10kV線路調壓器功能特點及經濟效益

電壓是電能主要質量指標。電壓對電網穩定及電力設備安全運行、線路損失、工農業安全生產和人民生活用電都有直接影響，農村用電量隨著經濟和社會發展而迅速增長，對供電的質量和可靠性提出更高的要求，采用數字化、信息化技術的智能電氣設備的需求也必將日益增加。
10kV線路調壓器（以下簡稱調壓器）是一種可以自動調節變比來保證輸出電壓穩定的裝置。其可以在額定電壓20%的范圍內對輸入電壓進行自動調節。在線路中端或者是末端安裝調壓器可以使整個線路的電壓質量得到保證；對負載較重的線路，負荷較大引起線路壓降大，在線路中端加裝調壓器也可以改善整條線路的電壓質量；有些變電站主變仍采用無勵磁調壓，調壓器也可安裝在變電站主變壓器出線側，實現有載調壓。
1、調壓器功能特點
1)裝置容量大、體積小、損耗低、便于安裝維護；
2)跟蹤電壓變化自動調整有載分接開關檔位，動作可靠，電壓調整精度高；
3)可以根據需要調整電壓基準值、動作延時、允許范圍、次數限定，參數設置靈活、方便；
4)顯示輸出端電壓、電流、日動作次數、總動作次數、當前檔位，具有最高檔和最低檔指示；
5)具有檔位上限、下限保護，動作限時功能，有效的提高了設備的可靠性；
6)控制器具有過流、欠壓保護，當線路處于過流、欠壓狀態時，控制器自動閉鎖；
7)控制器采用工業級控制芯片，可靠性高，抗干擾能力強，可適應戶外惡劣環境；
8)具有RS485通訊接口，可以通過無線通訊模塊在距安裝點30 m以內查看、修改控制器的參數。
2、如何選取調壓器的容量、調整范圍、安裝地點
2.1 容量的選取
調壓器容量范圍：500～10000 kVA。
最大負荷電流原則。某條支線的某一點最大負荷電流為100 A，其容量為√3×10×100 =1730 kVA，該處選取調壓器容量為2000 kVA。
若支路上的最大負荷電流無法獲得，可根據調壓器后面所帶變壓器容量之和，乘最大負荷的同時率計算得出。
但同時率也是一個很難確定的值。尤其是夏季農田灌溉期間，同時率無法根據以往的運行經驗確定。曾經發生過幾起因同時率選取值小而燒毀調壓器的情況。因此，建議在容量選取上留一定的裕量，極端情況同時率可以考慮大于1。例如：某條線路末端有4臺配變，容量分別是500 kVA、315 kVA、315 kVA、400 kVA，容量和為：S = 1.2×(500 + 315×2 + 400) = 1836 kVA，可以選擇2000 kVA的調壓器。
2.2 調節范圍的選取
常用的調節范圍為±10%、0～+20％和-5%～+15%。
有些線路電壓實際為9 kV左右，可選擇±10%的調壓器。特別是一些線路負荷重時電壓低，負荷輕時電壓高，則應選擇±10%范圍的調壓器。
對一些電壓特別低的線路，宜選擇 0～+20％的調壓器。極特殊情況，可采用二級調壓。
對一些線路大部分時間電壓低，但也存在某一時候電壓過高,則可選擇-5%～15%的調壓器。
2.3 檔位的選取
分接開關有多種檔位可選取。一般情況下選9檔，即每調一檔，電壓升、降為250 V。
2.4 安裝地點的選取
一般情況安裝在整個線路(或負荷)的1/2處或2/3處。也常裝在線路末端。盡管安裝非常方便，但還要考慮地理位置，盡量使施工及安裝方便。
3、調壓器與10 kV柱上無功補償的配合
調壓器能調節線路電壓，但不能解決無功補償問題；
無功補償裝置能有效補償無功，但對負荷重、電壓低的長線路，調壓效果很小僅200～300 V；
調壓器與10 kV柱上無功自動補償裝置配合使用則有效地解決電壓與無功補償問題，其效果相當于一個簡易柱上變電站，而造價僅為變電站的1/6～1/10。
4、調壓器節能效果實例
10 kV馬四線全長70.99 km，線徑以LGJ-50為主，負荷集中在線路的中后端。線路過長，線徑細，損耗大使得線路上的用戶電壓很不穩定，線路末端電壓低，影響了用戶的正常用電。根據線路的實際情況，在馬四線路 86#桿上加裝調壓器，型號為HWOSZ-2000/10-9(-5％～+15％)，即調壓器的容量為2000 kVA（安裝點后配電變壓器的容量為1045 kVA），調壓范圍為-5％～+15％，檔位為9檔，可改善10 kV馬四線路的電壓。
安裝點的電壓安裝前約為9 kV，通過調壓器升壓以后安裝點的最高電壓為：
U安' = U安×(10/8.5) = 9×(10/8.5) = 10.6 kV。
10/8.5表示調壓器調壓范圍內的電壓最大變比。
通過調壓器后安裝點的電壓可以保持在10 kV以上。
安裝點距離線路末端的距離約為 30 km，電線為LGJ-50型導線，線路電阻：R = 30×0.660 = 19.8 Ω，式中0.660為LGJ-50導線單位長度的電阻（Ω/ km）。
經過調壓器升壓后可以輸出U安' = 10 kV。
節能計算如下：
ΔP = R×[(S2/U安2) - (S2/U2安')] =19.8×[(0.5×2000)2/92 - (0.5×2000)2/102] =46.444 kW
式中—— 0.5為負載率；
S為安裝點后的容量；
U安為安裝調壓器以前安裝點的電壓；
U安'為安裝調壓器以后的電壓。
去掉調壓器的損耗4 kW，節能為42.444 kW；一年投運率為 50％，總節電量： P=42.444× 24× 365× 0.5 ≈185904 kWh。按0.5元/kWh計算，年經濟效益約9.3萬元。
通過以上的例子可以看出調壓器對于電壓的調節作用非常明顯，電壓比未安裝時升高了1.6 kV。此外調壓器應用后，線損也有明顯的減少。既提高了電能質量，又減少了線損，有明顯的社會效益和經濟效益。