电压补偿装置在农村电网中的应用研究

本文介绍了一种适用于农村地区的低电压台区末端线路电压补偿装置，分析了其工作原理，结合典型案例分析了其在农村低压电网中的应用效果，并与治理低压电网低电压的传统技术做了相应比较，给出了该电压补偿装置的适用条件、局限性和相关建议。

【关键词】低电压 电压补偿装置 隔离变压器

1 研究背景

本文介绍的一种新型的低压线路末端电压补偿装置，具有体积小、重量轻、成本低、效果好及安装方便等优点。因此在低电压台区整治中，采用电压装置装置可以做为传统方案的一种补充，节约投资、提升经济效益。

2 原理分析

电压补偿装置包括主电路和控制电路两部分。主电路原理图如图1a所示，A、N是单相输入的相线和零线，LA、N是对应的输出线路，R是热熔断器，TX是隔离变压器，上下两个J0分别是接触器J的常闭接点和常开接点。控制电路图如图1b所示，J是接触器，DC是接触器J的工作电源，K0是控制开关。隔离变压器TX是该电压补偿装置主电路的核心元件，在电路中起到升压/降压作用，由于副边两条输出线路不与大地相接，两线与大地无电位差，因此人碰到任意一条导线都不会发生触电，相对比较安全，起到了原副两边绕组相互隔离的作用，因此称之为隔离变压器。电压补偿装置工作原理：

（1）当输入电压Uan达到合格水平时控制开关K0断开，接触器J不动作，常开接点下J0打开，常闭接点J0闭合，此时输入电压直接经过常闭接点传递到输出端，补偿器处于旁路状态，输出电压等于输入电压。

（2）当输入电压Uan低于合格水平时，控制电路给出投入补偿命令，控制开关K0闭合，接触器J线圈通电，使接触器常闭接点打开，隔离变压器副边绕组串联在输入相线与输出相线之间，而常开接点闭合，变压器原边绕组通电使用副边产生电压，此时输出电压等于输入电压和变压器隔离电压之和，起到升压的作用。如将隔离变压器简化为理想变压器进行分析，即有ULan=Uin+Uin*（N2/N1），实现升压作用，如果改变隔离变压器一个绕组的连接方向，则起到降压的作用。通过改变原副两边的匝数比，即可实现电压的分档调节。

3 电压补偿装置的组成、主要功能及选点

（1）电压补偿装置主要由电压补偿装置主箱及外置旁路箱组成，电压补偿主箱主要包含隔离变压器、接触器、控制器等，是电压补偿装置的核心，外置旁路箱主要是大容量的旁路开关，旁路开关主是自动投切，也可手动操作。也有一些厂家的类似产品将主箱和旁路箱合二为一，进一步缩小装置体积。

（2）电压补偿装置主要实现对电网低压线路电压自动补偿，当线路电压低于198V时，电压补偿装置自动投入补偿，线路电压在204V或以上时，自支将装置旁路，切换过程不断电。额定输入电压为176-235V，额定输出电压为198-235.4V，额定功率为单相10kVA，三相30kVA.可以安装在墙上，也可安装在电杆上，具有体积小、重要轻、效率高、安装灵活、迁移方便等特点。电压补偿装置一般采用模块化设计，可以选配GPRS通信模块。还有一些厂家的产品在电压补偿的基础上，添加无功补偿、谐波治理、负荷监控、电能计量、通信等功能，形成电能质量综合治理装置，这种综合治理装置的实用价值还需要在实践中检验。

4 应用情况分析

自2013年4月以来，我局分别在10个低电压台区末端线路安装了电压补偿装置，通过GPRS采集运行数据，现场实测和走访用户等手段，发现有七个台区升压效果明显，用户反映良好，日光灯等用电设备能正常启动，另外三个台区用户反映效果不明显，我们从反映良好及不明显的两类台区中各选取一个有代表性的台区进行典型案例分析。

典型应用案例分析一：台区A低压线路型号为BLV-25，供电半径约2公里，安装点在距离线路首端1.5公里处，安装点前150米有两户，安装点附近12户，安装点后500米还有5户。经实测，负荷高峰期，安装点用户输入电压在165-190V之间，升压后输出电压在188-217V之间，用户反映，安装设备后，电压有提高，但改善不大。安装点前150米处用户反映，安装设备后，拉低了他们的用电电压，经实测，设备安装前，高峰期该处用电电压为170V，设备安装后，电压为165V，比安装前降低了5V。安装点后500米处用户反映，安装设备后，效果不明显。经实测，用电电压约180V，虽然升压了，但由于距离太远，又产生了压降，升压效果是有，但不明显。

5 结论

电压补偿装置投资少、见效快，装置体积小，安装灵活，装置效率高，损耗低，特别适用于农村电网低压线路末端用户少、用电容量小的低电压台区。

作者单位

广东电网梅州兴宁供电局 广东省兴宁市 514500