农网台区治理方案.docx
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农网台区治理方案
配网电压治理产品
（台区末端）线路调压器
工作原理：
调节变压器二次侧有若干抽头,抽头电压与晶闸管开关配合，可向串联变压器提供不同大小和方向的调节电压△U。
晶闸管开关受TSVR控制器控制,当控制器检测到用户侧线路电压变化时,控制相应晶闸管开关元件导通。
通过串联变压器对电网电压进行调节,使电网用户端电压U0=Ul±△U，实现对电网电压的升降压调整控制。
△U为正时,称为升压调压,△U为负时,称为降压调压。
技术指标：
电压等级：
AC220V/380V调压响应时间：
＜50ms
电压调整范围：
-30％~+20％换挡失压时间：
＜2ms
调压精度：
±5％旁路失压时间：
＜2ms
通信接口：
RS485/RS232接口,选配GPRS
运行模式：
调压运行和旁路运行
本产品高于如下行业标准：
●JBT《调压器第1部分：
通用要求和试验》
●YDT1270-2003《无触点补偿式交流稳压器》
●DLT375-2010《户外配电箱通用技术条件》
产品特点：
无触点，长寿命，调节快，高效率，免维护
单相调压器方便选配：
选相平衡功能
本产品通过了国家电控配电设备质量监督检验中心的型式试验
产品型号表：
设备名称
容量范围
相数
无触点线路调压器
SWTSVR（5~50）KVA
单相
无触点线路调压器
SWTSVR（10~200）KVA
三相
线路调压器的安装
严防以下致命错误：
①输入输出接反;
②火线零线接反;
③机箱没有接地措施;
安装使用注意事项：
1、户外无腐蚀金属和破坏绝缘的气体。
2、不得含有爆炸危险的介质，无严重的霉菌存在。
3、电气间距大于10mm，爬电距离大于。
4、箱体与支架安装时使用防锈螺栓并紧固牢靠。
5、箱体右侧提供PE接地点，请做好接地事宜。
6、安装时箱体相对垂直，严禁倾斜。
7、进/出线使用国标电缆，保护好橡胶皮，防止漏电。
8、上杆过程中避免人员处于设备正下方区域。
装置主要原理：
1、输入由ABCN接入，输出由UVWN接出。
2、控制器检测输入输出电压及电流，经过比较计算后，对调压电路进行控制调整，从而达到调压目的。
3、当检测到有故障时，或者控制器致命故障时，都会进入旁路状态。
故障消失后，会自动调压运行。
线路调压器运行案例
一、项目背景
针对青海电网刚察县供电局辖区内的红山村的台区变低电压现象，2015年12月23日在该红山村地区的配变台区安装了一台TSVR-20kva单相无触点线路调压器，运行效果令人鼓舞。
二、线路基本情况
安装位置选择在青海电网刚察县供电局辖区内的红山村台区三相（支线）线路中的C相中末端。
1.试点台区支线线路基本情况
台区名称
台区容量（KVA）
支线线路长度和线径
单相低电压户数
低电压情况
台区总户数
红山村台区
315KVA
1200M左右
70、50、35mm²
18户左右
170V
300户左右，居民用电或者小作坊
2.根据台区维护人员提供的信息，红山村台区的支线末端的C相线路末端用户在用电高峰时期，末段线路用户电压低至160V左右，导致居民电磁炉不能正常工作、抽水泵不能正常启动，电水壶烧水缓慢、节能灯频闪、白炽灯昏暗等现象问题，影响了正常居民生活用电。
3.其他
1）安装时间不到2小时
2）通过监测终端与设备采集的数据进行对比误差小于%。
3）现场安装图片
单相无触点线路调压器装置
三、试点效果
2015年12月23日上午在红山村地区的台区三相（支线）线路中的C相末端安装一台单相无触点线路调压器。
调试完毕后。
通过后台主站无线传输数据读取（2015-12-23—2015-12-25中每天用电高峰期低电压时间段）电压提升高达。
单相无触点线路调压器投运时输入输出电压曲线表对比
单相无触点线路调压器运行后，在用电高峰期也能保证末端电压在210V以上确保所有末端用户的家用电器正常使用。
四、结论
1.单相无触点线路调压器是解决农村台区低电压问题行之有效的手段，与更换变压器和电缆结合使用，可以完全解决低电压问题，同时节省大量经费。
2.这种装置具有短平快解决问题的特性，配置灵活，做到一发现问题，立即安装装置，解决问题。
3.这种装置可以大量推广使用，投入成本低。
低压无触点线路调压器的出厂试验
每台无触点线路调压器在出厂前均应进行出厂试验，出厂试验的技术数据应随产品一起交付用户。
出厂试验项目应包括：
序号
试验项目
1
外观与结构检查
2
防护等级检验
3
绝缘试验
4
测量精度试验
5
保护试验
6
轻载试验
7
稳压精度试验
8
运行电压范围
9
电容投切试验
10
过载试验
11
温升试验
台区选相平衡装置
三相不平衡是低压输电线路客观存在的一个问题，一直困扰着供电和供电单位。
低压输电线路多采用三相四线制供电，由于单相用电设备的接入，很难做到三相供电平衡状态，三相不平衡供电必将产生零序电流，也就是零线电流，不平衡度越大则零线电流越大。
零线电流增加线路损耗，在变压器内部产生较大的涡流损耗，因此增加变压器铁损。
由此可见，三相不平衡供电造成的损耗是相当严重的。
三相不平衡的危害：
增加线损
感应电动机输出功率下降，降低使用寿命
造成低电压，影响书店和用电安全
增加变压其损耗，降低出力
工作原理：
控制器实时监测各相电流，通过比较三相电流，控制选相开关箱，将重载相上的单相分支逐个切换到轻载相，从而粗调三相负载，杜绝严重不平衡的情况发生。
实时监测台区变的各相电流，通过比较三相电流，计算实时不平衡度，如果不平衡度超过初始时设定的动作值，则发送调相命令给台区选相开关，选相开关收到命令完成选相，选相过程在10ms内完成，杜绝严重不平衡的情况发生。
调整前电流曲线调整后电流曲线
治理效果：
降低线路损耗。
降低配电变压器的电能损耗，增加出力，保证配电变压器寿命。
治理低电压，保证输电和用电安全。
功能特点：
选相功能：
根据多年实验数据总结，研发出毫秒级安全平稳选相技术，10ms内快速过零选相，不影响连续供电和用电；
电子开关厂家：
进口优质产品；
控制通讯方式：
载波；
保护功能：
故障旁路保护（小于10ms）；
选配功能：
可选漏电保护，过载停电，短路停电重合闸功能（当三相电网中单相支路出现漏电或者短路时，及时切断异常故障单相支路，不影响主线对其他单相支路的供电。
当检测到单相支路短路或漏电情况已解除，自动重合闸，保证正常用电。
适合各种配电台区应用，满足省公司与各地级市的需求，可大量推广。
）
技术参数：
额定电压：
220V
选相失电时间：
小于10ms
故障旁路时间：
小于10ms
防护等级：
IP43
装置容量：
20/30KVA
尺寸：
W500*D305*H485
重量：
30KG
运行案例：
三台选相平衡装置已经在某供电所农网台区配电变压器，安装挂网试运行，需要验证其实际运行效果。
以下为在两个台区变的“配电台区综合控制系统”上取获的、分别为补偿前后3天的负荷电流曲线图：
装置安装运行前变压器负载电流
为了验证数据的可信性，从第三方测量系统“配电台区综合控制系统”获取，其全天运行电流曲线图可在PC机上显示出来，可清楚直观地反应出各台区配变的三相电流及功率因数的大小情况，
通过在选配平衡装置安装运行前后的数据对比，便可验证出电流不平衡。
装置安装运行后变压器负载电流
选相平衡装置的出厂试验
每台选相平衡装置在出厂前均应进行出厂试验，出厂试验的技术数据应随产品一起交付用户。
出厂试验项目应包括：
序号
试验项目
1
外观与结构检查
2
防护等级检验
3
绝缘试验
4
保护试验
5
选相时间试验
6
选项功能试验
7
短信查询试验（可选）
8
谐波特性试验
9
温升试验
10
损耗试验
11
噪音试验
台区选相平衡的线路调压器
介绍:
1.实时监测各相电流，通过比较三相电流，控制选相平衡模块，将重载相上的单相分支逐个切换到轻载相，从而粗调三相负载，杜绝严重不平衡的情况发生；
2.选相平衡模块越多，平衡效果越好。
建议选相平衡模块的容量依照线路调压器容量选择；
3.控制通讯方式：
载波；电子开关厂家：
进口优质产品；选相时刻：
过零选相；
4.能够杜绝变压器负载三相严重不平衡，同一变压器上选相平衡模块越多，负载平衡效果越好；
5.台区选相平衡的单相线路调压器容量：
10,20,30KVA；
6.不选控制器，或控制器故障情况下，选相平衡模块可继续工作，杜绝严重不平衡；
7.选相失电时间：
小于10ms;故障旁路时间：
小于10ms；具有过载保护功能；
8.线路调压器是完全单独运行的，监测线路电压，保证输出电压合格。
台区选相平衡的线路调压器示例：
1、选相平衡模块的总容量不应小于变压器容量的20%。
具体容量参照线路调压器容量
以315KVA的台区变为例，可采用三台20KVA的选相平衡线路调压器，调节台区变负荷平衡，同时补偿线路电压，保证出口电压合格；控制器监控调节总负荷较重的那一相切换到相线负荷较轻的那一相，此种形式下，可实现负担最轻的那一相最多调整40KVA的负荷增量（即3台全部切入这一相）；
2、如果装有3台选相平衡的线路调压器如上图，就安装于常A常B常C，就是上述平衡一例；
如果装有6台选相平衡的线路调压器，就安装于常A常B常C各2台，平衡能力就是上述例子的2倍。
3、理论上，选相总容量越大，平衡效果就越好。
选相平衡的线路调压器台数应该是3的倍数；
本装置明显可以很好杜绝变压器严重不平衡的情况发生，而且成本较低。
4、本装置可以在无主控制器的情况下运行，可以杜绝严重不平衡的情况发生。
严防以下致命错误：
①输入输出接反；
②火零线接反；
③机箱没有接地措施；
安装使用注意事项
1、户外无腐蚀金属和破坏绝缘的气体。
2、不得含有爆炸危险的介质，无严重的霉菌存在。
3、电气间距大于10mm，爬电距离大于。
4、箱体与支架安装时使用防锈螺栓并紧固牢靠。
5、箱体右侧提供PE接地点，请做好接地事宜。
6、安装时箱体相对垂直，严禁倾斜。
7、进/出线使用国标电缆，保护好橡胶皮，防止漏电。
8、上杆过程中避免人员处于设备正下方区域。
台区集成补偿装置（无功、平衡、末端电压）
“台区变智能集成补偿装置”填补了国内柱上式配电台区的空白，达到了最优秀的性价比，将补偿无功就地平衡，补偿台区变负荷平衡，以及补偿末端电压合格，三大基本任务合一设计，实现了台区电气参数的长期合格，以及台区变压器的安全运行，并且保证了最高的产品性价比。
产品可作为典型设计进行全面推广和应用，满足因地制宜灵活开展配电台区建设的需要。
同时，也健全和完善了配电台区的技术标准体系，简化并统一设备型式和施工工艺。
本产品的设计，充分考虑了：
1、普遍存在的因时因地原因的配电台区负荷不平衡的情况；
2、电动工具与电机的广泛使用；
3、各种短路情况的发生。
更为重要的是，该产品完全实现了20年的长寿命（免维护，智能化远方监测）设计，也充分保障了人身安全和设备的运行安全。
另外，多个模块化的设计，也使装置灵活适应南方北方等各种台区实际情况，模块免维护设计，GPRS远程通讯，性价比也更高，具备长期推广价值。
基本原理
台区集成补偿装置可实现：
a、补偿无功就地平衡；
b、补偿台区变负荷平衡；
c、补偿末端电压合格。
三大任务合一设计，保证了台区电气参数的长期合格，以及台区变压器的安全运行。
本装置运行的基本原理是：
1.控制器实时采集台区的总电流电压参数，依据这个参数决定应该补偿的无功和选相平衡装置的选相决策，其目标是使功率因数合格，并且使变压器的平衡状态达到最优（在选相平衡装置能力范围内），选相是实现台区平衡最经济的方案。
2.其中的线路调压器（或选相平衡装置）是完全独立运行的，目标是使其输出电压合格。
其中，单相调压器都具备选相平衡功能，这个功能是依据控制器的平衡选相指令来完成的，与控制器之间的通讯是靠载波来完成的。
3.如果与控制器失联，该单相调压器（或选相平衡装置）将依据节点三相电压的差异，自行决
定选相调节负荷平衡，这个调节就不够精准了，只是粗调，但是也能完全杜绝变压器严重不平衡的情况发生。
此时，其选相粗调平衡的依据是：
如果此时输出电压是最低的那一相，同时电压最高的一相电压是合格的（或者该相电压高于最低的一相达30V），且本条件满足并维持60S不变，那就将输出切换到电压最高的一相，即选相完成。
选相切换失电时间：
<10ms;
故障旁路失电时间：
<10ms;
本设备配置的GPRS模块，可实现远方对台区变数据的监测和管理，实时监测台区变的电能质量信息：
三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数；
台区末端电压（预留9个末端电压数据）。
使台区变智能系统按最佳工况运行，为供电系统更安全、合理、经济的运行提供更可靠的保障，提高供配电系统可靠性。
台区变智能集成装置主要由以下几个部分组成：
综合控制器（含无功补偿）；
选相平衡装置；
三相无触点线路调压器（如果需要）；
选相平衡的无触点线路调压器等。
设备
作用
综合控制器
实时监测台区变各相电流，通过比较三相电流，控制带选相平衡的无触点线路调压器的选相；
补偿台区变线路功率因数；
实时监测台区变的电能质量信息，与上级管理系统通讯
选相平衡装置
安装在三相线路的分支点，粗调负荷平衡，选相装置的总容量不小于变压器容量的20%
三相无触点线路调压器
调节线路末端三相电压合格
选相平衡的
无触点线路调压器
安装在三相线路的分支点，粗调负荷平衡，选相装置的总容量不小于变压器容量的20%，选相模块越多，平衡效果越好；且具有调节线路末端电压的功能
10KV无触点线路调压器
工作原理：
调节变压器二次侧有若干抽头,抽头电压与晶闸管开关配合，可向串联变压器提供不同大小和方向的调节电压△U。
晶闸管开关受TSVR控制器控制,当控制器检测到用户侧线路电压变化时,控制相应晶闸管开关元件导通。
通过串联变压器对电网电压进行调节,使电网用户端电压U0=Ul±△U，实现对电网电压的升降压调整控制。
技术指标：
电压等级：
AC10KV/35KV调压响应时间：
＜50ms
电压调整范围：
-20％~+20%换挡失压时间：
＜2ms
调压精度：
±5~7％旁路失压时间：
＜2ms
通信接口：
RS485/RS232接口,选配GPRS
运行模式：
调压运行和旁路运行
本产品高于如下行业标准：
●JB/T《调压器第1部分：
通用要求和试验》
●GB/T17467-2010《高压/低压预装式变电站》
●DL/T537-02《6-35KV箱式变站订货技术条件》产品特点：
产品特点：
无触点，长寿命，调节快，高效率，免维护
产品型号表：
设备名称
容量范围
电压等级
无触点线路调压器
SWTSVR12/（500~12500）KVA
10KV
无触点线路调压器
SWTSVR35/（1500~37500）KVA
35KV
10KV调压器说明书
一、设计依据
1、兴隆台采油厂提供的《双五站线改造》施工图项目设计任务委托书。
2、北京西威清拓变流技术有限公司于2015年10月编制的《双五站线电容补偿安装》初步设计。
二、设计范围
本工程解决齐12-015井注氮气工程末端电压低的问题。
三、工程现状及概况
齐12-015井位于兴三变10KV出线双五站线103#分支165#杆处，距离兴三变出口距离约为14km,双五站线全长，其中出口至103#杆干线导线为LGJ-120，其他部分导线为LGJ-95。
目前双五站线出口电流为80A，本工程所处位置103#分支-162#分支处10KV电流31A。
四、设计参数计算
1.电网现状：
双五站线10KV电力线所接负荷可分为5部分，分别为：
103干线部分、103分支-22分支部分，103分支-107分支部分，103分支-137分支部分及103分支-162分支部分。
各部分示意图如图所示
2.根据甲方提供103#分支-162#分支部分10KV电流为31A，出口电流为80A，各个部分10KV侧电如表所示：
表
名称
10kV侧电流
距离上一节点距离
103干线部分
11A
103分支-22分支部分
103分支-107分支部分
5km
103分支-137分支部分
4A
103分支-162分支
31A
根据《工业与民用配电设计手册》第三版P542电压损失计算可得，各节点运行电压如表所示：
表各节点现状电压表
名称
线路10kV电压
103干线部分
103分支-22分支部分
103分支-107分支部分
103分支-137分支部分
103分支-162分支
注：
功率因数，兴三变出口电压按。
3、齐12-015注气井新增计算负荷，10KV侧新增电流为40A（注：
井场内配电设备采用变频启动）。
投运后，各节点电压如表所示
表齐12-015井投产后节点电压表
名称
线路10kV电压
103干线部分
103分支-22分支部分
103分支-107分支部分
103分支-137分支部分
103分支-162分支
其中，由103分支107#杆后线路电压均不满足规范要求（标准电压的±7％，不得低于）因此，需对双五站线进行改造，以保证线路末端电压满足要求。
五、设计方案
采用无触点线路调压器
1.在双五站线103分支107#杆前设无触点线路调压器，将无触点线路调压器二次侧电压设为，以保证线路后端电压满足要求。
2.双五站线103分支107#杆后段现有运行负荷为，齐12-015井新增计算负荷;负荷共计，经与客户商定107分支部分之后面负荷具有后期扩容的情况，故将双方协商后选定在107#杆前设2000kVA无触点线路调压器1套，电压调整范围为-30％~+15％。
3.无触点线路调压器，各节点运行电压见表
表调压器投运后节点电压表
名称
线路10kV电压
103干线部分
103分支-22分支部分
103分支-107分支部分
103分支-137分支部分
103分支-162分支
无触点线路调压器设外部手动检修旁路功能，便于设备检修、维护。
当设备故障时，无触点调压器内部自带旁路功能，控制器可以控制断路器将调压器退出电网，将旁路开关投入，提高供电可靠性。
旁路原理图见图
图无触点线路调压器旁路原理图
六、设计技术要求
1.新建电气设备及非载流金属构件做接地，水平接地体采用-40×4镀锌扁钢，垂直接地采用∠50×5×2500镀锌角钢。
接地电阻不大于4Ω。
接地装置安装件国标14D504。
线路调压器装于双五站线103分支107#杆前，调压器二次侧调压比设为-30%~+15%。
调压设自动控制器，以保证二次侧电压稳定；采用可控硅器件无触点分档调压；采用干式变压器，无需换油免维护；维护停电时间短。
内含快速旁路，保证无触点线路调压器故障时保证线路正常运行。
10KV无触点调压器主要技术参数：
●调压精度:
±5~7%
●调压范围:
-20%~+20%
●调压响应时间：
<50ms
●调压切换（失电）时间：
<2ms
●旁路切换（失电）时间：
<2ms
●调压换挡器件：
可控硅
●DSP实时时监测功能。
信息远传通讯口
●外形结构：
欧式箱变
七、施工及验收规范
电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-2006
电气装置安装工程66KV及以下架空电力线路施工及验收规范GB50173-2014
（台区有源）负荷平衡装置（LBC）
负荷平衡装置是一种用于平衡三相负载的新型电力电子装置。
该装置具有体积小、效率高、可靠性好的特点，主要应用于三相不平衡、电压质量低、线损严重的配电网中，通过平衡三相负载、改善配电网电能质量、提高变压器的利用率、降低线损。
系统原理图如下：
装置开启后，通过外接电流互感器（CT）实时检测系统电流，并将系统电流信息发送给内部控制器进行处理分析，以判断系统是否处于不平衡状态，同时计算出达到平衡状态时各相所需转换的电流值，然后将信号发送给内部IGBT并驱动其动作，将不平衡电流从电流大的相转移到电流小的相，最后达到三相平衡状态。
装置主要技术指标：
技术参数：
项目
规格
工作范围
400V±15%
相数
三相四线
工作频率
50Hz
平衡负荷电流能力
50A～150A根据需求可选
响应速度
10ms
安装方式
并联
通信接口
配备GPRS、RS485/RS232接口
产品特点：
无触点，长寿命，调节快，高效率，免维护。
（1）主电路逆变器采用国际著名品牌的IGBT器件。
（2）具有多种控制模式，可自由设定。
（3）可方便地通过并联实现扩容。
（4）过电流限制：
采用可靠的限流控制环节，装置能在自己的额定容量范围内最大限度的进行补偿，维持正常工作，不会出现过载烧毁等故障。
（5）具备完整的保护功能，包括过载、过电流、短路等，具备系统启动自诊断功能。
（6）具有缓冲启动控制回路，能够避免自启动瞬间过大的投入电流，并限制该电流在额定范围之内。
控制系统和逆变器之间的采用隔离传输信号，避免电磁信号的干扰，装置工作更加稳定可靠。
（7）控制器：
计算与逻辑处理采用全数字化技术，采用DSP并配有功能强大的FPGA芯片，能够并行处理大量数据、实时数字运算，运算结果精度高，响应速度快。
（8）分相独立控制、既能平衡负荷电流。
（9）装置采用柱上安装，具有安装周期短，运输方便，调试周期短。
产品型号：
设备名称
型号
最大平衡电流（A）
台区变负荷平衡装置LBC
SWLBC-33/380
50
台区变负荷平衡装置LBC
SWLBC-33/380
75
台区变负荷平衡装置LBC
SWLBC-33/380
100
台区变负荷平衡装置LBC
SWLBC-33/380
150
升级会员 