配电台区低电压应急治理方案研究

配电台区低电压应急治理方案研究

林培

林培

（泉州供电服务有限公司石狮分公司福建泉州362700）

摘要：目前在我国许多偏远地区的农网用户，供电“低电压”仍然是困扰生产生活的一大问题。在我国的农村、农牧民定居点及一些临时居住点地处偏远地区，不同程度的出现线路末端“低电压”问题，其本质是由于用电季节性和时间性造成的峰谷差大、配电线路过长压降严重、用电负荷不平均以及用户侧无功补偿不足等原因造成的。

关键词：低电压；配电台区；应急治理

1引言

伴随着工业经济的发展和社会生活方式的改变，低压用户对于供电质量提出了更高的要求。受到配电线路和用电负荷波动的影响，目前配电台区仍然存在三相电压不平衡和电压偏低的供电质量问题。为了保障低压供电的质量必须制定合适的低电压应急治理措施，以此提高供电企业服务水平。

2低电压电网的特点分析

2.1低电压网架结构特点

我国在不断加大对各地区电网配置的改造建设力度，电力是我国经济发展与建设的主要供应能源，各地区经济水平的提升使其日常生产与运行对电力供应有了更高的要求。因而近些年我国逐步对各地区的低电压网架进行重新建设，将单向辐射结构转换为环网结构，但是我国低电压电网的覆盖范围较大，有一部分的低电压网架结构还是单向辐射式结构。

2.2用电量逐渐增加

我国经济发展的持续提升使大部分地区的电网配置设施得到了重新的调整，重新规划建设后的配电网负荷逐渐增加，感性负荷也在不断的上升。而且无论是农村还是城市工业化的企业逐渐增多，各种电气化的设施都投入生产当中，因而用电量就有了大幅度的提升，使部分配电网存在低电压的问题。

2.3电压质量没有保障

由于部分地区电网供电线路建设还不完善，再加上用电设施的增多使用电量剧增，从而导致配电网的供电容量无法充分的满足居民或企业用电的需求。再就是很多公用配变的无功补偿设备容量较小，无功电源的功率不充足，无法有效的满足感性负荷对无功的消耗量，无功功率在配电网中流动较多，从而影响整体配电网的电压质量。

3低电压成因分析

3.1正序压降的成因

配电台区的正序压降会受到区域内用电负荷的正序有功功率、正序无功功率以及配电线路和变压器等效正序阻抗等因素的影响发生波动，正序压降与用电负荷的正序功率、配电线路和变压器的等效正序阻抗成正相关，也就是说正序压降会随着正序阻抗和正序功率的增大而增大。企业用电也是配电台区的主要用电类型之一，当该区域企业用电较多且用电功率因数较低时，需要考虑无功功率影响下的正序压降，结合实际情况选择具体的低电压治理装置。

3.2负序电压的成因

配电线路的等效阻抗与供电末端的距离以及三相负荷用电的平衡性是影响负序电压值的重要原因，一般来说与供电末端的距离近、配电线路长、配电线的线径小、三相负荷用电不平衡情况下负序电压较大。在常见配电网中，变压器等效阻抗相较于配电线路会比较小，负序电压多产生于配电线路阻抗上，负序电流通过是其产生的主要原因。

3.3零序电压的成因

配电台区不平衡的用电会导致零序电流的产生，电流从负荷流向系统经过变压器的中性点后再在该线路流回负荷，受到零序电流路径的影响，变压器、中性线以及相线的等效零序阻抗上都会有零序电压的产生。

4配电台区低电压应急治理方案

4.1加强三相负荷及电压质量监测工作

“低电压”监测及三相负荷平衡自动调整系统是一套集中采集、监测、遥控于一体的综合运行系统，可以实现台区的综合断路器开关操作、温度监测、台区配变参数采集，末端电压监测和三相负荷自动调整等功能的一套综合管理系统。根据支路三相相线负荷平均不平衡率的情况和支路相线电流的平均值，来确定相线间负荷的调整，从而实现支路三相负荷的平衡及线路末端“低电压”的改善。该系统由计算机和软件构成系统主站，由空气开关、三相剩余电流保护开关和单相带有换相功能的剩余电流保护开关及温度采集器等硬件组合，还可增加现场环境温湿度和烟雾报警灯功能，共同构成低电压监测及三相负载平衡自动调整系统。主站功能用于对数据的采集、分析、存档，并下发遥控指令，控制换相开关的动作，达到三相调平衡的目的。

4.2通过无功补偿方式治理低电压

第一，末端电压和串联补偿的关系分析。配电线路的末端电压和串联补偿电容量间可以形成闭合性的变化曲线，这意味着通过在配电线路中加装串联补偿装置的配饰来提升线路的末端电压时，其提升幅度是存在上限的。第二，末端电压与串联补偿和功率因数的关系分析。如果配电线路中加装了并联补偿装置，在功率因数从0.75提高到1时，其末端电压值将随着串联补偿电容量的变化而发生相应的变化。因此并联以及串联补偿装置分别是通过提高功率因数和补偿电抗的方式来实现对低电压问题的治理的。同时将这两种补偿装置应用在同一配电线路上时，串并联补偿会相互影响其治理作用的发挥。首先，如果负荷无功属于完全补偿时，在将串联补偿加装在配电线路的末端后，无论串联电容的补偿度值大小，末端电压的治理效果都将没有明显变化或者是仍然出现下降，串并联无功补偿的效果被相互抵消，影响了治理效果。其次，如果负荷无功没有完全补偿时，在将串联补偿加装在配电线路的末端后，当串联补偿度k小于1时，虽然末端电压会出现明显的提高，然而提升幅度不会超过k值为1时的末端电压值。而当k值小于1时，末端电压会存在提升的上限，同时还会由于功率因数的增加而逐渐减弱提升电压的效果。

4.3应用过渡性调节装置

针对监测数据中出现的季节性负荷激增或不确定性增加短期大负荷所引起的供电末端“低电压”的问题，可以在线路上串入有载调压装置作为过渡性调节装置进行电压支撑。通过不停电、持续在线、自动调节的有载调压装置搭配自动无功补偿装置，解决季节性负荷、短周期增加暂态负荷区域的供电末端“低电压”问题，既保证了季节性、暂态性“低电压”用户的电压合格率问题，又可以作为未进行农网改造前的过渡手段，在农网改造治理完成后，拆换下来。当监测平台监测到其他“低电压”问题，可以直接再次挂网运行，一次投资可反复利用，投资收益比高。另外，针对居民偏远而供电线路过长、压降严重引起的“低电压”聚集区，延长高压线路、增加配变台区办法成本过高，短时间不宜推进改造计划的情况下，采用串入有载调压装置的办法可以在最小投资的前提下，快速解决供电末端“低电压”的问题，时效性比较强，治理效果也比较显著。

4.4注意事项

（1）低电压现象处理方法必须依据以下先后顺序：三相负荷不平衡调整、配电变压器调档、增设配电变压器或增设低压无功补偿装置、配电变压器增容、低压电网改造、变电站调压、高压电网改造。（2）低压线路的改造问题。有的台区高压侧、低压侧出口电压均合格，但低压线路线径过小、供电半径过大等制约了整改效果，必须调整供电方式。因此，因地制宜分层级整改很有必要。（3）配电变压器容量的选择。在农网中严格区分生活、生产、排灌用电电源很难，在选择其容量时要因地制宜，依据“小容量、密布点、短半径”原则进行规划，且变压器容量应以现有负荷为基础适当留有裕度，并与地方经济发展结合考虑，适当延长规划期。

参考文献：

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