10kV配电网低电压问题与改造研究张宏伟

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年第5期   作者:张宏伟
[导读] 近年来,部分城市依旧存在着配电网低电压的问题
        摘要:近年来,部分城市依旧存在着配电网低电压的问题,如果配电网一直处于低电压的状态,这样已经远远不能满足我国部分地区的用电需求。随着人民生活水平的不断提高和我国经济的不断发展,从而导致了农村配电网的线路结构交错复杂,供电能力的问题一一呈现,尤其是低电压的问题,严重影响到农村用户的正常用电,文本通过10kv配电网对低电压问题出发,提出了相应的改造分析。随着社会经济的高速发展,人们生活水平的大幅度提高,对电网的电能质量和供电可靠性的要求更高,对电能的需求也急剧增长;因此对中低压配电网提出了更高的要求。然而,配电网的改造方案并不唯一,相关改造措施既能增加线路供电能力、提高供电质量,亦能降低配电网线路的网损,导致改造方案难以制定决策。为此。本文提出结合配电网改造成本、降损收益等因素对改造方案经济性进行评估以此确定最佳改造方案。
关键词:10kV配电网;低电压;问题;改造

        目前10kv配电网在建设过程中依然面临着诸多问题需要解决,低电压问题就是影响10kv配电网建设质量与效率的重要因素。这就要求电力企业在10kv配电网建设过程中,一定要对低电压问题进行合理分析,这样才能针对低电压问题进行合理解决,从而不断提升我国电力行业的经济效益与社会效益,实现电力行业的可持续发展。当前,国内众多学者已经对配电网的规划建设以及升级改造做了大量研究。对配电网进行潮流计算和无功优化配置计算,并对不同补偿方案进行成本和效益的评估。根据实际情况和配电网发展目标设定理想评估指标值,针对规划目标年份及其他规划年份用电情况。提出了配电网规划多阶段综合评估方法。
1配电网潮流计算
        针对配电网呈现辐射状,分支路较多,线径小等结构特点,本文采用前推回代法进行配电网潮流计算分析。前推回代法分“前推功率”和“回代修正电压”两步完成一轮迭代,具有迭代公式简单、不需要计算雅可比矩阵、计算速度快等优点,在进行配电网潮流计算时具有显著优势。另外,由于配电网支路、节点众多,而前推回代算法要求支路节点要满足一定次序,因此本文还利用广度优先遍历方法对配电网拓扑结构进行编码排序进而提高算法计算效率
2案例分析
        某市的10KV线路最近经常出现低压问题,对配电网的运行效果造成极大影响。对该市的线路进行监测,发现合格率较低,仅为80%左右。由于长期的低压问题,造成很多厂区无法正常开机生产。10KV线路的电源是一座110KV的变电站,线路主干线的基杆、总干线长度、供电半径分别为109个、9.94km、12.53km。主干线导线与分支线导线的型号分别为LGJ-95与LGJ-70。该10KV线路的变压器、总容量分别为95台与11726KVA。
3产生配电网低压问题的原因
        第一,供电半径。按照我国<<电网>>相关规定,10kv配电网的线路长度需要满足最末端电压质量的要求,每一种供电区的线路长度应该严格按照国家相关规定进行铺设。根据实际情况来看,10kv线路主干线的长度约为10km,而供电半径最长的线路在12km左右,所以,根据我国电网的供电区算法进行计算,若主干线路的长度接近国家规定范围,且最长的供电路径远远超过规定范围,就会导致电压偏低。第二,三相不平衡。根据我国电压相关数据可知,三相电压与电流平衡均可以满足实际要求。但是根据现场测量数据显示,将现场测量的4个专变用户分别记为C.D,且C.D中三相电压不平衡度分别为0.43%、0.41%、0.45%、0.47%。从数据来看,这四个专变用户均在国家规定的范围内。

三相电流也在相关数据中可得,三相电流的平均值也比较接近,而最大值也相似。因此可知,三相电压与电流的不平衡并不是造成电压不稳主要原因。第三,变压器运行档位。合理的设置变压器的档位是解决配电网低电压最有效的办法,在一定的范围内能起到调压的用途。但是根据某地区配电网低电压的线路可知,此线路配置变压器的档位信息不明确,不能根据实际电压情况来有效地调整档位。第四,配电网低电压线路问题。近年来,配电网低电压的改造使得低电压的线路在一定方面得到了较大的改善,但是,由于覆盖面积太广,接入的用户数量逐渐增多,工作量也变得繁重,使得许多配电网低电压的线路问题仍然存在。
410kV配电网低电压改造措施
        第一,在当前线路增加用户时,应根据国家相关规定控制加用户的数量并采取适当的措施铺设线路,以防止线路错综复杂或线路重载。要时时关注10kv线路专变用户的功率因数,当用户所使用电的功率因数较低时,应及时的通过各种方法通知用户进行调整。第二,需要全面检测10kv专变用户的变压器的档位是否在正常档位,并且将专变用户使用的变压器的档位进行归档操作,在档位发生变化时,需要把变压器的档位记录在档案中,这样便于后期工作人员进行调查和调整。从长远的角度来看,要从根本上解决配电网低电压的问题,当条件设施完整时进行线路的改造,需要增加导线截面积。第三,要做好三相不平衡工作,根据抄表记录可以进行适当的用电划分,比如,工厂、普通商户、大型超市用户、小商户、养殖用户等等级。要想三相电保持平衡,就需要以电力用户为基础,确保用户做到三相点就地平衡,也要按照不同用电户的用电量进行连接,保证三相点的电流在大部分时间内保持不变。晚上用户的用电量会增加,在这个时间段内以三相电不平衡的时间点为基准,并且在此时需要观察记录不同时刻三相电流的变化,选择适当的接点,保证每一个接点的平衡性。第四,完善低电压的线路结构。想要改变配电网低电压的线路结构问题,减少电压的偏差,就需要从以下几个方面进行改善:(1)变压器的位置和设置应该在负荷中心位置;(2)增加变压器的数量以减少供电半径,使得供电半径控制在国家规定范围内;(3)加大配电网低电压的导线直径,从而满足在高峰期时用户用电量的增产速度,进而能保证最末端用户的电压稳定。第五,做好规划设计及管理工作。在规划设计工种中,增加变电站和变压器的位置,这样不仅对农村地区负荷发展有合理的预测,同时还能保障人们正常用电的基本条件。并且需要专业人员进行实地勘察,重新设置变电站的位置,减少用电资源,对用户的用电量、线路负荷、电压等问题进行预测,并合理的规划线路的走向。
5结束语
        综上所述,本文针对10kv配电网低电压问题进行了分析并结合实际情况作提出相应的改造措施,从用户的用电量、变压器的档位和设置、三相电不平衡工作和线路的结构等方面对农村配电网低电压的改造升级,保证配电网低电压的电压保持一致,提高人们用电质量,进而可提升人们的整体生活水平。

参考文献:
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