低压配网供电电压质量分析和提升的策略探讨

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年11期   作者:陈章言
[导读] 伴随着经济迅猛发展,人们生活水平日益提高
        陈章言
        国网福建泉州晋江市供电公司  362200  
        摘要:伴随着经济迅猛发展,人们生活水平日益提高,对于供电服务的要求也不再局限于有电可用就行,则是需要高质量的电能。而电压质量则是直接影响到电能质量。基于此,本文首先简要分析了影响低压配网供电电压质量的主要因素,随后从六个方面给出了提升电压质量的有力措施,从根本上提升低压配网供电电压质量。以此来供相关人士交流参考。
        关键词:低压配网;电压质量;提升策略
        引言:
        电压是电能质量高低的主要参考依据之一,企业的生产、人民的生活是和电力有着密不可分的联系,控制装置和各种精密仪器的投入使用对电能提出了较高要求。过高的电压,会影响设备的使用寿命,会对设备造成不同程度的损坏;过低的电压,会带动不了设备运作,致使设施设备无法正常投入使用。这就要求电力企业在电力运输的每个环节都要保证和提升供电电压质量。
        一、影响电压质量的主要因素分析
        (一)上级变电站母线电压幅度较大
        当今,城市建设运用到的电缆线路越来越多,造成线路容性越大;部分区域负荷密度大、配变台区难以进入负荷中心。若变电站母线电压上限过高时,当处在电流末端的负荷较轻时,尤其在一些刚建成的小区,里面的居民较少,用电量很小,很容易造成电压过高的情况。若变电站母线电压下限过低时,处于低压线路末端的负荷较重时,如一些小型作坊或工业负荷较多区域,又很容易造成末端电压过低的情况。
        (二)配变分接开关档位设置不合理
        正常情况下,10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%,220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%与-10%,即单相上限235.4V,下限198V。假设配变分接开关在中档(10kV档)运行,而其变比为10kV/0.4kV,变电站母线以10-10.7kV送出。配变低压侧过电压(235V/407V)时,对应高压侧电压为10.17kV,在配变距变电站线路较短、线路总负荷较轻、缆化率较高等情况下,配变高压侧电压将超过10.17kV,则出现台区过电压;配变低压侧低电压(198V/343V)时,对应高压侧电压为8.6kV,在以架空线为主的长线路、负荷较高情况下,配变高压侧电压可能低于8.6kV,则出现台区低电压。
        (三)Yyn0型配变未进行更新替换
        电力配网设备的更新是电力配网管理的重要组成部分,电力配网设备的更新速度和力度是提升供电电压质量的重要保障。在实际运用中的配变仍存在较多的Yyn0型变压器,该接线型式大多出现配变出口电压三相不平衡的情况,配变低压侧各相相电压差较大,导致同一台区下用户同时存在过电压及低电压现象。以山苏公用变#6在2020年5月20日为例,如下图,同一时间点最大相电压与最小相电压差达20V。

        (四)运行维护不到位
        随着局部地区经济高速运转,导致用电需求暴增;清洁能源投入,大量光伏发电并网。低压供电半径过长、表箱串箱且线径小导低压配网网架问题、无功补偿情况、并网电源无功超标、配电三相负荷不均衡、变压器接地装置缺陷、用户超满载等问题不断滋生,未严格执行配网运行规程相关巡视周期要求,开展配变负荷监测工作,强化运维管理,消除设备缺陷,在设备维护和保养方面存在一定纰漏,这些都是引发过电压或低电压的原因。
        (五)低压配网设计不合理
        低压配网结构不合理是影响供电电压质量的主要原因之一。在低压配网设计阶段,没有先进的技术做支持,在低压配网建设工程逐渐铺开的情况下,只依靠单一的技术和老旧的设计经验很难展现科学合理的设计方案,低压配网设备很难满足广大用电群体对电力质量和电力设备维护保养的需求,这也对供电电压质量造成较大影响。
        二、提升电压质量的有力措施分析
        (一)变电站母线电压控制
        根据线路负荷及首、末端电压时段性、季节性变化规律,按站优化市县自动化系统的AVC控制策略,调整电压控制上限和下限值。对于不具备AVC的变电站,应加强母线电压和功率因数人工监控。强化电网“逆调压”管理,确保10千伏母线电压负荷低谷期间低位运行、负荷高峰间高位运行。
        (二)完善供电模式
        以低压配网电力工程的城市运行环境为例,配网线的设施设备虽然为企业生产和人民基本生活用电提供电能,但是这种和生活用电相交叉的运行模式,很容易造成外力损坏。所以,相关人员可以把配网电力工程实施分段处理,在分区的过程中,设置多个电源节点在配网线路上。这样做,不仅可以有效防止遭受外力侵害,而且不会导致大面积的线路瘫痪。所以,工程相关建设人员应该及时对配网电力工程进行检测和维护,进而尽早规避线路运行过程中的风险,进一步有效对其监管[1]。
        (三)科学合理规划低压配网
        第一,可以通过对居民区配电网进行检查,了解居民区配电网的运行情况。举个例子:对区域内居民生活用电情况、低压系统电源安全性程度、设备的有效运行以及供电质量等问题进行全面排查。第二,实施合理规划,确保供电质量。举个例子,实现对规划区内0.4kV网络及10kV 配变布点与上级110kV系统规划有效连接。第三,做到供电企业、各居民区联动,在开展一片区一规划工作中,供电企业必须加强与地方政府发改委和规划局的紧密联系,与各片区负责人进行及时沟通,收集相关数据,综合考虑技术经济性,按照“小容量、密布点、短半径” 原则,合理规划和布置配电网设施,切实保障供电电压质量提升[2]。
        (四)加大对农村地区资金扶持力度
        现在农村经济发展也是未来经济发展不可分割的一部分,随着近些年农村经济蓬勃地发展,农村地区用电负荷持续暴增。这就供电企业按照标准,结合适度超前的原则,尽快推动农村地区的电网建设,有效规避年年增容改造,极大地缓解年年电量供不应求的紧张局面,进行新建和增容变压器的同时,合理安装无功补给装置,最大限度保障低压配网供电电压质量[3]。
        (五)强化治理和管控
        xia新建配变投运前,应综合分析变电站母线电压、配变位置,通过计算合理确定新建配变分接开关初始档位,配变投运后宜根据台区负荷季节性变化结合配网停电调整配变分接开关。而在运配变可根据用电采集信息系统进行核实电压情况,基于线路长度及型号、配变参数、低压台区供电半径及导线型号等参数,通过计算确定配变的合理档位,按照“先算后调”原则结合停电开展过电压配变档位整改。如下图:山苏公用变#6更换为Dyn11型变压器后,三相出口电压达到均衡,未越上限或越下限。
        (六)技术加持
        技术措施是提升低压配网供电电压质量的有效途径,电力部门在电力配网管理工作中应加大对其技术投入。随着供电线路负荷的暴增。电力企业应更换功能性好的断路器,并进行重合闸装置的安装,使发生断路情况时,有效缩短停电时间。大批量运用电力配网设备维护保养技术,定期排查电路设施安全隐患,运用科学合理的检修计划与先进技术,有效规避问题发生,及时有效处理各类安全隐患。科学改造电网,结合负荷增长实际数据,调换较大容量的设备及适宜的输电线路,有效规避因为设备无法满足供应需求而产生问题。还可以结合本单位配网电力工程技术人员的实际情况,组织技术人员参加培训,以此来确定培训具体内容。也可以定期定点进行培训,在这个过程中,可以通过检测等方式及时调整培训内容,进而实现有针对性地去培训。最后,还需不断完善培训制度,把评价制度和绩效考核制度相结合,充分调动人员参与培训的积极性。这样做,针对一些不合格问题的影响,就能进行有效监管,进而提升供电电压质量。
        三、结束语
        提升低压配网供电电压质量主要是要有技术加持,科学管控、推进变电站建设,充足的配电容量,及时调整电压和负荷分配情况,但是要满足以上这些条件,需要电力运行部门结合每个区域的实际情况,做好配网建设工作及运行管理工作,科学合理地去规划、加强监督和管理、及时调整和适配,从根本上提高低压配网供电电压质量。
        参考文献:
[1]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(18):21-22.
[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, 2014,000(017):126-127.
[3]高文敬.低压配网供电电压质量分析和提升措施研究[J].电力设备管理, 2020,No.43(04):55-56.
       
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