
【摘 要】受“碳中和”和“碳达峰”目标影响,分布式电源涉及的领域正在逐渐增多,为此需要对电源内部配电变压器进行运行规划。基于此,介绍了分布式电源10 kV 配电变压器运行标准,再通过专业研究,对10 kV 配电变压器的升压运行过程进行全面分析,详细探究了等效电路、空载消耗、运行电压、短路阻抗与电价检测等内容,并根据变压器的升压运行结果提出建议,为此后配电变压器运行提供了草靠数值。
【关键词】升压运行;10 kV 配电变压器;等效电路;分布式电源
引言分布式电源多为连接在用户附近的35 kV 以下等级的电网电源。随着用户使用数量的增加,光伏储能数量也随之加大,会对传统配电网络的运行状态产生较大影响,因此,配电网的运行方式应进行整合规划。当前,分布式电源下10 kV 配电变压器的运行数量正持续增加,运行范围持续扩大,供电企业要全面探究变压器升压运行过程,及时了解并解决其生成的各项隐患,促进配电变压器的运行效果。
一、基于分布式电源的10 kV 配电变压器运行标准
当前分布式电源10 kV 配电变压器在运行过程中存在多种运行标准。
(一)分布式电源与配电网连接设计规范
该规范标准号为Q/GDW 111147—2017,明确规定了接入电压的接入点与等级点:8 kW 或8 kW 电网以下可连接220 V,6~20 MW 电网可连接35 kV,400 kW~6 MW 电网可连接10 kW,8~400 kW 电网可连接380 V[1]。在测算并网电压等级时,供电企业要依照当前电网条件,对经济性与技术性进行详细论证比对,当低等级电压与高等级电压都达到连接条件时,优先运用低等级电压。
(二)分布式电源与电网技术连接设计规范
该规范标准号为Q/GFW 1480—2015,规定电压等级要依照不同并网位置的装机容量来定, 比如,5000~30,000 kW之间可连接35 kV;400~6000 kW 可连接10 kV;8~400 kW可连接380 V;8 kW 或8 kW 以下则能连接220 V[1]。因此,在明确了分布式电源10 kV 配电变压器运行标准后,供电企业要对变压器运行状态与过程进行统一规划,全面把控变压器中的标准指标,对运行数值作出针对性调整。
二、基于分布式电源的10 kV 配电变压器升压运行设计
为保障分布式电源10 kV 配电变压器的升压运行效果,研究对升压运行过程进行合理设计,详细分析等效电路、空载消耗、运行电压与短路阻抗的变化情况,再对升压运行操作中发现的问题提出合理方案。
(一)等效电路
分析配电变压器等效电路,可将等效电路划分为简化等效电路、F 型等效电路与T 型等效电路等。研究借助折合算法形式,可引导二次位置绕组的磁动势保持不变,适时改变电流与匝数,精准测算变压器中的一次位置与二次位置,将数值分别设置为“实际值”“折算值”,并对上述数值变化范围进行高效规范。当10 kV 配电变压器处在负载运行状态中时,研究发现一次位置的绕组阻抗压降未出现明显下降,于是在实际操作中将此前的励磁支路转移到左边端口位置,继而获取变压器内的F 型等效电路。探究简化等效电路时,研究适当忽略励磁支路,利用合适方法测算短路阻抗,借助该项数值来替代简化等效电路[2]。在实际操作中,无论是简化等效电路还是F 型等效电路,都要依照工程项目中的相似电路来确定;可将上述等效电路运用到配电变压器下的负载运行操作中,并对负载运行过程进行全面分析。由于等效电路与配电变压器中的实际电路相比,仍存在些许偏差,而该类偏差在项目承受范围中即可。若当前配电变压器处在空载运行状态,则需要采用F型等效电路,确保电路分析的准确性。
(二)空载消耗
在探究10 kV 配电变压器升压后的运行状态时,研究全面审查了励磁电压与磁通密度的变化范围,明确空载消耗对变压器运行的影响。
研究在规范测算励磁电压的空载消耗时,发现当前配电变压器中的低压绕组多采取箔绕形式,与高压绕组相比,其辐向厚度更低,借助多种分析方式,可明确低压绕组与高压绕组间的关系。研究将变压器短路抗阻设置成Uk,若该项数值为4%,可根据实际情况探究其形成的空载损耗。例如,变压器两侧位置的短路抗阻分别为2% 时,则依照计算公式,精准测算升压变与降压变的数值,并详细比较上述数值的变化范围。若变压器两侧的某处短路阻抗为2.5%、另外一侧为1.5%,则升压变中的励磁电压大于降压变阶段的励磁电压。
