施在变电站原有的3600kvar电容器前端串联一台调压器，通过改变电容器的端电压来调整无功输出的大小，调压器调压范围60%100%，另一套2400kvar集合式并联电容器作为固定补偿，两组电容器通过控制器实现自动控制。当系统无功缺额较小时，投入改造后的3600kvar SVQR设备，控制器根据系统无功缺额大小分9级进行自动精细调节。当系统无功缺额较大时，控制系统可根据需要再投入2400kvar的电容器组。该方案的实施充分考虑到原有的电容器、电抗器、隔离开关和放电线圈等一次设备继续被利用，使

23、总的投资费用和工程量最小。（3）改造效果表2-1-2 改造前数据采集时间系统电压kV系统电流A功率因数无功缺额Kvar07-07-03 08:0110.01131.00.831285.007-07-03 09:0610.06102.00.831068.007-07-03 10:0210.13098.20.86889.007-07-03 11:2510.15098.20.85916.007-07-03 12:1310.20092.20.86924.007-07-03 13:1910.21090.40.88763.007-07-03 14:2810.23090.10.84529.007-07-03

24、 15:3610.26085.20.84821.007-07-03 15:3110.31065.00.83647.007-07-03 16:1410.30075.40.85529.007-07-03 17:1210.20070.10.84678.007-07-03 18:1010.21070.00.84678.007-07-03 19:2410.19080.30.88680.007-07-03 20:2610.13084.60.88556.007-07-03 21:0910.09096.20.85898.007-07-03 22:0110.22062.10.90485.007-07-03 23

25、:1110.20070.10.88678.0表2-1-3 改造后数据采集时间系统电压kV系统电流A功率因数无功缺额Kvar07-09-10 02:1910.35063.00.990.0607-09-10 02:2210.31063.00.990.0507-09-10 06:2010.29068.00.990.1607-09-10 06:4610.29078.00.960.3707-09-10 06:5910.35081.00.980.3007-09-10 07:2510.33091.00.970.4007-09-10 07:2910.31106.00.980.3907-09-10 08:171

26、0.39113.00.990.3207-09-10 08:5510.23088.00.990.1507-09-10 09:1710.33111.00.990.3307-09-10 09:2610.34084.00.960.3007-09-10 09:3210.49113.00.990.3007-09-10 11:3510.51100.00.990.0107-09-10 11:5110.39100.00.990.0707-09-10 11:5510.51090.00.990.0107-09-10 12:0110.53085.00.990.0707-09-10 12:0810.53080.00.9

27、90.0907-09-10 12:1210.61076.00.990.1207-09-10 12:1910.57073.00.990.0807-09-10 14:0710.41096.00.980.3207-09-10 14:5210.35086.00.980.2707-09-10 15:0510.19098.00.990.2007-09-10 18:2410.33095.60.980.35从改造前后数据对比分析看，无功补偿设备改造后，电容器的利用率提高了，特别是在系统无功需求较小时，还能充分发挥无功补偿的作用，功率因数大部分时间在0.98以上。采用调压器对无功进行调节，调压器档位多，电容器端

28、电压改变小，单次无功调节量低，对电网电压影响小，避免了主变分接开关的频繁动作。由于无功补偿调容方式的改变，电容器开关柜投切次数大大减少，电容器合闸涌流和操作过电压的次数也随之减少，延长了开关柜和电容器成套装置的使用寿命。电容器长期处于低电压下运行，对电容器的安全运行更加有利。2.2 变电站10kV无功补偿设备智能投切装置2.2.1 原理及适用范围（1）原理智能投切装置采用晶闸管阀与接触器并联的形式，串联后接入断路器投与并联电容器组之间。利用晶闸管控制电容器投切瞬间暂态过程出现的涌流、过压与拉弧，有效抑制暂态冲击，主接线方案见图2-2-1。图2-2-1 智能投切装置主接线方案正常运行时断路器闭合

29、，智能投切装置代替断路器接受VQC或(AVC)命令智能过零投退电容器，做到在电压过零点投入电容器且在电容器切除时真空交流接触器不会拉弧的技术特点，限制暂态过程，有效减少暂态冲击电压和电流，减少频繁的电容器投切导致的电网设备、补偿电容器、变频设备等的故障。(2)适用范围适用于无功波动大，需频繁投切电容器的变电站。2.2.2 具体做法2013年5月9日在开原市八宝镇供电局1#电容器间隔稳定投入运行，实测最大涌流倍数1.83，平均涌流倍数1.77，提升10kV母线电压合格率，投运至今未发生故障，实现电容器及其开关零缺陷，有效抑制了电容器频繁投切产生的暂态冲击，显著提高了电容器和投切开关的使用寿命图2

30、-2-2 智能投切装置外观及现场安装图目前对110kV共安装投运2组，共4组，运行情况良好，免维护。装置每台价格25万左右。与普通断路器投切电容器比较优缺点见表2-2-1。表2-2-1变电站10kV无功补偿设备智能投切装置优点产品功能可靠性断路器投切并补同时改善功率因数电容器开关、电容器易损坏智能投切装置并补同时改善功率因数过零投切，稳定良好2.2.3 治理效果图2-2-3 应用前投切电容器的10kV母线电压波形图2-2-4 应用后投切电容器的母线电压波形表2-2-2实施前后效果对比序号实施前实施后1电容器、电容器断路器缺陷频发，平均每年每组电容器间隔缺陷3起到目前为止，电容器、电容器断路器零

31、缺陷2功率因数0.9功率因数提高至0.95310kV母线电压合格率99.1%10kV母线电压合格率100%亮点：10kV无功补偿设备智能投切装置”授权实用新型专利和外观专利各一项，发明专利申请中。2.3 10kV移动式SVG2.3.1 原理及适用范围（1）原理链式SVG动态无功补偿装置及有源谐波治理装置属于电力系统电能质量和大功率电力电子技术领域。装置以链式H桥大功率电压逆变器为核心，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质与容量，主电路如图1-3-1所示，并具有如下特点：1）实现感性无功和容性无功的连续平滑双向快速调节；2）链式结构可以降低功率器件的开关频率，大大降低开

32、关损耗，运行损耗小。 3）大功率部分采用IGBT核心器件和分相瞬时电流控制方法，装置响应速度快；可以有效治理闪变和防止电压跌落。4）采用模块化结构设计，安装、调试工作量小，免维护。5）主回路采用H桥级联，装置产生谐波电流小；图2-3-1 链式SVG主电路结构图SVG通过调节输出电压幅值和相位与系统电压幅值和相位的关系来确定输出无功功率的性质与容量，当其幅值（和相位）大于系统侧电压幅值（和相位）时输出容性无功，反之，输出感性无功，其无功控制原理如图1-3-2所示。图2-3-2 SVG无功补偿工作原理示意图SVG装置就是将VSC通过电抗器或连接变压器并联接入电网，根据控制目标的要求和指标，适当地调

33、节VSC交流侧输出电压的幅值、相位或者直接控制其交流侧电流就可以使SVG连续可调输出100%超前或100%滞后无功，从而促使系统电压稳定、功率因数提高。SVG控制器通过指令电流运算电路（也称之为谐波和无功电流检测电路）检测出补偿对象电流中的谐波电流分量，然后，补偿电流发生电路根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波电流抵消，最终得到期望的电源电流。SVG谐波补偿时可看成一个高阻抗高次谐波电流源，它的接入对系统阻抗没有影响，能自行适应被补偿线路所需补偿谐波电流的需要，不存在过补偿和过负荷的问题；同时，还能防止系统与电容器组之间可能发生的并

34、联谐振。当SVG补偿谐波时，只需要在补偿电流的指令信号中增加与负载电流的谐波分量反极性的成分，就可以实现补偿负载谐波的目的，其工作原理如图2-3-3所示：图2-3-3 SVG谐波抑制工作原理 (2)适用范围适用于变电站背景谐波大，电容器无法投运以及电缆出现多，无功潮流变化大，需增设并联电抗器的变电站。SVG装置主要实现以下功能：1）以功率因数控制为目标，能提供连续的感性到容性的无功补偿；2）提供恒电压控制功能，抑制系统过电压，改善系统电压稳定性；3）在负荷侧，抑制电压闪变、补偿负荷不平衡、提高功率因数、改善电能质量、补偿负荷谐波；SVG装置提供五种运行方式，见表1-3-1，设定范围为15：1恒

35、无功控制；2电压无功综合控制；3系统无功控制；4负荷补偿；5暂态电压控制。表2-3-1 SVG运行方式方式名称说明1恒无功控制方式该方式用于控制装置输出无功，控制目标为装置输出恒定大小的无功。通过这种方式可以测量装置跟踪无功的准确性和阶跃响应速度。2电压无功综合控制将考核点电压稳定在一定水平的场合。装置通过调节其无功输出优先使考核点电压稳定在用户设定电压目标值或设定范围内；电压合格后再控制考核点的无功或功率因数。3系统无功控制该方式用于控制系统侧无功，控制目标为考核点的无功或功率因数的目标或范围。4负荷补偿该方式下，装置通过检测负荷或系统侧电流自动调节装置电流输出，以提高系统或负荷电流的电能质

36、量。有三个配置项可任意选择：补基波无功、补负序和补谐波，补谐波可选择相应谐波次数的补偿功能。5暂态电压控制该方式用于快速调节系统故障引起的母线电压跌落或突升。暂态控制使能后，当监测到系统发生PCC或系统电压跌落、突升时，系统将立即发出满容性或满感性无功来支撑或降低电压，以维持暂态电压的相对稳定。2.3.2 具体做法（1）背景10kV东山变电站位于浙江丽水缙云县新碧工业区，已建1台电压等级110kV/35kV/10kV，容量50MVA的主变压器。35kV母线含东碧线、新航线、欧铺线、备用线共4回出线，后期考虑接入龙蒲3154线；10kV母线含金宏线、光鹰线、备用线等共16回出线。110kV东山变

37、供区为工业园区，负荷以电弧炉、中频炉、玻璃熔炼炉等高能耗冲击性负荷为主，且多为非线型负载，导致系统谐波含量丰富；同时，实施了峰谷电价后，部分企业集中在低谷时段用电，造成了电网日电压波动大，对电网的冲击和电能质量污染也日趋严重。为改善电能质量，提高变电所功率因数，节能降耗，东山变#1主变压器的10kV母线上原先配置了2组补偿容量为4.2Mvar串联6%电抗器的电容器组，但由于负载影响，背景谐波中213各次谐波尤其是2、4、5、7次谐波含量严重超标，一直未能投运，极大地影响了片区的供电质量，此外，规划2013年龙蒲3154线接入东山变电站，但测试计算分析其3、5、7、14、16、18、20、21、

38、22、24次谐波含量也严重超标，用户也采取了一系列电能质量治理，但效果不理想。谐波危及系统安全，易引起电容器谐振，严重的谐波过电压及过电流将导致电气设备的损坏、增加变压器损耗和网损，并且谐波易引发继电保护误整定事故。综上分析，针对东山变电站的负荷特性，决定进行集中动态无功补偿及谐波治理。考虑综合性价比、稳定性、安全及可行性，110kV东山变电站采取在主变10kV侧增加一套动态无功补偿及谐波治理装置(SVG)，并对原有电容器组进行合理改造，二者配合，既能动态跟踪抑制系统313各次谐波电流，又能动态补偿系统无功，从而实现变电站电能质量综合治理。（2）昌图县变10kV母线电能质量综合治理方案设计昌图

39、县主变10kV侧，增设一套5Mvar的SVG，与原有的电容器配合使用，改造后的补偿装置一次系统接线图如图1-3-4所示，改造后的变电站电能质量得到有效提升。图2-3-4 昌图县变一次系统接线图从投资效益角度分析，SVG设备的初期投资一般为普通电容器组的6倍，抑制谐波型电容器组的4倍，晶闸管投切电容器组（TSC）的2倍， SVC的1.5倍， SVG设备是昂贵的，但实际上SVG的使用容量及使用范围是以上设备的许多倍。从设备可靠性角度分析，正常情况下SVG设备投入后就不退出运行，不会出现电容器组频繁投切，对配套的10kV开关的要求很低，不需要配备特殊的电容器开关，且其自身和开关的故障率非常低，基本是

40、免维护的。普通电容器组不仅需定制特殊的防止电弧重燃开关，还需维护熔丝、空抗、电容器等，设备可靠性不高。 SVG设备的兼容性好。SVG设备占地与普通电容器组基本相同，无论是与原来的电容器组配合，还是外来的谐波源参数或系统参数变化，都不会影响其正常运行。控制方式也很灵活，可以自己控制，也可交由调度AVC控制，甚至直接控制其他无功设备；通过模块化设计，后期的改造及升级也很方便；在需要增设并抗的变电站，更能体现其优越性。SVG工程布置图如图2-3-5所示。图2-3-5 SVG布局图2.3.3 治理效果改造前母线电能质量测试数据情况见表2-3-2、2-3-3。表2-3-2改造母线电能质量测试数据表2-3

41、-3 电压波动情况从表2-3-2可知，2次、4次、5次、7次谐波电流严重超标，同时电压偏差各项也不合格，谐波对电网的危害严重。2013年5月15日，辽宁电网公司首套10kV可移动式SVG（容量5Mvar）在昌图县110kV变电站投运后，实测上述各类电能质量指标全部合格，10kV母线电压合格率由原先的96%提升至100%，极大改善本县电能质量，有效减低网损，提高电网负荷转供能力，缓解局部区域用电紧张局面。第3章 中压线路末端低电压治理3.1 35kV配电化3.1.1 原理及适用范围（1）原理35/10kV配电化变电站是指按照配电标准进行设计与建设的35kV简易变电站，主要利用35kV变电站退役的

42、旧变压器，容量4000kVA-6300 kVA，10kV出线2-4回，遵循小型化、施工运输方便、低造价免维护或少维护、无人值守原则设计。 （2）适用范围根据负荷密度和负荷间距进行选择，福建安溪公司主要在茶乡镇，距离变电站12kM以上的制茶负荷中心进行选择，配电化线路利用原35kV线路进行延伸建设，选择导线型号主要有LGJ-95、LGJ70，综合考虑 35kV配电化线路的电压降落不大于 7，线路有功损耗不超过 3.2 。主要解决每年“春”、“暑”、“秋”三个农业生产期间中压配网线路末端低电压和配电变压器出口低电压问题。3.1.2 具体做法昌图县域面积4317平方公里，下辖39个乡镇（场），是铁岭

43、市重要的农业县，年售电量39.7亿千瓦时。境内现有220千伏变电站5座，110千伏变电站21座， 35千伏变电站4座，偏远山区仍存在10kV线路供电半径长和农业生产期间低电压的问题。按照国网公司关于印发35kV配电化建设模式的通知（农技201243号），昌图公司近年来建设了6座35kV配电化变电站，有效解决了农业生产高峰用电期间中压配网线路末端和配电变压器出口的低电压问题，下面具体介绍昌图镇35kV变配电化建设情况。(1)昌图镇35kV后田变配电化建设基本情况昌图镇位于东经1233212426、北纬42234329之间，是世界最佳的玉米生长带。地处辽宁省铁岭市最北部，是辽宁、吉林、内蒙古三省(

44、区)交界处。全镇下辖17个行政村，136个村民小组， 9个社区居民委员会，38个居民小组，总户数53020户，总人口16万人，其中农业人口4.2万人。镇内10kV中压平时用电负荷约为410千瓦左右；农业生产高峰期，用电最高负荷达到7763千瓦，相差近18.93倍，该镇原由110kV变电站10kV中压线供电，供电半径为20.13公里，含有43台配变，容量达11340kVA，平时变电站10kV出口电压为10.14kV，末端电压为10.03kV，配变出口最低电压为218V；而农业生产高峰期变电站10kV出口电压为9.94kV，末端电压仅为7.59kV，配变出口电压只有173V，“低电压”情况严重。表

45、3-1-1 110 kV变电站10kV中压线负荷及电压情况日期日最高负荷变电站10kV出口电压最低值10kV线路末端电压配变出口电压最低值备注10月17日7763kW9.94kV7.59kV173V农忙期间3月2日410kW10.14kV10.03kV218V非农忙期间(2) 10kV负荷情况 2015年10月17日，110kV变电站10kV中压线最高负荷7763kW，3月2日最高负荷410kW，相差18.93倍。图3-1-1 10kV中压线负荷情况(3)10kV中压线末端电压情况10kV中压线支线#25杆在3月2日10kV电压保持在10.13 kV -10.7 kV，在合格范围内。而10月1

46、7日10kV电压保持在7.61 kV -10.72 kV，最低电压仅为7.59 kV，波动范围大。图3-1-2 10kV中压线末端电压情况(4)城关村W142台区负荷情况城关村W142台区，配变型号为S11-M-400kVA，2012年3月投运，供电用户共计289户。10月17日最高负荷518kW，3月2日最高负荷仅为32.5kW，相差15倍。图3-1-3 城关村W142台区负荷情况(5)城关村W142台区出口电压情况3月2日城关村W0446台区出口电压维持在230V-240V左右；在10月17日最低电压仅为175V，电压在175-235V期间波动范围比较大。图3-1-4 城关村村W142台区

47、出口电压情况(6) 35kV变配电化工程新建35 kV后田变配电化工程，35kV部分：利旧迁移建设35kV变压器（6300kVA）2台，新增2组隔离开关；2组35KV避雷器，2台真空开关，避雷针1根，接地1套：35kV线路利用35kV郑芦线路走廊延伸建设单回线路0.3km，导线型号LGJ-95/20，避雷线为单地线，型号GJ-35。10kV部分：新建2回10kV间隔出线2.3公里，新增真空开关3台、刀闸8组、避雷器4组。总投资约为70万元。2.1.3 治理效果2014年10月28日，35kV配电化建成投运后，新投运2回10kV线路分割10kV中压线负荷。原城关村10kV线路供电半径由17.31

48、5公里缩短为5.96公里。10月份农忙期间，城关村31台配变2147户用户的“低电压”问题得到彻底解决。(1）10kV线路末端电压情况10月17日，农忙期间在10kV中压线11.59kM处的支线#25杆10kV电压为7.61kV；当天10kV维持在7.61 kV -10.72 kV，电压波动范围大。35kV配电化建设后，该处供电半径为3.1kM。10月17日期间该处最低电压为9.75kV，10kV电压维持在9.75 kV -10.52 kV，10kV末端电压提升明显。图3-1-6 10kV线路末端电压情况3.2 10kV线路单向调压器3.2.1 原理及适用范围（1）原理控制器通过检测调压器输出

49、端电压，与基准电压进行比较，当调压器输出端电压高于（或低于）基准值时，延时动作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，从而改变自耦变压器的变比以实现有载自动调压。图3-2-1 单向调压器原理图（2）适用范围电压波动大或压降大的10kV单向辐射型线路；主变不具备调压能力的变电站(调压器串联安装在主变出线侧)。3.2.2 具体做法（1）应用数量调压器在全国应用超过2000台。（2）价格 价格与设备容量相关。（3）管理要求按照分接开关规程要求，对分接开关定期维护。（4）影像资料图3-2-2 单相调压器安装示意图3.2.3 治理效果（1）问题描述双树子村10kV单向辐射

50、型线路，线路供电半径较大，每年6月至9月用电负荷高峰期，主干线末端用户380V侧电压仅260V左右。（2）改造措施在该线路适当位置安装10kV线路单向调压器一台。（3）改造效果线路负荷较低时（线路电流为53A），调压器输入端电压为9.3kV，输出端电压为10.32kV，调压器处于3档，经调压后线路电压上升了1.02kV；负荷较重时（线路电流为151A），调压器输入端电压为7.58kV，输出端电压为10.04kV，调压器运行在6档，经调压后线路电压上升了2.46kV。通过该调压器一个月输入及输出电压曲线（如下图），可以看出，安装调压器后输出电压较输入电压提高了1-3kV，输出端电压基本维持在10

51、kV左右。季节性负荷波动造成的“低电压”问题基本得到解决。图3-2-3 单相调压器输入与输出电压曲线3.3 10kV线路双向调压器3.3.1 原理及适用范围（1）原理双向调压器控制装置中增加潮流识别模块，通过采集的线路电压、电流信号，识别线路潮流方向，同时将潮流方向信息传递给控制器。控制器根据潮流方向，确定线路双向调压器的受电侧和来电侧，然后检测二次侧电压、电流信号，当来电侧电压超过允许范围时，延时向分接开关发送升档或降档指令，控制有载分接开关内的电机运转，带动分接开关从一个分接头切换至另一个分接头，从而改变自耦变压器的变比，实现有载自动调压。图3-3-1 双向调压器原理图（2）适用范围电压波

52、动大或压降大的10kV联络线；新能源发电（风能、太阳能、小水电发电等）向电力系统输送电能的多电源输电线路。3.3.2 具体做法（1）应用数量双向调压器在全国应用超过200台。（2）价格 价格与设备容量相关。（3）管理要求按照分接开关规程要求，对分接开关定期维护。3.4 配电网无功电压三级协调控制3.4.1 原理及适用范围（1）原理引入全寿命周期管理概念，兼顾平衡高、中、低三层配电网的调压需要，在主网AVC系统基础上，增加对配网无功、调压设备的遥控遥调，变分散调控为集中调控，实现全网无功优化。（2）适用范围变电站10kV母线所带出线负荷波动大的出线单元。3.4.2 具体做法（1）应用数量铁岭市地

53、区已经开始应用配网AVC监控系统。（2）价格系统开发建设费用18万左右，其他费用与覆盖范围及接入设备规模有关。（3）管理要求参照主网AVC系统进行管理，建议设置在调控中心，方便监控及操作。（4）影像资料图3-4-1 配网AVC监控系统监控界面图3-4-2 配网AVC监控系统操作界面图3-4-3 配网AVC监控系统调档操作3.4.3 治理效果（1）问题描述配网庞大的规模决定了无法依靠人工调度的方式实施运行期措施。有的地区依靠无功补偿装置的自动投切实现，这是一种分散的调控方法，设备动作次数较多，易发故障，且动作策略是立足于单点运行情况的，无法顾全到对全局的调节效果。而目前主网AVC系统，对系统的母

54、线电压控制还仅仅是停留在确保电压合格的层次，无法对母线电压值进行进一步的优化，没有对配网“低电压”问题采取针对性的调控措施。（2）改造措施首先，对配网进行规划改造，改善电网结构，选点安装配变无功补偿和线路无功补偿，选点将无载调压配变改造有载调压分接头，对供电半径过长的线路可选装可调档的线路调压器。其次，改善配网信息化基础，并改造电网中的线路调压器、有载调压配变、线路无功补偿和配变无功补偿，使电网具有四遥（三遥）能力。对原有的自动无功补偿装置也要进行改造，变分散调控为集中调控。最后，建立配网无功电压三级协调控制系统，调试配网AVC对配网设备的遥控遥调，使AVC系统具备全网无功电压控制能力。高压配

55、网通过自动调节主变分接头和电容器，保持变电站母线电压和主变高压侧功率因数合格；中压配网通过调整线路调压器和线路柱上无功补偿器，保持同一馈线下的用户电压和单馈线功率因数合格；低压配网通过调整配变智能无功补偿装置和有载调压分接头，保证台区用户电压和功率因数合格。（3）改造效果通过实现配电网无功电压三级协调控制，提高了配电网无功电压自动控制水平，全面改善和提高配电网电压质量，规范了配电网调压设备通信规约，降低了运维成本，提高了工作效率。 优化10kV母线电压的同时兼顾母线所挂接的所有馈线的调压需要，在实现了调压目标的同时还有效降低设备动作次数。优化投切策略，将动作次数平衡到所有设备上，防止个别设备频繁动作导致损坏，优选动作成本较低的设备，进一步提高配网设备运行可靠性。根据电网实际对无载调压配变的分接头进行在线优化，定期生成整定方案来减少由于季节性负荷带来的低电压问题，使配变分接头尽可能运行在合理档位。远期将通过GPRS将小水电、风电、太阳能等分布式新能源纳入控制范围中，实现变压器分接头和无功补偿电容器等离散型调节与具有连