1、刍议农村配网低电压治理【摘 要】随着经济的发展,负荷增长与变更,部分区域出现一定程度的低电压问题,其中农村地区表现更为明显。文章首先从低电压的主要原因进行分析,提出一些相应的解决措施,以供参考。 【关键词】农村配网;低电压治理 中图分类号:TM421 文献标识码:A 根据国家电网公司下发380V-500KV 电网建设与改造技术导则文件:(1)10kV 及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的7%;(2)220V 单相供电电压允许偏差为额定电压的+7与-10%。综上所述:配网低电压现象指 10kV 供电时低于 9.3KV;380V 三相供电时低于353.4V;220V 单相供电时低于 198V。
2、一.低电压问题成因分类 1 中压配网原因: 10kV 供电半径过长,线路末端电压损耗太大,导致电压偏低;10kV 线路供电半径应满足末端电压质量的要求。原则上 A+、A、B 类供电区域供电半径不宜超过 3km;C 类不宜超过 5km;D 类不宜超过 15km;E类供电地区供电半径应根据需要经计算确定。 10kV 线路超重载,导线截面小;由于农网改造过程中有些地区对负荷预测不准,导致导线截面选择过小,由于负荷发展较快,线路截面已不能满足载流量的要求。 线路无功功率补充不足;农村低压电力网中有大量异步电动机和配电变压器,而且负载率不高,无功负荷相对比较高,所以自然功率因数偏低。当补偿并联电容器容量
3、不足时,导致线路输送大量无功功率,而产生电压损耗,引起电压偏低。电网中主变压器,有载调压装置投运率低或调压操作不及时。 2 低压配网原因: 低压线路供电半径过长,线路末端电压损耗太大,导致电压偏低;380/220V 线路应有明确的供电范围,供电半径应满足末端电压质量的要求。原则上 A+、A 类供电区域供电半径不宜超过 150m,B 类不宜超过 250m,C 类不宜超过 400m,D 类不宜超过 500m,E 类供电区域供电半径应根据需要确定。 低压导线截面小; 台区低压负荷预测不准,导致低压导线截面选择过小,由于负荷发展较快,低压线路截面已不能满足载流量的要求。 配电变压器三相负载不平衡。 配
4、电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于 10,中性线电流不应超过低压侧额定电流的 25,低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于 20。三相不平衡会引起中性点电压位移,造成负载轻的一相电压偏高,而负载重的一相电压偏低。 无功补偿容量不足。 二、农村配网“低电压”主要成因 1 电网负荷增长迅速,线路供电能力不足 随着国家“新农村建设”和“家电下乡”等惠农政策的实施,大批家用电器呈逐年猛增趋势进入百姓家庭,造成农村用电量迅增,电网荷载压力大,供电质量差。 另外,随着工业化进程的加快和工业用地的集约化,造成大负荷过度集中,线路负荷分布不均,负荷多集中在线路末端。受电源点支撑和电网建设改造投入不
5、足的制约,部分中低压线路线径小,保证供电质量能力较弱。 2 低压线路供电半径过长 低压线路供电半径过长是造成“低电压”的主要原因。究其原因:一是村庄不断外延扩张,造成线路不断延伸,由于没有及时进行改造,电能损失严重。二是变压器布点不合理,10kV 线路不能深入负荷中心,低压供电线路呈单方向放射状,从而造成末端电压偏低。 3 用电负荷性质发生根本变化 当前彩电、洗衣机、冰箱、空调等各种电器已走入寻常百姓家,打破了以往白炽灯照明的用电格局。而这些电器都是感性负荷设备,需大量无功功率,但台区和客户设备的无功补偿却没跟上,即便部分台区装有电容器,但投运率不高。农村电网无功缺额越来越大,致使供电线路输送
6、大量无功功率,加剧了电压降低。 三、解决“低电压”的主要措施 1 合理选择导线截面和供电半径 我公司所属的一条 10kV 农村线路为 LGJ-95mm2 导线架设,最高负荷2.5MW,供电半径 12km,功率因数 0.9,LGJ-95mm2 导线持续允许负荷为5.2MW,按载流量可满足运行要求。但客户反映末端电压低。通过计算该线路末端电压损失约为 1461V,末端电压偏差率为 14.33%。虽然供电半径只有 12km,但其末端电压偏差值已远远超过供电营业规则规定的7%。 因此,对于线路导线截面和供电半径的确定,不仅要查手册,满足10kV 线路供电半径城镇不宜超过 4km,乡村不宜超过 15km
7、,低压线路供电半径城镇不宜超过 250m,乡村不宜超过 500m,这一原则来规划。还要从线路载流量、电流密度和线路末端电压偏差等方面进行全面计算和分析。在电网建设改造中,导线截面选择“10kV 县城电网架空主干线截面不宜小于 150mm2,乡村电网架空主干线不宜小于 95mm2。城镇低压主干线路导线截面不宜小于 120mm2,乡村低压主干线路导线截面不宜小于50mm2。中性线导线截面应与相线导线截面相同”这一要求实施。在缩短供电半径的措施中,通过对重负荷线路进行了调整,新增 10kV 出线,对现有负荷进行再分配。在保证 110 kV 变电站布点的基础上,统筹考虑投入与产出比,增设布置了小容量、
8、紧凑型 35kV 变电站,以有效缩短 10kV线路供电半径,提高供电质量。在低压台区改造中,实现 10kV 线路进村,满足配变“小容量、密布点、短半径”的布点,最大限度缩短 0.4kV 线路供电半径。 2 全网优化,实现无功就地平衡 创新提升变电站无功补偿能力:在变电站普遍采用分组自动投切补偿的基础上,积极探索动态平滑调节无功补偿的应用。35kV 变电站采用磁控电抗器动态无功补偿装置,各站均配置 1800kvar 的电容器组,装设1500kvar 的磁控电抗器一台,实现电容器 300kvar 直投,3001800kvar连续可调动态补偿(补偿精度 0.05%,即补偿梯度为 9kvar) 。通过
9、运行来看,真正实现了“按需补偿” ,变电站主变二次功率因数始终保持在0.97 左右,很好地改善了电压质量,降低了系统损耗。 合理提升 10kV 线路无功补偿能力:针对农村 10kV 线路无功需求峰谷差较大的特点,采用了固定与自动投切相结合的补偿模式。电容器总容量按配电变压器空载损耗和无功基荷两部分来确定,这样不论线路负荷处于高峰还是低谷时,都能充分对线路进行补偿,并避免过补的发生。装置安装在无功负荷中心,减少线路上的无功电流,实现就地平衡。通过在 10kV 线路上运行的补偿装置来看,改善电压质量和降损效果十分明显。 3 严控三相负荷不平衡度 现在家用电器单台容量多数在 8002000W,都采用
10、单相电源,大功率单相负荷的激增极易造成三相负荷的不平衡。为此,供电公司统一将低压客户按相别进行标注,利用营销业务系统统计分析分相用电量,及时调整单相客户所接相别,严控三相不平衡度。另外,定期开展负荷实测,尤其是在大客户负荷投运和负荷高峰期间,增加实测次数,便于及时做好负荷的均衡分配调整。解决低压电网三相负荷不平衡问题,说到底就是解决人的问题。把三相负荷不平衡指标纳入月度综合业绩考核,实行奖罚制度,提高了运维人员的积极性。 4 健全“低电压”监测网络和手段 充分利用调度自动化系统、配变监测终端、电压监测仪等设备,加强电网运行参数和客户电压质量实时监测,切实掌控农村“低电压”发生、发展变化情况,为
11、“低电压”治理提供第一手资料。按照不同负荷性质、不同功率因数、不同线径绘制 10kV 电压降曲线,绘制“低电压”客户典型日电压曲线,分析找出“低电压”成因,有针对性地提出治理的管理措施和技术措施。 结束语 在农村配网“低电压”治理过程中,我们要坚持管理与技术并重,依靠科技支撑,在现有手段的基础上,在提升主变、配变调压能力、低压客户负荷需求管理等方面进行积极有益的探索,以全面解决电网薄弱环节和“低电压”等突出问题,不断提升电网经济运行水平,更好地服务“家电下乡”和社会主义新农村建设。 参考文献: 1李天友配电技术J.供用电,2008,(01) 2黄芷定 邹玲玲中国西部科技J.供用电, 2010.08 3徐晓华上海农村 380V 电网电压偏低原因及解决措施J.供用电,2009,(01)