赵军
贵州电网规划研究中心，贵州 贵阳 550003
摘要：对造10kV线路末端电压偏低及带来的危害进行简要分析，根据造成末端电压偏低的原因提出可能的解决方案；重点对在线路末端配置调压器来解决末端电压偏低的方案进行论述。
关键词：10kV线路末端电压低调压器
Discussion on the solution of
low voltage at the end of 10kV lineu
Abstract：.
Key words:
0 引言
在贵州电网区域，配电网输电线路电压等级常见分为35kV与10kV，其中35kV电压等级主要为35kV变电站的电源线路与35kV变电站之间的联络线路，10kV电压等级主要对城市居民与农村居民进行供电，在农村地区又称为农网线路。对于城市10kV供电线路，一般不存在低电压问题；而对于广大的农村地区，往往存在10kV末端电压偏低的情况。本文主要对造成10kV线路末端电压偏低的原因进行分析，同时提出一种常用的解决方案。
1 10kV线路末端电压偏低原因及危害分析
造成10kV线路末端电压偏低的原因主要有以下几个方面：一是10kV输电线路长度过长，二是输送负荷过大，三是功率因数偏低。其中输电线路过长是主要原因，在输电线路长度合适时输送负荷过大也会造成线路末端电压偏低，以上几个原因通常相互影响，共同造成线路末端电压偏低。
以导线截面为120mm2的10kV输电线路为例，假定线路长度为10公里，每公里电阻约为0.27欧姆，每公里感抗约为0.331欧姆，功率因数按0.95考虑，则根据压降公式△U%=PL(R×cosΦ+X×sinΦ)÷Ue2÷cosΦ×100%÷1000，可以测算出当输送负荷达到2.2MW时，末端电压压降百分比约为7%；即当输送负荷超过2.2MW后，末端电压压降将超过7%。根据国标《电能质量供电电压偏差》（GB/T12325），10kV供电电压偏差为标称电压的±7%，因此对于导线截面为120mm2的10kV输电线路为例，线路长度为10公里时最大输送负荷约为2.2MW。
但是实际上10kV农网线路长度很多多超过10公里，以贵州地区为例，由于受到负荷分布比较广，多为山区等不利地形条件限制，10kV农网线路大多数达到三十到四十公里，有的算上分支线路长度达到七八十甚至近百公里。仍以截面为120mm2的10kV农网线路为例，当线路长度达到30公里后，在末端电压压降不能超过7%的前提条件下，根据测算，输送到末端的输送负荷最大约为0.75MW，也就是能够接一台800kVA的变压器。以上是以截面为120mm2的农网线路进行测算，实际电网还有很多导线截面为95mm2、70mm2，乃至50mm2的线路，由于其电阻与感抗更大，因此其电压降会更大，能够输送的负荷更小。
对于末端电压偏低带来的危害，主要就是电能质量达不到要求，影响正常用电，最为常见的就是电磁炉、电饭锅以及其他家用器具不能正常使用，为居民的正常生活带来不便；也因此会损害供电部门的良好形象。
2 解决10kV配网线路末端电压偏低方案
要解决线路末端电压偏低的问题，可以从末端电压压降计算公式着手进行分析。从末端电压计算公式可以发现，有三个因素影响末端电压：一是输电线路长度，二是输送负荷大小，三是功率因数高低。
对于输送负荷而言，通常是明确的，不能为了降低压降就减少负荷的输送，因此输送负荷通常不作为解决方案。除了输送负荷那剩下的解决措施就是输电线路长度与功率因数高低，线路长度越短，电压损失就越小；因此缩减线路长度是解决末端电压偏低最有效的措施；提升功率因数在一定程度上能够减缓末端电压偏低，但效果往往非常有限。正式基于以上解决末端电压偏低的措施，从贵州电网实际解决配电网末端电压偏低的措施来看，就是通过增加电源点的布置，缩短供电半径，将10kV 农网线路供电半径从三十公里甚至更长控制在20公里以内，这样能够有效解决末端电压偏低的问题，同时有效提升供电可靠性与供电质量。对于末端电压偏低比较大的区域，通过以上增加电源点的布置是有效的解决方案，但是也有对于个别用户末端电压偏低的时候，这种情况通过增加电源点的布置来缩短供电半径从而解决末端电压偏低的问题显然是不经济的；这种情况下就需要采用另外一种解决末端电压偏低的特殊措施，那就是在线路末端，也就是用户侧配置调压器，通过调压器来提升用户侧的末端电压。下面通过一个具体的工程实例来探讨这种调压器在提升用户侧末端电压中的应用。
3解决10kV线路末端电压偏低问题工程实例
3.1 工程概况
某产能为30万吨的煤矿项目，配置8台变压器，总容量为4320kVA，最大用电负荷约为2.5MW，需要采用2回10kV专线进行供电。根据省能源局与电网公司批复的“一矿一侧”供电方案，分别从110kV牛场变与35kV蓝关变各出1回10kV线路对其进行供电；其中牛场变至煤矿用户侧为新建线路，线路长度约18公里，导线截面为185mm2，蓝关变至煤矿用户侧为利旧线路，线路长度约14公里，导线截面为120mm2。根据以上确定的供电方案以及线路长度与导线截面等基本条件，需要对末端电压是否满足要求进行计算，若不满足要求，则需要提出可行的解决方案。
3.2末端压降计算
根据以上线路基本参数，根据电压将计算公式△U=PL(RcosΦ+XsinΦ)÷cosΦ÷Ue÷1000，可以计算出从牛场变新建线路至煤矿用户侧电压降约为1.17kV，压降百分比达到约11.1%；从蓝关变至煤矿用户侧利旧线路电压降约为1.26kV，压降百分比达到约12.0%；两条线路压降均超过国标7%的规定，影响煤矿的正常与安全用电，因此需要解决末端电压偏低的问题。
3.2 末端电压偏低解决方案
1）概述
根据前文分析，缩短供电半径，也就是缩短供电线路长度是解决末端电压偏低有效的解决方案，但是对于本工程而言，在供电方案已经确定的前提条件下，供电线路长度是确定的，因此只能采用其他措施来解决末端电压偏低的问题。具体到本工程而言，经过综合分析后采用调压器是比较合适的方案，也就是分别在两回线路用户侧配置一台调压器，通过调压器来提升末端电压。
2）调压器容量配置
调压器是经过特殊设计的有载调整装置的自耦变压器，可以自动“监视”并平滑地调节输出电压，使其输出电压保证在要求的电压范围内；主要由本体、调压开关、散热片、温度计、控制器与套管等组成。其容量一般不低于负荷侧变压器总容量。对于本工程而言，变压器总容量为4320kVA，考虑到一定的备用裕度，本工程调压器容量选择4500kVA比较合适。通过配置调压器后，用户侧末端电压偏低的问题能够得到有效解决。
4主要结论
随着电网建设的不断深入，电网结构的不断完善，大范围的末端电压偏低已经不存在；但在某些特殊情况下，仍然存在由于线路过长而导致的末端电压偏低。虽然通过增加电源点的布置可以有效地解决这个问题，但是往往投资过大，经济效益太差；因此通过在线路末端配置调压器可以很好的解决这个问题。
参考文献：
[1] 陈戌生，张惠勤，《电力工程电气设计手册（一次部分）》，北京，中国电力出版社，1989。
[2] 中国航空规划设计研究总院有限公司组编，《工业与民用供配电设计手册（第四版）》，北京，中国电力出版社，1983。