低压配电网电压质量问题分析与治理

发表时间:2021/1/6   来源:《中国电业》2020年8月22期   作者:徐浩
[导读] 人们日常生活离不开低压配电网,居民生产、生活用电需求量剧增,而且对其电网性能的要求极高。
        徐浩
        广东电网责任有限公司韶关始兴供电局 广东韶关   512500
        摘要:人们日常生活离不开低压配电网,居民生产、生活用电需求量剧增,而且对其电网性能的要求极高。低压配电网作为输配电网中关于电源与负荷传输的关键环节,其运行状态直接影响着电网整体的运行效率。电压质量对电能质量产生直接的影响,其重要性日益凸显。
        关键词:低压配电网;电压质量
        引言
        电能是人们生产和生活中必不可少的能源物质,在人类社会中应用十分广泛,在人们的生活水平提升和人们生产能力不断增大中,电力配电的负荷程度不断增大,也给电力配电工作带来了许多的困难。低电压反映了供电能力与用电需求不相适应的现实,在点多、线长、面广、负荷分散、用电集中的农网表现得尤为突出,特别是用电高峰时段更加严重。低电压会导致用电设备无法正常工作、用电效率下降,还会造成采用变频设备的企业生产中断,对电网可靠供电及发电厂安全运行也构成威胁。
        1、现阶段低压配电网电压情况
        低压配电网是通过由配电变压器相互连接起的低压配电装置、低压干线、分支线等组成,低压配电网的结构非常的简单以及安全,主要表现在电网运输电能的可靠性和稳定性高,通常情况下,低压配电线路的电压损失不会超过百分之四。随着近年来经济迅速增长,城中村和城乡结合部经济建设迅猛发展,农村用电负荷激增,农村配电网的供电能力与迅速增长的用电需求之间的矛盾越来越突出,导致低电压问题频频发生,严重影响了用户的正常用电,给供电公司带来了严峻的考验,低压配电网电压质量的提升迫在眉睫。
        2、配电网低电压常见的问题
        2.1负荷方面
        ?三相负荷不平衡。三相平衡时,中性线电流几乎为零,而不平衡时会在中性线流过较大电流,进而导致中性线电压偏移,三相电压不对称,降低了变压器输出效率,造成末端某一相或某两相电压严重偏低。国家电网《配电网运维规程》(Q/GDW?1519-2014)中规定,配电变压器的三相负荷力求平衡,不平衡度应符合:Yyn0接线不大于15%,零线电流不大于变压器额定电流25%;Dyn11接线不大于25%,零线电流不大于变压器额定电流40%,随着经济的发展和人们生活水平的提高,家用电器成为了居家生活必备的生活用品,人们对电的使用率和依赖性也大大提高;其次,人们在使用电器的过程中有时会多个电器同时使用,这就导致了一定程度的超负荷用电;最后,由于人们用电量提升,电在传输过程中产生了更多的传导用电,对电力造成了大量浪费,超负荷用电现象就此产生,出现低电压的情况。
        2.2电网方面
        (1)台区布点不合理,供电半径过长。中压线路供电半径过长,线路阻抗增加,造成压降增大,使得中压线路的末端电压偏低,进而导致配变的出线侧低电压。低压配电台区供电半径长,线路压降大,造成低压线路的末端低电压。
    (2)输电线路截面积太小,有功功率损耗过大。中压线路的选型标准不高,一般导线细,阻抗大,导致线路压降大,造成线路的末端电压偏低,从而引起配变的出线侧电压偏低。另外,接户线、进户线等低压线路普遍存在配置不合理的现象,导致用电客户末端低电压。2.3配电网发展不平衡
        2.3电源方面
        配电设备重载甚至过载。中低压线路重载或过载会带来线路电流增加,导致线路电压降增大,造成线路末端低电压,进而引发低压电网的低电压问题。

另外,配变的重载或过载,会增大变压器的内部压降,出线侧电压就会偏低,也会导致线路末端低电压;配变的分接头位置不当。由于运维管理的原因,一些配电变压器的分接头位置可能处在比较低的档位,出线侧电压偏低,从而造成线路末端低电压问题。
        3配电网低电压的治理措施
        3.1加强监测排查和评估,找准“病根”,对症施治
        低电压是一个长期积累的系统性问题,治理低电压要运用系统思维,找到问题的要害,根据轻重缓急,先解决最迫切、影响最重大的问题,再逐步解决其他次要问题。为了找准“病根”,应加强排查,建立低电压数据库。同时利用现有技术手段,布置电压监测点,实时监控电压情况。再利用大数据工具对低电压数据进行多维度评估,以此获得较为合理的低电压治理策略,具体如下:(1)经过评估低电压属短时现象,并且电网潜力足够,此类网络无需调整,应通过加强运维管理和设备管理等措施消除低电压现象。(2)电网参数一般,接近低电压区域,但情况不算很严重,应根据实际情况采取针对性的调整措施,例如线路调线、三相负荷重新分配、配变分接头调节等。(3)电网参数较差,难以承受正常负荷,会出现大面积低压区域,此时应及早计划安排全线改造。
        3.2调整配电网电容量
        在部分区域的配电网中,由于变电分布点相对其他地区相对较少,因此通常电荷容量也会变得很少,常常会出现超负荷问题。面对此种情况,相关工作人员需要采取方法对变压器进行改造和提升的,然后再根据该地区用电特点、人们对于供电的需求以及每天的用电峰值等方面情况,调整电容量。例如,在冬、夏两个季节中,由于人们在电器设备的使用上相对较多,此时电量的使用也会出现明显的上涨,相对于平时电量使用量也会发生上涨,相关工作人员则需要根据该情况调整变压器,以便能够进一步提升配电网在使用时的质量。此外,如果配电区域存在三相不平衡,那么则需要工作人员制定方案让其达到平衡,从而降低低电压现象的发生。针对负荷集中、配电设备重载或过载的台区,首先应加强负荷的三相不平衡管理和负荷调整。合理分配负荷,将大负荷转移到负载率小的线路。当转移负荷难度较大时,可考虑进行变压器增容或新增布点,以解决配变的重载过载问题;对因中压线路末端电压变化造成配变出口电压波动大的台区,以及因低压负荷波动造成低压线路首末端电压降大的台区,可装设自动有载调压变压器[7];针对负荷密度大(煤改电、电采暖等)、三相配变难以进入负荷中心以及居民居住分散等情况,可采用单相配变供电。。
        3.3加强运行维护与监督管理
        针对于配电低压现象的出现,需要在运行和维护的过程中加强整体性的监督的管理的工作,充分发挥智能监测终端的作用,如用电信息采集系统、调度自动化系统、电压监测仪等,实时监测电网关键运行参数和用户电压质量,切实掌控低电压发生、发展情况,不再仅凭经验“抢修”低电压,而是依靠监测数据“管理”低电压。从而使得整体配电网的工作保持着良性的循环状态。。
        结束语
        电压质量关系到人民群众安居乐业、工厂企业正常生产。之前电网建设重心主要在110kV以上,这使得中低压电网相对薄弱,尤其农村电网问题更为突出。解决低电压对于提高用电质量、减少损耗有着十分重要的作用。治理方法并无很高深技术,关键是要经济合理又效果明显,应避免盲目投入造成浪费。
        参考文献
        [1]吴克胜,周瑜,盖大忠,等.青海配电网“低电压”治理探讨[J].青海电力,2015,34(4):4-7.
        [2]王金丽,段祥骏,李云江,等.配电网低电压产生原因与综合治理措施[J].供用电,2016,33(7):8-12.
        [3]于永军,祁晓笑,南东亮,等.大数据在配电网低电压评估中的应用[J].电气技术,2015(10):92-94.
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