低压配电网电压质量问题分析及其优化措施研究

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:周积源
[导读] 摘要:我国的电力企业近年来均实行了大规模的电网改造,电网的构造不合理问题也得到了一定程度的改善,不过还是因为很多的条件与原因的制约,低压配电网电压质量仍存在一些不安全的隐患,这严重的影响了电气设备的正常使用以及相应的电能消耗。
        (广东电网公司珠海斗门供电局  广东珠海  519100)
        摘要:我国的电力企业近年来均实行了大规模的电网改造,电网的构造不合理问题也得到了一定程度的改善,不过还是因为很多的条件与原因的制约,低压配电网电压质量仍存在一些不安全的隐患,这严重的影响了电气设备的正常使用以及相应的电能消耗。所以,对低压配电网质量问题进行深层的分析与探讨,为优化低压配电网电压质量以及提升高低压配电网的安全、经济与稳定运行有着很大的作用与意义。本文就此展开论述,以供参阅。
        关键词:低压配电网;电压质量;问题;措施
        引言
        电压质量是电网系统正常运行的关键要素,它是标志着电网系统运行与管理水平高低,影响着工业生产效率、质量和人民生活水平。低压配电网电压质量好坏还直接影响用电设备的工作状态和使用寿命,低压配电网的电压稳定性和电能损耗关系着电网系统运行的安全性和经济性。因此,分析低压配电网电压质量问题不仅是必要的而且是重要的。
        1低压配电网电压质量
        一直以来,配网管理中对低压配电网电压质量管理工作重视程度不够,但是随着配电网的投入不断增加,对配网管理中的电压质量管理也越来越重视,低压配电网构造也是得到了一定的改善,并且低压配电网的质量也是有着很大的提升。不过,值得一提的是在低压配电网电压质量管理中还有诸多问题。现阶段,从配电网调压方式来看,主要针对是10kV中压配电网进行的调节,而对于380V的低压配电网进行调节的方法不多。实践表明,在10kV中压配电网的调节与当前的低压配电网电压质量的优化需求很难适应。在高峰负荷时电压是非常低的,而在低谷负荷时,电压往往又比较高,这种现象目前在低压配电网中是一个比较普遍的问题。以某供电局低压配电网为例,存在电压质量合格率不高,并且跟标准的要求相差较大。
        2当前低压配电网电压质量存在的问题
        首先,三相负荷不平衡问题。在低压配电网的三相负荷系统中,电阻电流与电压是同相,三相电压的方根值相等,三相电压间的相互相位差120°,当三相负荷失衡时,其中性点就会发生变化,造成三相电压相位随之发生变化,最终导致三相电压不平衡。三相负荷系统中,若某一相负荷大,那么该相电压就会降低,反之,负荷小电压就高,这样会导致很多低压电力用户的用电电器整体运行效果下降、电灯照明亮度不足或电压过大而导致电器损坏。虽然有些管理部门知道三相负荷不平衡会引起三相电压不平衡和线损增加,但是由于重视程度不够,加之缺乏三相负荷调平的经验和具体的处理方案,所以最终导致三相电压不平衡的问题得不到有效解决,最终影响低压配电网电压质量。虽然电网改造后供电企业对该问题引起重视,但是低压配电网三相负荷不平衡问题仍然因诸多影响因素,难以得到有效控制和解决,也无法达到理想的效果。其次,无功补偿问题。低压配电网的无功补偿主要存在以下几个问题:(1)配电网改造后增加了高低压配电线路,配电网的覆盖地区也得到扩大,但并没有随之增加无功补偿容量。(2)在配电网不断扩大的过程中,无功用户的数量和规模随之增加。(3)部分地区的电力用户觉得无功补偿设备价格贵而不愿意加装。上述问题导致了低压配电网无功容量缺乏,使电压质量难以满足标准要求,同时也使线损大大增加。再次,低压配电线路问题。虽然近年来的配电网改造工作使得低压配电网的线路结构得到了极大的改善,但由于覆盖面太广、接入点太多、工作量太过繁重,相当多的低压配电线路依然存在各种各样的问题。例如,导线线径小,在用电高峰期用户的用电需求难以得到满足,线路末端的电压质量得不到保障等。
        3提高低压配电网电压质量的措施
        3.1做好三相负荷平衡工作
        首先,根据抄表记录的情况将电力用户进行划分,具体包括:大用电户、普通用电户、小用电户、小商户、工厂和养殖业用电户。

要想保持三相负荷平衡,就需要以电力用户为基点,确保用户做到就地平衡,按照不同用电户的用电情况进行相接,确保三相电流在多部分时间内保持一致。其次,将夜晚用电高峰期作为三相负荷平衡时间的基准,并以此兼顾其他不同时刻。选择合理、正确的接点,确保所有接点的平衡性。如果存在线路距离较远的情况,可在下一个接点平衡实现平衡,缩短不平衡区段的距离。
        3.2提高无功补偿容量
        对低压配电网无功补偿方式进行优化,全方位的规划和改善无功补偿方式,合理、有效的布置无功补偿装置,可以实施分散补偿方式,最大限度的呈现出相关的平衡。有机的将集中补偿、高低压补偿、分散补偿、动态静态补偿完美的耦合在一起,并对相关的功率参数低的低压电力用户,应有效的督促无功补偿的进行。
        3.3降低电网的阻抗及安装移相电容器
        低配电网的电阻也是影响电压质量的主要因素,电阻与导线的截面大小、材料及温度有关,电压质量受电阻影响较大,电网安装时应尽量采用电缆作为导线,来避免架空的电线阻抗对电压的影响。但也有很多地区必须采用架空线路的,应在架空线路上串联电容器,利用电容器的容抗补偿线路的电抗,达到降低线路阻抗的目的。另一方面,采用安装移相电容器进行人工调节也是电压质量的优化一种方式。它是在电网适当的位置安装移相电容器和调相机设备,通过人工补偿的方式供给用电设备所需的无功功率,从而提高电能的总功率。电网运行时电容性的负荷变动情况的会对电压产生不良影响,采取无功功率方式补偿能有效地起到稳定电压的作用,有利于电网的正常运行。
        3.410kV配变变比
        可以合理的调节10kV配变比,以获得良好的电压质量优化。不过,改善10kV配变变比会影响总体的电压水平,所以相应的优化成果要合理的制约。电压的额定电率偏移较大时,超出10kV配变所调节的范围,这时电压的质量优化策略失效。
        3.5电网线路改造及其它优化措施
        低压配电线路应采用绝缘导线和电力电缆,城区及乡镇应选用铜质材料,新建小区、高层建筑和繁华地段应采用铜芯电力电缆供电,一般住宅楼群、商店、办公楼等尽量采用铜芯电力电缆供电。为适应日益增长的供电需求,低压配电网的线路电能传输条件必须改善。这就要求不断对截面偏小及材质不适合的线路进行及时调整和更换。在更换时必须对导线截面配合问题予以重点考虑,线路截面大小应与距离电源点的远近成反比。由于更换导线的费用相对较高,所以在选择电压优化措施时应该综合考虑,选择最佳的优化方式。另外,低压配电网的防雷性设施及接地等方面也应加强。低压配电网建设中,要加大力度引进国外先进的防雷技术及设备,并对相关人员进行专业的培训。配电网架设时,采用增加防雷间隙并安装避雷针及加装避雷器措施,尽量避免因雷击造成的断电或电力设备的损坏。低压配电系统可采用TN或Tr接地型式,一个系统应只采用一种接地型式。
        结束语
        总之,在电网运行过程中,影响电压质量的因素很多,特别是由于输配电网的结构组成各异使这些影响因素有时会千变万化。这就要求我们在日常的工作中应全面了解产生低压配电网电压质量问题的原因,并熟练掌握处理电压质量问题的方法,同时不断进行低压配电网电压质量优化方面的研究,保质保量的完成低压配电网的供电工作。
        参考文献:
        [1]陈志勤.低压配电网电压质量问题分析及其优化措施研究[J].科技创新与应用.2015(36)
        [2]张景坤.低压配电网电压质量问题分析以及优化措施探究[J].山东工业技术.2014(15)
        [3]黄卫东.低压配电网电压质量问题分析及其优化措施研究[J].机电信息.2014(14)
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