[[摘要]本文基于輸電線路距離長、電壓降和線損過大，導致直供大負荷工業(yè)用戶母線電壓低的事實，提出了采用非常規(guī)自耦變壓器在輸電線路中間進行二次升壓的方法，以提高電壓質量，降低損耗，節(jié)約能源。[關鍵詞：自耦變壓器，輸電線路，電壓質量，升壓，降損：淅川縣位于南水北調中線工程渠先所在的豫鄂陜交界丹江口水庫主淹沒區(qū)。通過20多年的改革開放發(fā)展和家對庫區(qū)移民優(yōu)惠政策的實施，淅川電網基本形成了優(yōu)勢互補、運行靈活的電網結構，南靠華中、南靠丹江、西靠西北，三網供電。目前年供電能力達到22.5億千瓦時。但由于歷史原因和地理環(huán)境的特殊性，我縣部分重型工業(yè)用戶集中在縣城附近，導致傳輸距離過長，用戶端電壓負偏差大的現(xiàn)象。特別是我局管轄的110千伏丹鋁線，導線型號LGJQ-300，全長87.5公里.就拿我縣年產5萬噸鋁制品的電解鋁廠的負荷來說。丹江口水電廠供電時，受電端母線電壓約為88-93 kV，在一定程度上造成廠內電解鋁槽出力不足，影響正常生產。同時，由于丹鋁線過度虧損，我局營銷成本增加。丹江口水電站汛期西川電網如何在優(yōu)惠供電期提高電壓質量，較大限度降低損耗，節(jié)約能源，提高供電可靠性，已成為我局亟待探索和解決的課題。鑒于丹江口水電站汛期投入運行的機組較多，電解鋁廠無功不足較少。經過認真的技術論證和經濟對比分析，并經有關方面同意，我局決定在丹鋁110千伏線路中間46公里處建設一座150兆伏安自耦變壓器升壓站，自籌資金在中間進行兩次升壓，以保證兩個電網在豐水期和枯水期回送時的電壓質量。本文簡要介紹了改造后的技術方案和經濟效益，供同行參考，望指正。2.經濟技術比較：1。丹鋁110KV線路升壓前末端電壓和功耗：已知閾值：導線型LGJQ-300，線路長度L=87.5km，導線電阻R=0.11/km，導線電抗X=0.382/km，丹江口水電廠110K V母線電壓UN=110KV， 和線路的平均負荷P(1)電壓損失為：從cos=P/=100/=0.894從sin=Q/=50/=0.447 從I=P/UN cos10-3=100/1120.89410-3=576 a到U==576 (0.1187.50.8940.3820.382 功率損耗：按丹江口水電廠至淅川電解鋁廠年較大供電時間系數(shù)0.75計算，則：p=87600.759580=62940600 kw . h(4)經濟損耗：按丹江口水電廠至淅川電網平均電價每千瓦時/0.215元計算：則每年I

2.升壓改造后呂丹110千伏線路末端的電壓和電能消耗：(1)丹江至鳳凰升壓站線路的電壓損失和電能消耗：線路長度L=46km公里。其他已知閾值不變：從u=in(rlcosxlsin)=576(0.11460.894 0.382460.447)=12349v 110kv鳳凰升壓站母線電壓：UF=112000-12349=99651V功率損耗：從P1=32r 10-3=35762 鳳凰至鋁廠線路長度L=41.5km的電壓損耗和功耗為：in=p/un clos=100/1190.894103=542 a； u=in(rlcoslsin)=542(0.11=10483V鋁廠站110母線實際電壓：UL=119000-10482=108518V功率損耗：a .線路功率損耗：p2=3I2r10-3=354220.1141.510-3視在功率自耦變壓器功率損耗：Pb=P0 PD(S/Sb)2=59 140(11856/150000)2=136.8 KW(4)總功率損耗：P1=4498 KW從丹江到鳳凰；Pb=136.8 KWp2=4325 KWp=P1Pbp2=5036 136.8 4023=9196 KW(5)電能損耗：計算閾值同上： Wh/年(6)竣工后節(jié)電： pj。y=ph=62940600-60240330=2700270 kw . h/年(7)增加經濟效益：27002700.215=580558元/年 #p#分頁標題#e#

耦電力干式變壓器在運行中涉及的幾個技術問題1、電源側星形繞組中性點是否需要接地：根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》電氣一次部分“主干式變壓器中性點接地方式章節(jié)中”“凡是自耦干式變壓器中性點須要直接接地或經小阻抗接地”的規(guī)定，我局鳳凰110KV電力自耦干式變壓器的中性點則需必須接地。這樣一來，將會改變對該臺干式變壓器供電的110KV電網系統(tǒng)中的零序電流分布，導致整個所接110KV電網系統(tǒng)中所有輸電線路零序保護需重新計算校核整定。且涉及不同產權的多家供電單位。協(xié)調工作量相當繁雜，保護計算費用支出較大.我局經過技術論證，提出該臺主變中性點除主變進行倒閘操作時短時間合上外，平時采用不接地方式。其論證觀點是：電力設計手冊或教課書中所規(guī)定的自耦電力干式變壓器中性點必須接地或經小阻接地，主要是考慮到常規(guī)電力自耦干式變壓器其串聯(lián)繞組和共用繞組是由兩個不同電壓等級的高中壓繞組所組成。為降低工程造價，制造廠大多采用分級絕緣結構。運行中一旦高壓電網內發(fā)生單相接地故障時，將會在其中壓繞組上出現(xiàn)危險的過電壓而對中壓繞組的絕緣造成危害。為降低繞組對地電位，其中性點必須接地。而我局的鳳凰調壓變是一臺進出側都是110KV電壓等級的并在副邊進行升壓的自耦電力干式變壓器，主要是為保證我縣電解鋁廠正常負荷（10萬KW）時的電壓質量，而在線路中間進行110KV小范圍二次升壓的特殊用途干式變壓器。其一次輸入電壓90—110KV，調壓范圍在90—121KV之間，因其串聯(lián)繞組和公共繞組運行電壓都是110KV電壓等級，并按全部加強絕緣水平設計，絕緣耐受水平為154KV，且平時運行中中性點又采用不接地方式，即是運行中110KV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障而引起對地電位的瞬時升高，因零序繼電保護的快速動作，其影響要比常規(guī)高中壓分級絕緣的自耦電力干式變壓器所造成的影響小的多。2、干式變壓器的防止過電壓措施：（1）在主干式變壓器進、出線兩端各裝設一組氧化鋅避雷器，防止雷電感應過電壓。（2）因主變10KV側繞組平時不帶負荷而無出線，為防止該繞組靜電感應過電壓，將套管引出線一相直接接地層。（3）為防止高壓繞組高端高壓懸浮電位對主變繞組絕緣的影響，由制造單位采用下列措施，即：①干式變壓器調壓裝置采用貴州長征電器股份有限公司生產的ZY1A—I1200A（MT1200—252/18180）型有載分接開關，電壓等級252KV，18個檔位，17級線性調壓。① 線卷端部油道加大幾何尺寸，便利油流散熱。② 加強加厚絕緣和增大線圈層匝間及引線電氣距離。③ 改善繞組匝間電容分布，在線圈端部加裝靜電板。3.運行結線方式：丹江水電廠豐水期間向淅川電網供電，枯水期間由淅川電網向丹江口市部分用戶倒供電。鳳凰站設計了靈活方便的運行結線方式，如下圖所示： 4、鳳凰升壓站的繼電保護配置：（DCAP系列微機保護）（1）主變保護配置：（非電量保護主變本體已帶）① 防御干式變壓器繞組和引出線相間短路的縱聯(lián)差動保護。② 防御主變在需進行倒閘操作時，中性點地刀短時合上期間繞組和進出線兩側單相接地短路的零序縱聯(lián)差動保護。③ 防御主變兩側母線對稱或不對稱短路的110KV復合電壓閉鎖過電流保護。④ 防御主變對稱過負荷時的過負荷保護。⑤ 防御主變及兩側單相接地的零序電流保護和中性點間隙放電的零序電流、電壓保護。⑥ 防御系統(tǒng)重負荷線路突然切除時電源電壓異常升高的過電壓保護。該保護預設兩個門檻值，電壓突變量達到較好門檻值時121KV時，報過壓告警信號在，達到第二門檻值時126KV時，瞬時動作于兩側斷路器跳閘，并用延時重合閘來補救。（2）根據(jù)系統(tǒng)供電運行方式的需要,考慮到在互相倒供電時的線路保護,其兩側線路保護配置:①三段式距離保護:  ②三段式零序方向電流保護:  ③三段式相間過流保護:四、經濟效益評價：未建前，丹鳳線每年線路損耗約1353萬元，且我局每年有五個月需從華中電網高價購入約2.8億KW.h電量以維持該廠生產需要。其電價每KW. h/0.315元，則支出電費2.8×0.315=882.0萬元。與由丹江水電廠供電時電價每KW.H/0.215相比，2.8×0.215=602.0萬元。僅此項每年我局少支出電費：882.0—602=280萬元.再與線路降損效益相加，降損效益為280+580558=338.055萬元。鳳凰110KV自耦變壓升壓站，我局共投資600萬元建成，該線路電壓和輸出功率得到明顯的提高，較大可輸出120000KW電量，丹江水電廠每年對淅川電網在原有供電量的基礎上又可多供1.05億KW電量來帶城區(qū)部分用電負荷。丹江水電廠直供區(qū)電價與華中電網電價平均低0.1元，則建成后，此項我局年直接降低購電成本為：1.05（億）×0.1（元）=1050萬元總經濟效益：（減少購電成本1050+280）+（該線路降低損耗58.05）=1388.05萬元。設備投資回收期/年=設備投資額（元）/采用新設備的年節(jié)約額（元/年）=600/1388.05=0.45/年。結語：我局鳳凰110KV自耦升壓變自2004 年 6 月 28 日投運至今，經過兩年多的運行實踐證明，我縣電解鋁廠的110KV母線電壓達到家規(guī)定標準，由投運前的90KV左右升至現(xiàn)在的108KV左右，增大了該廠的設備出力，減少了輸電線路的功率損耗，提高了供電可靠性，其運行效果基本與經濟技術分析相一致。取得了較大的經濟效益和社會效益。但是，該站作為在全電網中一種較為罕見的升壓運行模式，目前運行及管理經驗較為貧乏。我局在做好電網無功補償裝置科學規(guī)劃合理配置安裝的同時，將繼續(xù)強化管理、積極探索、構筑和諧電力，服務和諧社會，力爭達到供用電雙方利利益雙贏的目的。#p#分頁標題#e#