10kV箱式升压变压器在农网中的应用王声亮

10kV箱式升压变压器在农网中的应用王声亮

王声亮

黑龙江省富裕县电业局161200

摘要：齐齐哈尔地处黑龙江省西部旱区，常年降水偏少。2017年旱情尤为严重，据统计5-7月份降水较去年同期减少2\3，气象部门预测今后干旱少雨将常态化。持续干旱造成局部大面积低电压，稻农多次到供电所、镇政府、县政府和局机关围攻闹事，随之引发的低电压投诉也影响了富裕局来之不易的行业业绩考核排名。

关键词：升压箱式变10kv应用

前言：

升压变压器绝大部分采用露天开放接线方式，而箱式变压器多为城市人口密集区域内，箱式变压器将传统变压器集中设计在箱式壳体中，具有体积小、重量轻、低噪声、低损耗、高可靠性，广泛应用于住宅小区、商业中心、机关、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。富裕局经过反复试验论证将两者巧妙的组合在一起，用于季节性灌溉所引发的低电压问题，即达到了调压升压问题，又解决了土地征占、审批及补偿问题，此外箱式变在户外还解决了自身安全隔离和防盗的问题。

1问题提出

富裕县是农业县，近年来旱改水地块逐年增加，农业排灌用电大幅度上升，以富路镇为例：该镇现有稻田种植面积11.2万亩。春灌期间富路镇局部电压质量下降，自2013-2017年从四月中旬开始到九月中旬，县局调度中心24小时不间断监测负荷变化，申请上级变电站调压，兼顾县调所辖各变电站投切无功补偿装置，尽最大能力保证机井出水。尽管这样在稻农集中抽水浇地时段，10kV线路末端最低只能8.4kV，0.4kV侧端电压260v，而23:00--03：00时段电压分别达到12.5kV和450v。

2.问题分析

1、导致电量增长的原因主要是国家取消玉米保护价，水稻价格持续走高，在利益的驱使下稻农开始大面积种植水稻。10kV线路持续增加，变电站也由原来的塔变（3150KVA+5000KVA）新建为总容量为：双主变12600kvA变电站。每年农业灌溉10kV线路、配电变压器也是持续增加

严重干旱和集中灌溉是地下水位急剧下降，原来小型民用泵可以取水灌溉，如今全部换成大功率18.5Kw水泵。消耗大量有功电量，导致功率因数下降，电压质量不达标导致的后果是，“井不出水、泵不启动”农民抱怨不断地方政府不断施压。

2、自2016年起国家启动新一轮农网改造工程，两年间共批复机井通电、动力电不足和中心村改造工程资金共计1.45亿元，新增10千伏线路417.4公里；新增配电变压器671台；配变总容量达到7.265万千伏安。其中已经入网运行的配变近130台，容量近13500千伏安，配电线路投运140公里。

面对困难富裕局想尽办法多方努力，向政府申请：计划在稻田集中种植区域增设一台季节性用3150KVA塔变，改变网架结构，缓解供电压力。可是问题随之而来，首先面临是国土局和湿地保护中心占地审批和环评审批两大难题，其次林业局、规划局、畜牧局河道管理站及政府诸多部门层层审批。一整套流程下来灌溉期估计已经结束了。再有投资问题，单靠企业单方投资师出无名，而且还涉及维修维护及相关安全问题。

3，问题的解决

为了解决这一困扰“用水和供电”的难题，富裕局因地制宜的将升压变压器和箱式变巧妙的结合在一起，根据拟投运地条件新设备必须满足以下条件：

1、具备有载自动调压功能，并配备微电脑跟踪自动调压系统。入口电压过高可通过本设备降到10KV范围内，若入口电压过低可通过本设备升到10KV范围内；

2、适用于用电负荷不固定场所，到灌溉季节所有设备全启动时，线路电圧会下降1kV-2kV，用户设备无法正常运行，设备添加在用户前端，无论负载大与小都能保证用户电压在控制范围内；

3、具备随时移动功能，在线路电圧出现问题时可在短时间内安装并投入使用；

4、具备10kV无功补偿功能，在用电设备产生无功时，本设备能自动将无功补齐，并能保证线路供电在正常功率因数范围内，提高供电质量。

此外升压变压器内的有载开关控制器与有载调压开关和有载调压变压器组成自动调压供电系统，使供电电压稳定在用户所需范围内，保证供电电压不受外界电压波动和负载变化的影响，而且工作环境广泛，可在+60℃、—30℃、湿度小于85%环境工作。

根据需要增设了信息传输功能，点位信号可以输出对应的无源触电（IA120VAC\IA24VDC）也可以输出BCD码，运控信号可以常开无缘触点输入。实现有载分接开关通过触点的远端监视与控制；也可以通过RS485通讯接口与上位机通讯进行遥控、遥测、遥信实现远端监视与控制。通过无线通讯管理机数据实时传回调度中心。

开关分接头连接至变压器的高压线圈的一端分接头，在变压器带负荷的状态下，有载分接开关根据控制器发出的信号，自动的切换分接位置，以改变高低压线圈之间的匝数比，从而达到稳定或调解负荷中心的电压，提高电压质量，提高系统功率因数。

变压器开关额定工作电流为：300A.200A.100A.及以下；

变压器开关额定工作电压为：10kV；

开关最大分级电压为：300V；

开关调压中性点为：9级（最多为13级），中部为：7级，端部为：9级；

周围空气最低：-35℃、最高：45℃；

变压器油温最低温度为：-25℃、最高温度为：+100℃

富裕局拟定于2018年3月在低电压最集中的富路镇兴隆村。接入10kV富得线运行。“T”接点位于整条线路的2/3处，负载10千伏配变44台，平均容量100KVA，其中公路西侧15台，路东侧29台。每年4月20日至9月20投运。

按照2017年排灌电量700万度，降低8%大约节省56万度，排灌电价每度0.5元，可增效28万元。可以说获得双赢局面。

4.应用前景

随着农业市场的全面放开，受性价比影响各类农作物的种植比例大面积调整，水田种植面积还将会持续增加，气象专家预测，我省西部地区春季旱情将会常态化，尽管国家和企业对输变配线路逐年增加，但还是满足不了季节性用电发展脚步。同时农民种植作物具有一定盲目性，往往是土地承包合同签订之后，到了育苗灌溉阶段才想起装电打井，一旦条件不满足就会聚众上访、滋事、投诉。难题最后还是由供电单位领导职工解决。大面积集中耗电导致的只能是低电压的发生。

升压箱式变的应用化解了这一顽症，其控制设备采用了先进的制动控制系统，具有欠压保护、过流闭锁、警报输出等功能，以确保有载分解开关的安全操作。此外还具有无人值守功能，减轻劳动量，轻巧的外观运输操作极为方便，更主要的是不用办理征收手续，就地施工提高工作效率。

5.结束语

随着国家新一轮农网改造实施，中心村机井通电工程的推进，农网季节性负荷供电压力会更加繁重，富裕局的尝试为解决低电压问题、技术降损问题，创出了一条新路，相信通过不断完善技术措施，这项技术将会得到更广发的推广与应用。

参考文献

[1]袁晓凡.有关10KV配电线路故障及防治措施的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(12)

[2]罗朝铭.10kV配电线路的运行故障检修的研究[J].通讯世界.2016(20)