配变带在线滤油功能的有载调压系统的应用

周仁才，钱素静，姜春莹

（镇海供电局，浙江 镇海 315200）

电压质量是供电系统的一个重要质量指标，如果客户端的电压超过其允许范围，就会影响到客户用电设备的正常运行，严重时会造成用电设备损坏，给客户带来损失，所以加强电压管理为客户提供合格的电能是供电企业的一项重要任务。

1 配变调压现状

由于农村电网线路长、线损大、负荷分布广、分支线多、用电负荷随昼夜和季节变化较大，电压合格率管理工作中普遍的难点就在于客户端电压合格率的提高，目前配电网台区配电变压器（简称配变）电压的调节主要有单一的电容器组调压与无载调压、普通的有载调压等几种方式。

单一利用补偿无功的方式调节电压难以得到满意效果；无载调压方式调节分接头档位需停电、试验、工作近3 h，影响了供电可靠性，并有一定的安全风险；普通有载调压方式由于分接开关在运行过程中因电弧产生游离碳，污染绝缘油，降低绝缘强度，由此导致停电换油的次数增加，降低了供电的可靠性，同时对环境也造成了污染。

对于台区配变的分接开关实时运行数据无法掌握，也不利于电压的调节和控制。

2 配变带在线滤油功能的有载调压系统

配变有载调压、在线滤油一体机将滤油装置直接安装于有载调压开关内部，避免了渗油、漏油现象的产生，实现在线同步滤油。滤芯直接安装于开关外部，方便更换，滤芯座安装压力报警装置，当滤芯堵塞时及时发送信息至后台报警。

在后台建立服务器，利用移动GPRS（通用分组无线服务技术）无线网络实现远程调节开关的功能，实时监测配变及调压开关的运行情况，实时修改控制器相关参数。执行终端基于GPRS无线网络向远方发送电压、开关动作、在线滤油装置故障等信息，接受并执行遥控命令，对台区配变全方位实时监控。

为防止信号通道拥挤造成信号传输出现误传现象，要求移动公司在公网中开辟虚拟专用APN（接入点）通道与公网进行隔离，在服务器上装设防火墙，端口作热备份防止干扰，保证信息可靠传输。执行终端的弱信号系统在10 kV高压电网的强电场、强磁场的影响下会产生诸多干扰。在远程收发装置的外壳上作外围屏蔽，内部结构增设看门狗来进行保护。

在镇海区内选取电压质量相对较差的台区装设新型配变有载调压、在线滤油装置，同时建立后台服务器，通过现有的移动通信GPRS无线网络对分布在远方的多个台区配变实现遥控调档、数据检测、实时控制。弥补目前调节电压效果不佳的配电网单一利用补偿无功方式，及使用无载调压开关和普通有载调压开关的不足。

3 配变有载调压系统的组成

3.1 主站系统

主站管理系统是1套集数据监测、采集、管理、查询、统计、分析于一体的功能强大的应用系统，采用GPRS专用通信网络，如图1所示。系统采用3层架构，支持B/S和C/S模式，由数据通信软件自动完成数据采集、存储、统计功能，同时相关人员可通过Web应用程序在线设置参数、维护资料、调度通信指令、处理报警信息、上报统计报表、分析各种实时数据和历史数据，及时了解线路电压情况、终端设备运行状况，节省大量的人力物力，大大提高了数据采集、分析的准确性和实时性。

3.2 在线滤油有载分接开关

有载调压配变核心部分有载分接开关在带负荷条件下切换分接头，切换中容易产生游离碳和金属颗粒，造成绝缘油的击穿电压降低。带在线滤油功能的有载分接开关就是在开关内部装有滤油装置，能在开关运行后自动过滤绝缘油。使开关内部绝缘油保持较高清洁度，有效减小开关维护保养，保证了开关使用寿命及安全运行，提高供电质量。免去了每年需做油色谱分析的缺陷，使配变在5～6年内不需要维护。

图1 通信网络

滤油装置直接安装于开关内部，避免了渗油、漏油现象产生。滤芯采用意大利FILTRECSRL公司产品，具有精度高、使用寿命长、运行可靠的优点，直接安装于开关外部，方便更换滤芯。滤芯座安装压力报警装置，当滤芯堵塞时及时报警。

对开关油室内的绝缘油进行有效过滤，使绝缘油保持较高绝缘电压，确保有载开关正常动作6万次无须换油，大大减少检修人员工作量，保证供电的持续性。

3.3 自动调压控制器

配备户外式控制器，控制器采用DMC（团状模塑料）工程材料壳体，防雨、防尘设计，直接挂靠在变压器上。控制器采用工业级控制芯片，可靠性高，抗干扰性强，可以适应户外恶劣环境。

该控制器不仅与有载调压变压器组成手动、自动、远控调压系统，而且可以启动有载开关的在线滤油。用户可以根据运行要求及时调整输出电压基准、动作方式、动作延时、灵敏度。

通过GPRS专用网络上传发送状态信息、动作信息、故障信息、接受并执行遥控命令，实现对配变的遥信、遥测、遥控，及时准确了解和掌握配变的运行情况。

4 配变有载调压系统挂网运行

为提高配变台区客户端电压合格率，2010年10月在骆驼供电所选择1个比较典型的配变台区，将配变改为有载调压并设置有载分接开关控制器，改造后的配变外形如图2所示。

改造前配变台区首端最高电压256 V，末端最低电压221 V，电压合格率85%；末端最高电压244 V，最低电压198 V，电压合格率95%。

图2 改造后的有载调压配变

改造后配变台区首端最高电压236 V，末端最低电压220 V，电压合格率100%；末端最高电压228 V，最低电压197 V，电压合格率99.5%。

改造后配变台区首末端电压合格率几乎达到100%，整个配变台区电压合格率显著提高。

自2010年10月以来，相继在骆驼、蛟川、庄市等供电所11个台区投入配变有载调压系统使用，挂网运行以来，取得了明显的效果。主要体现在：

（1）保证了不间断可靠供电，向用户提供优质电能和优质服务。避免了农村电网电压不稳定、数据采集难度大的缺陷，实现了农村电网的有序管理，提高了供电能力、供电质量和智能化水平。

（2）使用具有在线滤油功能的开关，可以达到5～6年免维护，大大降低维护成本和检修人员的工作量。

（3）无载变压器更换1个分接头需停电、试验、工作3 h，而有载调压系统可根据外界电压波动自动切换配变分接开关接头位置，提高了供电可靠性。

（4）相对普通有载调压变压器而言，该系统无需维护换油，节约了能源，保护了环境。

（5）实时在线监测配变的运行情况。

5 结语

推广和使用配变有载调压系统，不仅可以提高农网电压合格率和供电持续性，有利于数据采集管理，使农网成为具有信息化、自动化、互动化的坚强智能电网，而且社会效益十分明显，为新农村建设提供了优质供电服务。

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