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【摘 要】本文简介电压低的原因及影响，分析长线路调压的几种方法，介绍VR-32调压器的工作原理和优点，以工程实例来阐明在长线路上安装大容量自动调压器位置的选择，安装自动调压器前后电压质量的对比。
【关键词】电压质量；电压调压器；调压方案
1 问题提出
台山位于珠江三角洲西南部，海（岛）岸线长649.2公里，陆地总面积3286平方公里，山地、丘陵较多，因地理位置及经济发展的关系，台山供电局管辖有9回主干线长度大于20Km、线路总长度大于70Km的10KV线路，用电负荷在线路10 Km之后且多为农村生活照明，负荷轻。随着近年经济的飞速发展和家电下乡，农村电气化水平日益提高，农村用电负荷急剧增加，同时因大面积开发沿海海边、海滩并采用大量增氧机进行的高密度养殖，致使用电负荷大且集中在线路未端，加剧了线路的电压损耗，造成在用电高峰时线路末端10KV等级电压小于8.9KV，220V等级电压小于162V，对养殖业（增氧机不能起运）和旅游业（住宅空调不能工作）造成很大的影响，用户投诉多，对供电企业服务形象造成很大的负面影响。
2 方案选择
改善线路电压方法主要有如下几种：调整变电站变压器分接头位置，新建变电站，更换大线径导线，安装线路电容器，安装电压调压器。还可调整配电变压器分接头位置以达到调整配变台区的电压。
2.1 调整变电站变压器分接头位置
采用此方法可调整变电站母线电压，如是有载调压变压器可满足这一要求，但如是无载调压变压器就无法满足这一要求。但对长线路且用电负荷集中在线路未端的情况，则无法确保线路末端用户的电压在电压偏差范围内。
2.2 新建变电站
因台山地区已取消35KV这一电压等级，要新建110KV变电站，建设周期长，投资大，也无法满足用户急需用电的需要。
2.3 更换大线径导线
此法可增加线路的负载能力，减少导线电阻的压降，有一定作用。
2.4 安装线路电容器
此法可补偿线路无功功率损耗造成的电压损耗，但对改善长线路且用电负荷集中在线路未端电压效果不十分显著。
2.5 安装电压调压器
此法可改变线路某处的电压以使其后电压达到电压在偏差范围内。关键是对选择电压调压器的形式和调压范围。
2.6 方案确定
综合比较，安装大容量自动调压器的方法是集快速、经济、方便、免维护、全自动于一体的完美方案。
3 自动调压器简述
台山供电局选择某事业部生产的VR-32调压器，下面就该调压器简介如下：
3.1 VR-32调压器基本原理
VR-32调压器是由一个特殊设计的有载调压装置和一个自耦变压器组成，它可以自动的“监视“并“平滑“的调节它的输出电压，使其输出电压保持在要求的电压下，32步调压从而使每步调压的幅度为线路电压的5/8%。其基本原理就是通过监测线路的电压和电流值的变化值，通过控制部分比较变化值的大小，由控制部分控制有载分接头动作，从而调节线路电压。电气原理图如图2所示：
3.2 调压器功能特点
调压器具有：精度高、寿命长、免维护、灵活、功能强、损耗低、经济、高防护等特点。3.3 10kV线路调压器安装接线方式
3.3 接线方式
主要2种：其一：采用2台单相调压器调压，组成“V”型接法，每组调压范围为：±10%。其二：采用3台单相调压器调压，组成“△”型接法，每组调压范围为：±15%。
4 调压器安装形式及位置选择
4.1 安装形式
调压器安装形式有：室内安装、落地安装和杆上安装三种形式，三种安装形式优缺点分析如下表：
4.2 位置确定
线路电压低是在负荷高峰时发生，选择调压器安装位置要根据线路的最高负荷计算线路的压降来确定调压器安装最佳位置，选择位置不合适，则经调压器调压仍达不到理想的电压。
5 应用实例分析：10kV 北邑线安装调压器及效果
5.1 方案概况
10kV北邑线总长度50.05公里，其中主干线长度为22.7公里（其中导线为LGJ-150/5.4，LGJ-70/10.7，LGJ-50/5.6），支线长度为27.3公里；配变总台数86台，装见容量7755kVA。 从计量自动化系统查得2011年最大负荷是7月26日20时30分，有功为2152 kW，无功为1078Kvar，功率因素为：0.894，线路后端大多用户电压已超出电压偏差范围外，其中最低电压为162V。
5.2 2011年及2012年业扩报装及预测
2011年北邑线最大负荷时的负载率为31%，根据业扩报装及规划，近年计划有：北陡镇润发石材厂、浪琴湾渡假村（江门路桥）、月亮湾渡假村、北渡咸围开发等大用户报装，预测近两年增加的负荷如下：
5.3 调压器安装位置考虑原则
必须考虑线路经过地形的实际和用户分布情况，10kV北邑线63-87#杆线路长4.35Km路经北陡部队，跨越山丘，途中无用户，在此安装一组调压器，可适当提高调压器输出电压，减少线路压降而对用户又没有影响。
87-167#杆线路长10.67Km，负荷分布较散，主要为农村生活用电，估算1000KW，167#杆后除农村生活用电外，主要为沿海旅游和养殖用电，负荷重且在线路末端，在此安装另一组调压器，可提高线路电压。
5.4 安装调压器后电压计算
计算前提：2011年已更换10kV北邑线#63-#147、#167-#232杆导线为LGJ-150，即北邑线1-#232杆导线全为LGJ-150，按变电站母线电压为10.3kV，功率因素为：0.9。线路阻抗如下表 5.5 调压器位置选择的计算
5.5.1 方案一、在63#杆安装一组调压器
在63#杆安装一组容量为 400A的调压器，用三台组成三角接线，调节线路电压为±15%，如果用两台调压器，调压器范围为±10%，末端电压无法达到要求。计算结果如下表：
5.5.2 方案二、在63#杆和167#杆安装两组二台调压器
第一组：在63#杆安装容量为 400kVA的调压器，用二台组成开口三角接线，调节线路电压±10%，第二组：在167#安装容量为 300kVA的调压器用二台组成开口三角接线，调节线路电压±10%，至线路末端电压为：9.89KV，满足要求。计算结果如下表：
5.5.3 方案三、在87#杆和167#杆安装两组三台调压器
第一组：在63#杆安装容量为 400A的调压器，用三台组成三角接线，调节线路电压±15%，第二组：在167#安装容量为 300A的调压器用三台组成三角接线，调节线路电压±15%，至线路末端电压为：10.16KV，满足要求，计算结果如下表：
5.5.4 方案确定
综合比较以上三个方案，并考虑今后用电负荷的增长和调压器调压的灵活性，选用方案三为最佳。
5.6 安装调压器后的调压效果
5.6.1 实物图
2013年4月12日在10KV北邑线67#杆和167#杆分别安装两组三台调压器，调压器的输出电压设定为10.5KV，因线路上负荷的不平衡及线路电三相电压的不同，三台调压器动作是不一致的，记录如下图：
5.6.2 用户效果对比
从广东电网公司计量自动化系统查出2012年北邑线最高负荷在7月21日23时05分，电流为259A，7月份几个用户最低电压如下表：
注：序号30为高压计量用户，其他为低压计量用户
从表中可得出，除在线路首端的序号3、5号电压离偏差范围（198V至235.4V范围内）较小外，其他用户电压离偏差范围较大，其中17、18、20、28、32号均超出电压偏差范围，属电压质量不合格。
使用调压器进行调压后，2013年北邑线最高负荷在7月13日23时40分，电流为286A，用电高峰期的7月份相同用户电压情况如下
从表中可得出，用户电压低情况已得到解决，调压效果非常明显。
5.6.3 小结
10KV北邑线安装线路自动调压器后，调压器根据线路负荷的变化，按设定的输出电压自动地调整调压器的输出电压，从而确保10kV线路的电压在偏差范围内，从而经配变的二次侧电压在偏差范围内，满足了用电客户生活、旅游业和养殖业发展的用电需要，杜绝了用户投诉电压低的事件发生，提升供电服务形象。
据此经验，台山供电局对存在的电压低的赤溪线、海沙线等4条线路安装了线路自动调压器，都达到明显的调压效果，保证了线路末端的电压质量。
6 结语
按线路最高负荷计算安装线路自动调压器安装最佳位置，合理设定自动调压器的输出电压，能有效提高线路末端的电压，使线路末端电压能控制在±7% 范围内，确保电能质量。
作者简介：
容瑞章，男，1965年7月出生，籍贯：广东台山，学历：大学本科，电力工程技术工程师、配电线路工技师、注册安全工程师。作者单位：广东电网公司江门台山供电局 研究方向：立体地网设计和测量，配电网运行管理和防雷技术。
【关键词】电压质量；电压调压器；调压方案
1 问题提出
台山位于珠江三角洲西南部，海（岛）岸线长649.2公里，陆地总面积3286平方公里，山地、丘陵较多，因地理位置及经济发展的关系，台山供电局管辖有9回主干线长度大于20Km、线路总长度大于70Km的10KV线路，用电负荷在线路10 Km之后且多为农村生活照明，负荷轻。随着近年经济的飞速发展和家电下乡，农村电气化水平日益提高，农村用电负荷急剧增加，同时因大面积开发沿海海边、海滩并采用大量增氧机进行的高密度养殖，致使用电负荷大且集中在线路未端，加剧了线路的电压损耗，造成在用电高峰时线路末端10KV等级电压小于8.9KV，220V等级电压小于162V，对养殖业（增氧机不能起运）和旅游业（住宅空调不能工作）造成很大的影响，用户投诉多，对供电企业服务形象造成很大的负面影响。
2 方案选择
改善线路电压方法主要有如下几种：调整变电站变压器分接头位置，新建变电站，更换大线径导线，安装线路电容器，安装电压调压器。还可调整配电变压器分接头位置以达到调整配变台区的电压。
2.1 调整变电站变压器分接头位置
采用此方法可调整变电站母线电压，如是有载调压变压器可满足这一要求，但如是无载调压变压器就无法满足这一要求。但对长线路且用电负荷集中在线路未端的情况，则无法确保线路末端用户的电压在电压偏差范围内。
2.2 新建变电站
因台山地区已取消35KV这一电压等级，要新建110KV变电站，建设周期长，投资大，也无法满足用户急需用电的需要。
2.3 更换大线径导线
此法可增加线路的负载能力，减少导线电阻的压降，有一定作用。
2.4 安装线路电容器
此法可补偿线路无功功率损耗造成的电压损耗，但对改善长线路且用电负荷集中在线路未端电压效果不十分显著。
2.5 安装电压调压器
此法可改变线路某处的电压以使其后电压达到电压在偏差范围内。关键是对选择电压调压器的形式和调压范围。
2.6 方案确定
综合比较，安装大容量自动调压器的方法是集快速、经济、方便、免维护、全自动于一体的完美方案。
3 自动调压器简述
台山供电局选择某事业部生产的VR-32调压器，下面就该调压器简介如下：
3.1 VR-32调压器基本原理
VR-32调压器是由一个特殊设计的有载调压装置和一个自耦变压器组成，它可以自动的“监视“并“平滑“的调节它的输出电压，使其输出电压保持在要求的电压下，32步调压从而使每步调压的幅度为线路电压的5/8%。其基本原理就是通过监测线路的电压和电流值的变化值，通过控制部分比较变化值的大小，由控制部分控制有载分接头动作，从而调节线路电压。电气原理图如图2所示：
3.2 调压器功能特点
调压器具有：精度高、寿命长、免维护、灵活、功能强、损耗低、经济、高防护等特点。3.3 10kV线路调压器安装接线方式
3.3 接线方式
主要2种：其一：采用2台单相调压器调压，组成“V”型接法，每组调压范围为：±10%。其二：采用3台单相调压器调压，组成“△”型接法，每组调压范围为：±15%。
4 调压器安装形式及位置选择
4.1 安装形式
调压器安装形式有：室内安装、落地安装和杆上安装三种形式，三种安装形式优缺点分析如下表：
4.2 位置确定
线路电压低是在负荷高峰时发生，选择调压器安装位置要根据线路的最高负荷计算线路的压降来确定调压器安装最佳位置，选择位置不合适，则经调压器调压仍达不到理想的电压。
5 应用实例分析：10kV 北邑线安装调压器及效果
5.1 方案概况
10kV北邑线总长度50.05公里，其中主干线长度为22.7公里（其中导线为LGJ-150/5.4，LGJ-70/10.7，LGJ-50/5.6），支线长度为27.3公里；配变总台数86台，装见容量7755kVA。 从计量自动化系统查得2011年最大负荷是7月26日20时30分，有功为2152 kW，无功为1078Kvar，功率因素为：0.894，线路后端大多用户电压已超出电压偏差范围外，其中最低电压为162V。
5.2 2011年及2012年业扩报装及预测
2011年北邑线最大负荷时的负载率为31%，根据业扩报装及规划，近年计划有：北陡镇润发石材厂、浪琴湾渡假村（江门路桥）、月亮湾渡假村、北渡咸围开发等大用户报装，预测近两年增加的负荷如下：
5.3 调压器安装位置考虑原则
必须考虑线路经过地形的实际和用户分布情况，10kV北邑线63-87#杆线路长4.35Km路经北陡部队，跨越山丘，途中无用户，在此安装一组调压器，可适当提高调压器输出电压，减少线路压降而对用户又没有影响。
87-167#杆线路长10.67Km，负荷分布较散，主要为农村生活用电，估算1000KW，167#杆后除农村生活用电外，主要为沿海旅游和养殖用电，负荷重且在线路末端，在此安装另一组调压器，可提高线路电压。
5.4 安装调压器后电压计算
计算前提：2011年已更换10kV北邑线#63-#147、#167-#232杆导线为LGJ-150，即北邑线1-#232杆导线全为LGJ-150，按变电站母线电压为10.3kV，功率因素为：0.9。线路阻抗如下表 5.5 调压器位置选择的计算
5.5.1 方案一、在63#杆安装一组调压器
在63#杆安装一组容量为 400A的调压器，用三台组成三角接线，调节线路电压为±15%，如果用两台调压器，调压器范围为±10%，末端电压无法达到要求。计算结果如下表：
5.5.2 方案二、在63#杆和167#杆安装两组二台调压器
第一组：在63#杆安装容量为 400kVA的调压器，用二台组成开口三角接线，调节线路电压±10%，第二组：在167#安装容量为 300kVA的调压器用二台组成开口三角接线，调节线路电压±10%，至线路末端电压为：9.89KV，满足要求。计算结果如下表：
5.5.3 方案三、在87#杆和167#杆安装两组三台调压器
第一组：在63#杆安装容量为 400A的调压器，用三台组成三角接线，调节线路电压±15%，第二组：在167#安装容量为 300A的调压器用三台组成三角接线，调节线路电压±15%，至线路末端电压为：10.16KV，满足要求，计算结果如下表：
5.5.4 方案确定
综合比较以上三个方案，并考虑今后用电负荷的增长和调压器调压的灵活性，选用方案三为最佳。
5.6 安装调压器后的调压效果
5.6.1 实物图
2013年4月12日在10KV北邑线67#杆和167#杆分别安装两组三台调压器，调压器的输出电压设定为10.5KV，因线路上负荷的不平衡及线路电三相电压的不同，三台调压器动作是不一致的，记录如下图：
5.6.2 用户效果对比
从广东电网公司计量自动化系统查出2012年北邑线最高负荷在7月21日23时05分，电流为259A，7月份几个用户最低电压如下表：
注：序号30为高压计量用户，其他为低压计量用户
从表中可得出，除在线路首端的序号3、5号电压离偏差范围（198V至235.4V范围内）较小外，其他用户电压离偏差范围较大，其中17、18、20、28、32号均超出电压偏差范围，属电压质量不合格。
使用调压器进行调压后，2013年北邑线最高负荷在7月13日23时40分，电流为286A，用电高峰期的7月份相同用户电压情况如下
从表中可得出，用户电压低情况已得到解决，调压效果非常明显。
5.6.3 小结
10KV北邑线安装线路自动调压器后，调压器根据线路负荷的变化，按设定的输出电压自动地调整调压器的输出电压，从而确保10kV线路的电压在偏差范围内，从而经配变的二次侧电压在偏差范围内，满足了用电客户生活、旅游业和养殖业发展的用电需要，杜绝了用户投诉电压低的事件发生，提升供电服务形象。
据此经验，台山供电局对存在的电压低的赤溪线、海沙线等4条线路安装了线路自动调压器，都达到明显的调压效果，保证了线路末端的电压质量。
6 结语
按线路最高负荷计算安装线路自动调压器安装最佳位置，合理设定自动调压器的输出电压，能有效提高线路末端的电压，使线路末端电压能控制在±7% 范围内，确保电能质量。
作者简介：
容瑞章，男，1965年7月出生，籍贯：广东台山，学历：大学本科，电力工程技术工程师、配电线路工技师、注册安全工程师。作者单位：广东电网公司江门台山供电局 研究方向：立体地网设计和测量，配电网运行管理和防雷技术。