广西玉林北流供电局平政供电所 广西玉林市 537000
摘要:农村电网是国民经济和社会发展的重要组成部分,担负着千家万户的用电职责,和老百姓生产生活息息相关,玉林网区地处广西东南丘陵地带,境内山地、丘陵、谷地80%,人口570多万,80%人口在农村,面积 1.28万平方公里,广大农村分布广,与电源中心距离远,负荷分散,造成线路长,电网建设相对滞后,低压线路线径小问题解决缓慢,造致电压无法满足正常的用电需要,每年由于电压低引起用户投诉占投诉总量20%。
关键词:农村电网 低电压 解决方法
引言
电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电势差的大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特,简称伏,常用的单位还有毫伏、微伏、千伏等。我国现行10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±10%;单相220V供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、-10%。即10kV电压低于9kV、380V电压低于342V,220V电压低于198V都为低电压。本文浅谈玉林网区农村低电压的造成影响、低电压形成原因、如何解决低电压方法。
一、低电压的造成影响
1、动力用电,随着生活水平提高,农村家中已有空调,电冰箱,洗衣机等家电产品、玉林地区乡镇小微企业发达,农村小作坊、家俱厂、养鸡、养猪养殖户饲料加工很多。无论是空调、电冰箱。还是家俱厂、养殖场都是使用交流电机做动力的电器,当电压降低时,会造成启动困难,且电压降低电机的电流会增大,电机的绕组会发热,当电压降低超过10%,绕组长时间温度过高,会影响电机的使用寿命,严重的话有可能会烧坏电动机。
2、照明用电,电压小于5%,普通电灯亮度会降低18%,电压小于10%,电灯亮度会降低305%,电压小于20%,会导致日光灯无法正常启动。
3、增大线损,在输送一定电能时,电压降低,电流相应增大,引起线损增大。
4、降低电力系统的稳定性。由于电压降低,相应降低线路输送极限容量,因而降低的稳定性,电压降低可能发生电压崩溃事故。
二、为什么会有低电压
1、农村电网规划与建设滞后,随着党中央“乡村振兴”战略落地,人民群众生活水平越来越高,对电力需求越来越大,而网区内6个县级单位(包括新电力)很多偏远乡镇,受投资额度、地理条件影响,缺少110kV及以上电源点,乡镇35kV变电站10kV出线供电半径过长,最长的达二十几km,根据电阻公式R=ρ*L/S,在电阻率ρ及导线截面S不变的情况下,电阻与线路长度L成正比,线路长度过长,电阻越大,而U=IR可知,电阻越大将导致末端电压越低。根据经验,在10kV线路供电半径超过10km的情况下,受线路的负载及自身压降影响,线路末端电压压降超过10%。
2、低压供电距离过长:玉林农村人口占比大,部分地方村镇无规划,民房密布,地方违章“抢建”现象严重,农村居民建房杂乱无章地不断向外扩建,部分台区无法深入到负荷中心,只能沿村边架设,台区布点无法全部满足低压线路供电半径在500m之内,低压供电半径过长,引起末端电压偏低。部分村民以个人利益为重,对新增公变及线路改造进行阻挠,造成居民用户的末端电压低。
3、低压线径偏小:农村地区大部分低压线路为1999年农网改造时期建设的,经过20多年发展,低压主干线、分支线线径已显偏小,导线老化严重的现象。已满足不了群众生活用电需求,也是电压质量下降的重要原因。
4、运行方式:三相不平衡,主要是低压三相四线供电系统的不平衡现象,包括电压不平衡、电流不平衡,是各相电源所加的负荷不均衡所引起。由于低压配台区三相不平衡最易引起台区电压偏移,往往因调整不及时而出现重载相低电压。
5、季节性用电: 春节外出人员返乡:农村大量人员在外经商或务工,台区负荷较小,但在过年到元宵大约半个月的时间里,外出人员返乡过年,造成这些地区的负荷呈突发性增长。由于原先的变压器容量较小,无法满足负荷增长的需求,产生了低电压,甚至变压器烧坏。
三、低电压解决方法
1、 首先做好电网规划,针对农村范围广、负荷分散、地形复杂等特点,有条件乡镇增设110KV变电站,减少35kV线路过长问题,消除主网供电瓶颈。
2、10kV线路过长影响,中压长线路多存在于县级供电区的偏远地区,较易出现低电压的问题。 有条件乡镇根据负荷发展情况,增设35kV变电站,减少10kV线路长度,同时通过10kV线路改造项目,解决10kV线路迂回、交叉供电现象,优化10kV供电网络,提高电压质量。对偏远地区,配变一次侧电压偏低,可调节配变档位,使二次侧电压符合台区电能质量要求。对于普通的三档调压配变未能满足调压需求的,可更换宽幅调压变压器,如五档调压的配变。 10kV无功补偿器可补偿10kV线路上的无功功率,对于提升线路电压有一定作用,使电压满足要求。
3、低压线路过长影响,解决低压网络供电半径过长的问题,在偏远乡村,低压线路过长则可以根据业扩延伸规定。根据负荷情况,考虑新建台区供电,缩短供电半径,给未来负荷增长预留容量。对于群众阻挠施工问题,依靠地方村委、村民支持,解决施工受阻问题。
随着生活水平提高及人口增长,农民自建在村边新房屋越来越多,供电部门要配合好政府,做好用电规划,考虑负荷发展,适当增大导线面积,把线径大低压主干线至用户处,为农村新农村建设做好规划。
4、低压线径偏小,对于农村旧房屋电压低更换低压导线是最彻底的解决办法,而且为未来负荷增长准备充足的线路容量,同时,更换低压导线在原线路上施工,施工不易受阻,是解决因为低压线径偏小而导致的低电压问题的有效办法。对于小作坊、养殖场小微企业三相动力用户,若线路中无功功率传输较多或突显低压线路线径不足的矛盾。通过装设低压线路无功补偿器能降低输送电流,使台区电压满足要求。
5、加大电压监测力度,电压合格率是在电网运行中,一个月内,监测点电压在合格范围内的时间总和与月电压监测总时间的百分比。电压合格率是供电企业绩效考核重要指标,供电企业在平时运行维护线路中,及时管控线路运行状况,发现电压偏低要早做计划,及时整改。
6、低压三相不平衡
台区三相电流不平衡,易引起低电压以及高线损等问题,治理三相不平衡问题,主要在于日常管理工作。农村低压系统多采用三相四线制,业扩延伸项目通过招投标由施工单位施工,为接电方便,装表人员往往从A、C挂接户线供电,容易导致B相电压较高而A、C相电压偏低。随着台区负荷的无序增长,原本相对平衡的三相电流,也会变得不平衡。因此,治理三相不平衡,不仅在于台区建设时摸清用户负荷,适当分配三相负荷,更有赖于后期供电企业运行维护常态化的管理工作。
7、采取错峰用电、低谷优惠电价政策减少低电压:玉林地区乡镇小微企业发达,农村小作坊、家俱厂、养鸡、养猪养殖户很多,根据负荷的地区性和时间性来调节负荷(1)在负荷比较重的地区必要时采取调峰、错峰及转移负荷的方式来减轻变压器或线路超载的情况,实行错峰用电,低谷优惠电价等,减小峰谷差,提高负荷率,减少高峰负荷电压越下限、低谷负荷电压越上限运行的现象,降低对电压的影响。(2)农村负荷峰谷明显,负载率低,要多利用经济等手段,宣传鼓励用户在低谷时段用电,实现移峰填谷,使负荷曲线趋于平稳,改善电网的电压质量。
8、季节性用电,对于原本台区配变容量较小不能满足新增负荷的情况下,可新立台区满足增长的负荷需求,也可新立配变与原配变形成组合变供电。也可以把配变更换成容量大变压器,不仅满足台区用电质量要求,也可降低台区线损。
四、结语
农村低电压问题大部分的产生原因并不复杂,用户分散、电网线路长、线径小,电网建设相对负荷增长的滞后等等是农村电网低电压的主要原因。尤其是县级供电企业,相对较少的农网建设改造资金是制约低电压问题解决。根据用电负荷增长,提前做好电网规划是解决电压低主要方法,优化10kV线路,解决10kV线路迂回、交叉供电现象,缩短10kV供电线路长度,使中压深入负荷中心。更换低压导线线径、分割台区负荷等是解决农网低电压问题的主要手段。
参考文献
[1]黄先武 浅谈农村低电压的成因和综合治理方案 《中国高新技术企业》2013年第36期(总第279期)
[2]姜克辉 浅谈农村电网低电压问题及解决方法《电力设备》2016年1期
[3]《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 1738-2012);