低壓配電網(wǎng)電壓質量問題分析以及優(yōu)化措施探究

張景坤

（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

低壓配電網(wǎng)電壓質量問題分析以及優(yōu)化措施探究

張景坤

（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

根據(jù)目前低壓配電網(wǎng)展開相關討論，分析低壓配電網(wǎng)電壓質量控制的問題，提出了合理有效的處理策略，以保障低壓配電網(wǎng)體系的安全、經(jīng)濟以及穩(wěn)定運行。

低壓配電網(wǎng)；電壓質量；優(yōu)化措施

0 前言

我國的電力企業(yè)近年來均實行了大規(guī)模的電網(wǎng)改造，電網(wǎng)的構造不合理問題也得到了一定程度的改善，不過還是因為很多的條件與原因的制約，低壓配電網(wǎng)電壓質量仍存在一些不安全的隱患，這嚴重的影響了電氣設備的正常使用以及相應的電能消耗。所以，對低壓配電網(wǎng)質量問題進行深層的分析與探討，為優(yōu)化低壓配電網(wǎng)電壓質量以及提升高低壓配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟與穩(wěn)定運行有著很大的作用與意義。

1 低壓配電網(wǎng)電壓質量分析

一直以來，配網(wǎng)管理中對低壓配電網(wǎng)電壓質量管理工作重視程度不夠，但是隨著配電網(wǎng)的投入不斷增加，對配網(wǎng)管理中的電壓質量管理也越來越重視，低壓配電網(wǎng)構造也是得到了一定的改善，并且低壓配電網(wǎng)的質量也是有著很大的提升。不過，值得一提的是在低壓配電網(wǎng)電壓質量管理中還有諸多問題?，F(xiàn)階段，從配電網(wǎng)調(diào)壓方式來看，主要針對是10kV中壓配電網(wǎng)進行的調(diào)節(jié)，而對于380V的低壓配電網(wǎng)進行調(diào)節(jié)的方法不多。實踐表明，在10kV中壓配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)與當前的低壓配電網(wǎng)電壓質量的優(yōu)化需求很難適應。在高峰負荷時電壓是非常低的，而在低谷負荷時，電壓往往又比較高，這種現(xiàn)象目前在低壓配電網(wǎng)中是一個比較普遍的問題。以某供電局低壓配電網(wǎng)為例，存在電壓質量合格率不高，并且跟標準的要求相差較大。

2 低壓配電網(wǎng)中電壓質量存在的問題

2.1 三相負荷

三相負荷不均衡時，會導致相關的中性點電位存在一定程度的偏移，造成三相電壓相位也相應的會出現(xiàn)一定的偏移現(xiàn)象，致使低壓配電網(wǎng)三相電壓失衡。出現(xiàn)這一問題以后，會造成部分低壓電力用戶的用電器非正常運行，例如照明燈的亮度降低，嚴重時會對用戶用電器帶來損壞。如果對三相負荷不均衡這一問題不及時解決，那么對低壓配電網(wǎng)的電壓質量勢必會帶來影響。

2.2 無功補償

在低壓配電網(wǎng)無功補償中，配電網(wǎng)改變之后強化了相關的高低壓配電線路，那么配電網(wǎng)覆蓋的范圍也就會增大，但是無功補償?shù)娜萘坎]有隨著配電網(wǎng)覆蓋的范圍增大而增大。相反，配電網(wǎng)范圍增大的同時，無功用戶的數(shù)量和規(guī)模也在增多。出現(xiàn)這一問題的主要原因是部分地區(qū)的電力用戶認為無功補償設施的價格比較貴，不想在這方面增加投入，不愿意安裝。這些因素最終導致低壓配電網(wǎng)的無功容量相對越來越小，電壓質量相對下降，難以達到標準要求，也造成了線損率的提升。

2.3 低壓配電網(wǎng)線路

近幾年，配電網(wǎng)的改造工作促使低壓配電網(wǎng)線路構造獲得了一定的改善，不過因為覆蓋的范圍較大并且相應的接入點也很多，工作內(nèi)容較為繁雜，眾多的低壓配電網(wǎng)線路還是會出現(xiàn)各類問題。例如配電網(wǎng)線路中導線直徑較小，在進入用電高峰時段以后，電力用戶需求電能的量達不到要求，難以保證線路末端電壓的質量。

3 低壓配電網(wǎng)中優(yōu)化電壓質量的措施

3.1 三相負荷平衡

三相平衡工作，是以相關的電力用戶為基準，并依照各個用戶的實際狀況，對低壓配電網(wǎng)的接入方法進行優(yōu)化，落實到就地平衡，保證三相負荷在長時間段內(nèi)都是一致的。

3.2 提高無功補償容量

對低壓配電網(wǎng)無功補償方式進行優(yōu)化，全方位的規(guī)劃和改善無功補償方式，合理、有效的布置無功補償裝置，可以實施分散補償方式，最大限度的呈現(xiàn)出相關的平衡。有機的將集中補償、高低壓補償、分散補償、動態(tài)靜態(tài)補償完美的耦合在一起，并對相關的功率參數(shù)低的低壓電力用戶，應有效的督促無功補償?shù)倪M行。

3.3 10kV配變變比

可以合理的調(diào)節(jié)10kV配變比，以獲得良好的電壓質量優(yōu)化。不過，改善10kV配變變比會影響總體的電壓水平，所以相應的優(yōu)化成果要合理的制約。電壓的額定電率偏移較大時，超出10kV配變所調(diào)節(jié)的范圍，這時電壓的質量優(yōu)化策略失效。

3.4 更換低壓配電網(wǎng)線路導線

在所有的優(yōu)化措施中，更換線路導線是最簡單的方式。采用該方式最主要的問題是應該將導線截面配合問題重點考慮，距離電源點比較近的支線線路導線截面應該大于距離電源點較遠的支線線路導線。當然，更換導線的費用較高，因此要綜合考慮多種因素，在投資比較大的時候，應該對多種優(yōu)化措施綜合考慮，選擇性價比最高的方式。

4 案例分析

4.1 電壓質量偏移

本轄區(qū)內(nèi)，對配電網(wǎng)10kV的饋線I線2號低壓區(qū)進行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)，相應的電壓偏低，最低點的偏移量達到-8.5%，無法滿足380V配電網(wǎng)電壓偏移量的標準要求（-7%到7%之間）。

4.2 電壓質量偏移處理

4.2.1 增加無功補償裝置

采用無功優(yōu)化計算方法，對該線路中增加多個無功補償裝置，解決2號低壓區(qū)電壓較低的問題。實際的補償點和相應的補償容量見表1，依照無功補償裝置的成本（125元/ kvar），需要補償?shù)目側萘繛?40kvar，需要的總投入為1.75萬元。無功補償裝置增加以后，該線路2號低壓區(qū)電壓最低點偏移量上升到-3.75%，達到了380V低壓配電網(wǎng)電壓偏移量的標準要求，有效的對電壓偏移問題進行了解決。

10kV饋線I無功補償設備增加點與容量

4.2.2 調(diào)節(jié)10kV配變的分接頭

基于該線路存在的這一問題，也可以對10kV配變分接頭節(jié)點進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，可以達到優(yōu)化電壓質量的目的。經(jīng)過對該線路的認真檢查發(fā)現(xiàn)，10kV配變2號低壓區(qū)域分接頭位置應該在10kV，當將其調(diào)節(jié)為9.75kV時，該低壓區(qū)域電壓最低點偏移量下降到-5.73%，繼續(xù)對分接頭位置進行調(diào)節(jié)到9.5kV時，電壓偏移量上升到-3.15%，達到380V低壓配電網(wǎng)電壓偏移向的標準，有效的對該線路的電壓質量差的問題進行了解決。

4.2.3 變更低壓配電網(wǎng)導線

通過分析，10kV配變低壓側2號低壓區(qū)域出口處電壓的偏移量為-2.95%，沿著低壓線路沿線監(jiān)測到的電壓偏移量依次為-5.96%、-7.24%、-8.5%，此時可以考慮更換低壓配電網(wǎng)導線的方式來改善電壓質量。將線路原來的導線更換為70mm2截面的導線，該區(qū)域的電壓質量最低偏移量處的偏移量提高到-7.06%，雖然有所改善，但還是滿足不了規(guī)范電壓的質量要求。所以，變更導線的截面能改善低壓配電網(wǎng)電壓質量，不過相應的改善成效會逐漸的減小，也就是在改善到相應的程度時，盡管再增多導線截面，還是不會有更好的改善成效。

4.3 成果分析

在該實驗中，對低壓配電網(wǎng)電壓質量偏移量大的問題采用了增加無功補償裝置、調(diào)節(jié)分接頭方式及更換配電網(wǎng)導線等方法進行解決。其中，調(diào)節(jié)10kV的配變分接頭所獲得的電壓質量是最好的優(yōu)化成效，并且該優(yōu)化策略不需要增多新型的電氣設施，運用自身的10kV配變調(diào)整方式即可。無功補償設備也就是對相關的配電網(wǎng)無功容量實行一定程度的優(yōu)化，能直接的優(yōu)化電壓的質量，最終的成果也非常的明顯，而且從性價比方面分析，效果也比較理想。由于10kV配變低壓側2號低壓區(qū)域的出口電壓已經(jīng)是較低的狀態(tài)，所以變更低壓配電網(wǎng)導線起不到根本的作用，所以更換導線的方法雖然有一定的效果，但總體而言效果不理想。

5 結語

優(yōu)化低壓配電網(wǎng)電壓的質量，對于低壓配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運作有著非常大的作用與意義。不過低壓電網(wǎng)電壓質量問題涉及面很廣，一定要結合相關的實際狀況，以最科學有效的優(yōu)化方案來處理實際問題。

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