配電網(wǎng)臺區(qū)電壓偏差問題分析及解決思路

摘 要：在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，供電行業(yè)的地位和作用越來越重要，供電的安全性和通暢度影響著人們的生活質(zhì)量和水平。隨著人們對電力的需求越來越高，在城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村中各種供電網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)復(fù)雜化和多樣化，使得供電行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。尤其是大規(guī)模的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)大量存在，導(dǎo)致配電網(wǎng)的電壓超標(biāo)，最終使得配電網(wǎng)臺區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)電壓偏差問題。文章通過電壓偏差問題及影響進行深入地分析，找到其中存在的不足，提出具有針對性的解決方案，促進我國供電行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)臺區(qū)；偏差；解決

1 配電網(wǎng)臺區(qū)電壓偏差問題以及影響進行分析

1.1 配電網(wǎng)臺區(qū)電壓偏差問題

1.1.1 配電線路供電半徑過大，線徑過小。受資金限制，電網(wǎng)規(guī)劃時未能嚴(yán)格執(zhí)行“小容量、多布點”的原則，變電站布點少，加上容量有限，導(dǎo)致10kV線路供電半徑過大，線路末端電壓損耗太大。同時在農(nóng)網(wǎng)改造時低壓導(dǎo)線截面選擇過小。隨著供電負(fù)荷的增大，線路 截面已不能滿足載流量的要求，導(dǎo)致用戶電壓在負(fù)荷高峰期無法滿足需要。

1.1.2 臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡。低壓供電系統(tǒng)用戶多為單相、三相負(fù)荷混合供電，由于負(fù)荷大小不同和用電時間的差異，出現(xiàn)三相電流不平衡且難以根本消除。配變?nèi)嗖黄胶猓古_區(qū)相電壓出現(xiàn)偏移，重負(fù)荷所在相電壓偏低，輕負(fù)荷所在相電壓偏高。

1.1.3 配變檔位設(shè)置不合理。由于配電運維工作管理不到位，大部分配變分接頭始終位于中間檔位，沒有根據(jù)配變在電網(wǎng)中所處位置和季節(jié)性負(fù)荷變化及時對變壓器檔位進行調(diào)整，導(dǎo)致配變出口電壓不合格，最終使低壓客戶端電壓不合格。

1.1.4 低壓無功補償配置不足。隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，家用電器和異步電動機的大量使用，使電網(wǎng)中的感性負(fù)荷增長迅速，當(dāng)補償并聯(lián)電容器容量不足時，導(dǎo)致線路輸送大量無功功率，而產(chǎn)生電壓損耗，引起電壓偏低。其中，在粵北山區(qū)的廣大農(nóng)村，低壓無功補償配置率不足30%，其中100KVA以下配變基本無配置無功補償裝置。

1.2 配電網(wǎng)臺區(qū)電壓偏差的影響

1.2.1 對家用電器使用產(chǎn)生影響。由于電壓偏差，白熾燈等照明裝置的功率流量、發(fā)光效率以及壽命等都有很大的影響。如果供電電壓偏差過大，會導(dǎo)致用戶的家用電器無法正常工作，甚至出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象。

1.2.2 影響電動機的正常運行。電動機在運行的過程中會產(chǎn)生電流、功率流量、功率因數(shù)等，而配電網(wǎng)中的電壓偏差會影響到電動機的正常運行，甚至縮短電動機的壽命。當(dāng)電壓下降時，超出了臨界點就會很難啟動電動機，甚至因為堵轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電動機燒毀；當(dāng)電壓高于臨界點時，會使得電動機運作過熱，縮短機器的使用壽命。

1.2.3 對配電變壓器的使用壽命和使用效率產(chǎn)生影響。若變壓器的電壓高于額定值，鐵芯的飽和程度增加，使電壓和磁通的波形發(fā)生嚴(yán)重的畸變，且使變壓器的空載電流大增，損耗加大，同時使絕緣降低；而當(dāng)變壓器的電壓過低時，將使變壓器容量不能充分利用。

1.2.4 對線路和電容器具有一定的影響。電壓偏差會影響到電容器的功率流量、使用壽命等，當(dāng)電壓過高時，電容器會因為保護程序而退出運行，對配電網(wǎng)的正常運行造成較大的影響。

2 配電網(wǎng)臺區(qū)電壓偏差問題的解決思路

2.1 完善電網(wǎng)規(guī)劃。按照“小容量、多布點”的原則，合理增加變電站布點并對供電半徑過大臺區(qū)進行拆分，同時結(jié)合負(fù)荷情況，對線徑過小的中壓導(dǎo)線和臺區(qū)低壓線進行更換，保證線路末端電壓合格。

2.2 加強三相負(fù)荷不平衡治理。加強臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡度測量與分析，臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡測量可利用計量自動化系統(tǒng)或結(jié)合配變及低壓分路出線負(fù)荷測量工作開展，在負(fù)荷高峰時段進行。對于不平衡度超出標(biāo)準(zhǔn)要求的，可通過合理分配負(fù)荷接入相序等措施予以解決。在調(diào)整負(fù)荷無法滿足要求的情況下，應(yīng)遵循小容量、多布點原則，以新建臺區(qū)為主，改造為輔，解決三相不平衡問題。

2.3 優(yōu)化配變檔位。加強配變檔位管理工作，將配變分接開關(guān)置于合理的位置，可提高臺區(qū)電壓合格率。運維單位要結(jié)合季節(jié)負(fù)荷變化、計量自動化系統(tǒng)、電壓監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)和客戶反映等分析臺區(qū)負(fù)荷和電壓變化規(guī)律，按照檔位調(diào)整原則制定調(diào)檔計劃并實施。

2.4 合理配置無功補償裝置，提高配電網(wǎng)功率因數(shù)。根據(jù)就地平衡的原則，采取分散補償和集中補償相結(jié)合的方式，重點對負(fù)荷重、功率因數(shù)低的10kV線路和低壓配電臺區(qū)進行無功補償。按線路10kV母線功率因數(shù)不低于0.95，10kV線路功率因數(shù)不低于0.9進行配置。配變?nèi)萘吭?00kVA以上的須配置無功補償?shù)呐潆娕_區(qū)，要充分考慮無功電壓綜合控制的發(fā)展趨勢。同時要加強客戶無功設(shè)備的管理，指導(dǎo)客戶合理配置和增加無功補償，提高功率因數(shù)，實現(xiàn)無功就地平衡。

3 案例分析

（1）首端電壓計算：配變調(diào)檔后首端電壓值V后=V前×k前/ k后。

（2）末端電壓計算：調(diào)整后臺區(qū)末端電壓則根據(jù)當(dāng)前臺區(qū)首、末端電壓降差進行估算。

大路邊供電所10kV東大線羅家臺區(qū)，從電壓監(jiān)測系統(tǒng)查出臺區(qū)首端電壓最高為242伏，臺區(qū)末端電壓為238伏。根據(jù)220伏單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%、-10%，即電壓允許合格范圍為198V～235.4V，所以該臺區(qū)的首末端電壓都超出允許范圍。

羅家臺區(qū)主要是居民用電，臺區(qū)供電半徑約400米，配變型號為S13-M-100，屬于五檔位寬幅調(diào)壓變壓器。當(dāng)前檔位為Ⅲ檔，首末端電壓分別為242伏、238伏，計劃將其調(diào)整至Ⅰ檔，按配變調(diào)檔電壓計算方法，調(diào)整后臺區(qū)首端電壓V后=V前×k前/k后=242×43.48/45.65=230伏，末端電壓為：230-（242-238）=226伏，因此配變檔位調(diào)整后的電壓合格。所以大路邊供電所在2014年3月19日結(jié)合停電計劃對該配變進行調(diào)檔工作。調(diào)檔后，工作人員對配變的首端電壓現(xiàn)場測量為230伏，末端電壓現(xiàn)場測量為225伏，首末端電壓均合格，再通過電壓監(jiān)測系統(tǒng)查詢，該臺區(qū)自3月19日調(diào)檔之后的日合格率均為100%。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)代社會中，經(jīng)濟和科技不斷地發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量有了很大的提升，對于供電的質(zhì)量也有了更高的要求。應(yīng)不斷地分析和研究配電網(wǎng)臺區(qū)的電壓偏差問題出現(xiàn)的原因和影響，采取有效的解決辦法進行解決，確保供電的穩(wěn)定性和安全性。同時還應(yīng)根據(jù)供電電壓的實際運行情況，選擇經(jīng)濟有益的方式進行問題的改善，從而促進供電行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：劉鋒（1985-），男，廣東佛岡籍，本科，助理工程師，主要從事電能質(zhì)量管理工作。