摘要：该文介绍了配电变压器运行控制与管理系统的工作原理和主要功能。通过实际运试运行，证明系统的应用提高配网电压质量，提高配网经济运行水平，效果十分明显。

关键词：配电变压器；管理系统；应用效果

中图分类号：TM503＋.4　文献标志码：B　文章编号：1003-0867(2007)03-0040-02

1 配电系统现状分析

在电力系统输送电能的过程中，往往由于无功不能做到就地平衡，负载功率因数偏低，用电设备需要从系统中吸收大量无功，造成在输送同样数量的有功时，电网传输总电流增加，变压器的有效出力减少，供电线路及系统设备有功功率损耗增大，线路末端电压下降等不利因素。由于目前用户专用配电变压器执行了功率因数考核电价政策，大部分用户采用了低压无功自动补偿装置，基本实现了无功就地平衡，而公用配电变压器的功率因数往往偏低。另外，实际运行中的配电变压器负荷总是随时间变化而不断变化的，而且绝大部分的公用配电变压器负荷变化幅度较大，从而造成用户端电压波动较大，无功需量变化幅度也较大，传统的配电变压器无载调压和无功非自动补偿方式，以及变电站层面上的主变压器自动有载调压，已不能满足系统经济运行和用户日益提高的用电质量要求。

图1所示为2006年5月25日，江苏海门供电公司所管辖的一台公用配电变压器三相电压变化情况，其中A相电压合格率为100%，B相电压合格率为14.6%，C相电压合格率为31.25%。

图2所示为2006年5月25日海门供电公司所管辖的68台公用配电变压器平均电压变化情况，实测数据表明平均电压合格率仅为41.67%。

图3所示为2006年5月25日，海门供电公司所管辖的68台公用配电变压器平均功率因数变化情况，经计算功率因数总平均值为0.8221。

电力系统电压波动对企事业单位的用电设备产生较大的影响，电压偏高或偏低都会降低电气设备寿命，甚至损坏设备，影响安全生产和经济效益。据有关资料介绍，当电压下降10%时，电动机的寿命将下降30%，当电压升高5%时，白炽灯的寿命将下降50%。其它电气设备如继电器、接触器、断路器、控制变压器、电子元件等寿命也会有不同程度的下降。

综上所述，研究采用先进实用的技术手段以提高公用配网的电压质量、提高配网的经济运行水平是十分必要的。

2 配电变压器运行控制与管理系统概述

目前配网中普遍采用的低压无功补偿装置只是对无功进行调节，而未能综合考虑无功与电压的相互影响和配合，因此很难取得很好的总体效果。通过大量的调查研究和反复的方案论证，2005年江苏海门供电公司与国电南京自动化股份有限公司合作，开发了配电变压器运行控制与管理系统，通过实际试运行，证明该系统的应用对提高配网电压质量，提高配网经济运行水平，效果十分明显。

2.1 配电变压器运行控制与管理系统的基本组成

配电变压器运行控制与管理系统的基本组成如图4所示。系统主要包括：现场测量控制部分、信号传输部分、远端数据处理和综合应用部分。

2.2 系统工作原理及主要功能

2.2.1 工作原理

通过对配电变压器实际运行状态量的采集和分析，以无功和电压作为二元的控制变量，以九区图作为基本的控制算法，实现配电变压器有载自动调压、无功自动补偿综合分析和就地控制；同时通过GPRS无线通讯方式，将运行数据远传至客户端，对采集到的数据进行有效分析应用，形成直观示图和各类相关报表输出。

2.2.2 主要功能

参数设置功能：

·可在远方实现参数设置；

·容错功能及软件闭锁功能。

自动优化补偿功能：

·可实现三相共补和分相补偿相结合的混合补偿方式；

·电容器组轮流工作，自动循环投切，即先接通的先分断，后分断的后接通。

多重保护功能：

·欠压保护：电压≤设定下限（0.85～0.93 UN范围内可调）时，欠无功不投，已投的全切；

·过压保护：电压＞设定上限(1.07～1.20 UN范围内可调)时，欠无功不投，已投的全切；

·失压保护：装置在断电后控制开关自动断开，保证在再通电时，各电容器组处于分断状态；

·短路保护：采用快速熔断器保护方式；

·缺相保护：当相电压低于65%UN额定值时，视为断相，由控制器切除输出回路。

·过补偿等保护：如将要投入的无功容量会造成无功过补偿，则不投电容器。

自检复归功能：每次通电后，控制器进行自检并复归输出回路使之处于断路状态。

防投切振荡功能：在每次投入与切出的动作间保持最小5 min（300 s）的动作间隔，以确保补偿装置在遇负荷突变时，不会出现频繁投切的不良状态。

轻载闭锁无功投切功能：

·在变压器轻载时，因为这时无功功率变很小，所以只进行电压调节，而不进行无功投切，同样也可避免电容投切振荡。

延时功能：

·电容器投切延时：10～120 s，可设定；

·切投动作闭锁时间间隔：≥300 s；

统计功能：

·对投切数据等进行分类统计，提供分析依据。

分相测量功能：

·可分相测量、储存、上传三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量等。

自动报警功能：

·当配电变压器出现过负荷或负荷达到预警值时，系统将以手机短信方式，自动将告警信息发送到管理员手机上。

3 应用效果

海门市供电公司以创建“国家电网公司农网技术进步试点县”为契机，选择辖区内的20台公用配电变压器于2005年10月实施了这一项目，试运行数据表明该项目实施效果显著，经济和社会效益明显。

图5、图6所示为项目实施前后20台公用配电变压器运行数据对比。数据统计表明，项目实施前（2005年10月16日）：功率因数平均值为0.8442，电压合格率平均值为62.5%；项目实施后（2006年5月28日）：功率因数平均值为0.9583%，电压合格率平均值达100%。

参考文献

[1] 马维新. 电力系统电压. 中国电力出版社,1998.