淺析低壓網(wǎng)電壓合格率的影響因素及改進(jìn)策略

（1.國網(wǎng)蕪湖供電公司 2.國網(wǎng)滁州供電公司 ）

淺析低壓網(wǎng)電壓合格率的影響因素及改進(jìn)策略

張昌麗1葛江紅2

（1.國網(wǎng)蕪湖供電公司 2.國網(wǎng)滁州供電公司 ）

低壓網(wǎng)電壓合格率涉及到電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)建設(shè)與改造、基礎(chǔ)管理、運行維護(hù)、科技進(jìn)步等五大領(lǐng)域多項業(yè)務(wù)，任何一個環(huán)節(jié)因技術(shù)和管理不到位都可能造成電壓合格率過低。例如隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和家電下鄉(xiāng)的深化，不少農(nóng)村地區(qū)用電需求量急劇增加，而早期規(guī)劃建設(shè)的低壓網(wǎng)存在線徑細(xì)、供電半徑長及配變?nèi)萘坎蛔愕葐栴}，這導(dǎo)致了用戶端電壓合格率不達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)階段，低壓網(wǎng)電壓合格率過低與用電需求增長間的矛盾日益凸顯，用戶滿意度不斷下降，為此對低壓網(wǎng)電壓合格率的影響因素進(jìn)行分析；并針對性提出低壓網(wǎng)電壓合格率的有效提升策略，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

低壓網(wǎng)；電壓合格率；三相不平衡率；容載比；無功補(bǔ)償

0 引言

長期以來，我國低壓網(wǎng)電壓合格率的管理處于粗放階段，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的采集仍多采用手工抄表模式。而不少電力企業(yè)仍未構(gòu)建完善的電壓合格率管理系統(tǒng)，無法確保監(jiān)測點的全覆蓋和典型性，無法為掌握低壓網(wǎng)電壓質(zhì)量的實際情況提供準(zhǔn)確技術(shù)數(shù)據(jù)[1]。

我國對低壓網(wǎng)電壓合格率重視程度與發(fā)達(dá)國家間存在較大差距，客戶關(guān)于電壓問題的投訴率逐年增長（例如A市電壓質(zhì)量客戶述求占比由2012年的42.15%上升到2015年的54.78%，電壓質(zhì)量百臺抱怨率由2012年的0.12%上升到2015年的0.14%），而加強(qiáng)低壓網(wǎng)電壓合格率的管理是開展“電力市場整頓和優(yōu)質(zhì)服務(wù)活動”的根本內(nèi)容,也是創(chuàng)建“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代電力企業(yè)的必要條件。為此本文將以A市為研究對象，就低壓網(wǎng)電壓合格率的改進(jìn)策略展開探討。

1 低壓網(wǎng)電壓合格率的影響因素

通過調(diào)研得知影響低壓網(wǎng)電壓合格率的因素大致可以歸納為如下六個方面，如表1所示。其中配變?nèi)葺d比偏低、線徑過小和供電半徑過長的占比達(dá)到78.4%，反映出現(xiàn)階段不少地區(qū)低壓網(wǎng)的基礎(chǔ)薄弱且配電設(shè)備老舊落后。

表1 影響低壓網(wǎng)電壓合格率的因素

（1）配變?nèi)葺d比偏低

截止2015年底，A市1084個低電壓臺區(qū)的配變?nèi)葺d比分布如圖1所示，其中配變?nèi)葺d比小于1.6%的臺區(qū)總數(shù)為678個，占比62.5%。配變?nèi)葺d比偏低的情況下，低壓網(wǎng)的適應(yīng)性較差將無法靈活調(diào)度，嚴(yán)重時會發(fā)生卡脖子現(xiàn)象[2]。

圖1 低電壓臺區(qū)配變?nèi)葺d比的分布

圖2 低電壓三相不平衡區(qū)間總體分布

（2）配變檔位設(shè)置不合理

實踐中，普通配變通常在高壓側(cè)設(shè)置無載調(diào)壓開關(guān)，設(shè)三檔或五檔，通過調(diào)整一次檔位可對二次輸出電壓進(jìn)行改變。對A市1084個低電壓臺區(qū)進(jìn)行分析可知，如圖2所示，配變檔位主要分布在中間檔，占比為61.1%，而2.5%和5%這兩個檔位的數(shù)量占比為15.3%，而“配變檔位設(shè)置不合理”是導(dǎo)致電壓較低主要原因的臺區(qū)共有70個，占比達(dá)到6.5%。

（3）三相負(fù)荷不平衡

截止2015年底，A市1084個低電壓臺區(qū)的三相不平衡區(qū)間總體分布如圖2所示。其中低電壓臺區(qū)配變?nèi)嘭?fù)荷不平衡度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的共740個，占比達(dá)到68.3%。A市低壓網(wǎng)大多為相四線制向用戶供電，原則上裝接單相用戶時，應(yīng)該將單相負(fù)載平均分配。原則上在裝接單相用戶時,應(yīng)該將單相負(fù)載平均分配接在A、B、C三相上。但在實際操作中，受到線路標(biāo)志不明、接電人員粗心大意、單相用戶的不可控增容、大功率單相負(fù)載的接入以及單相負(fù)載用電的不同時性等因素影響，導(dǎo)致出現(xiàn)三相負(fù)載的不平衡[3]。

（4）無功補(bǔ)償設(shè)備不足

以往A市低壓用電多以居民生活用電為主，其負(fù)荷主要是照明用白熾燈，而近年來綜合變的非普工業(yè)用電開始占主要部分。由于低壓動力客戶多數(shù)沒有進(jìn)行無功就地補(bǔ)償，低壓網(wǎng)改造時為了降低成本也未充分考慮低壓無功補(bǔ)償問題，導(dǎo)致綜合變的功率因數(shù)很低，表2為低電壓臺區(qū)無功補(bǔ)償?shù)目傮w分布。無功補(bǔ)償設(shè)備配置不足且存在安裝地點分散、運行維護(hù)不到位、運行環(huán)境惡劣等問題，無法很好滿足區(qū)域用地要求，從而間接降低低壓網(wǎng)的電壓合格率。

表2 低電壓臺區(qū)無功補(bǔ)償?shù)目傮w分布

（5）供電半徑過長

受地理位置的影響，A市人口居住比較分散，在低壓網(wǎng)設(shè)計上無法滿足適度超前的原則，也無法達(dá)到“小容量、短半徑、密布點”的要求；10kV線路延伸不夠，大多數(shù)配電臺區(qū)低壓線路供電長度都超過了經(jīng)濟(jì)供電半徑。

（6）供電線徑過小

截止2015年底，A市1084個低電壓臺區(qū)主干線路線徑不超過50mm2的共有682個，占比達(dá)到63.0%，如表3所示。它們集中分布在一些偏遠(yuǎn)且經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，這些地區(qū)主要以居民用電為主，在以往家用電器很少的情況下基本能夠滿足需求。但隨著這些地區(qū)家用電器的日益增多，如果不對這部分臺區(qū)進(jìn)行改造，那么將遺留較多的因線徑小造成低電壓的臺區(qū)。

表3 低壓側(cè)線路線徑區(qū)間分布

2 低壓網(wǎng)電壓合格率的改進(jìn)措施

2.1 技術(shù)方面的改進(jìn)措施

（1）配變?nèi)葺d比的合理調(diào)整

通過增加配變?nèi)萘?，提高變壓器容載比還解決供電瓶頸問題。而配變?nèi)萘吭谶x擇時需重點考慮如下兩點：①應(yīng)在靠近負(fù)荷中心的位置安裝配電變壓器，農(nóng)村按照“小容量、多布點、短半徑”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)與改造；城區(qū)則按照“高可靠、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)與改造[4]。②對滿載、超載甚至是過載的臺區(qū)，進(jìn)行新增配變和增容更換配變。由于該市負(fù)荷不穩(wěn)定，炎熱季節(jié)負(fù)荷量急劇增加且單日內(nèi)負(fù)荷晝小夜大，故建議選用新型有載調(diào)容變壓器。

（2）自動調(diào)壓裝置的安裝

針對該市將配變的分接頭調(diào)到偏高電壓輸出的情況，可以安裝自動調(diào)壓裝置來對配變輸出電壓進(jìn)行適當(dāng)調(diào)低，確保用電負(fù)荷較輕時電壓不會超上限、用電負(fù)荷集中時對電壓進(jìn)行自動補(bǔ)償。實踐應(yīng)用效果證明，將自動調(diào)壓裝置安裝在高峰期電壓值在160～198V范圍的低壓線路時，后端輸出電壓可提高到200～230V，線路末端電壓可提高到200V，電壓合格率得以提升。

（3）三相負(fù)荷的有效均衡

三相負(fù)荷的有效均衡可以從如下方面進(jìn)行：對因三相不平衡造成用戶端電壓偏低的臺區(qū)，優(yōu)先制定負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案來對三相負(fù)荷分布進(jìn)行調(diào)整；利用計量自動化系統(tǒng)的配變負(fù)荷監(jiān)測數(shù)據(jù)，對三相負(fù)荷不平衡度進(jìn)行統(tǒng)計分析，并定期跟蹤監(jiān)控三相不平衡對臺區(qū)電壓造成的影響；將單相用戶平均接在A、B、C三相上，將中性線電流降至最低；對新報裝用戶容量及用電性質(zhì)進(jìn)行認(rèn)知核查，結(jié)合臺區(qū)三相負(fù)荷監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實際情況，對負(fù)荷接入方案進(jìn)行優(yōu)化。

（4）無功補(bǔ)償裝置的充分利用

無功補(bǔ)償裝置能夠提高低壓網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸電線路的損耗，為此要基于如下原則來進(jìn)行無功補(bǔ)償裝置的合理利用：對局部平衡和總體平衡的協(xié)調(diào)性、低壓補(bǔ)償和高壓補(bǔ)償?shù)膮f(xié)調(diào)性、分散補(bǔ)充和集中補(bǔ)償?shù)膮f(xié)調(diào)性、調(diào)壓和降損的協(xié)調(diào)性進(jìn)行綜合考慮，同時對城市配網(wǎng)的無功補(bǔ)償和用戶補(bǔ)償?shù)挠袡C(jī)結(jié)合進(jìn)行考慮。

（5）供電半徑的合理縮短

對因供電半徑過長而導(dǎo)致電壓不合格的臺區(qū)，可以采取如下方法來合理縮短供電半徑：對配變位置遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的情況，調(diào)整配變的安裝地點，適當(dāng)將配變遷移到負(fù)荷中心處；對低壓出線過少的情況，由一路輸出調(diào)整為幾路輸出，通過出線的增加來縮短配電線路。

（6）其他措施

第一，導(dǎo)線截面的合理優(yōu)化。對因?qū)Ь€截面過小而導(dǎo)致電壓不合格的臺區(qū)，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度來合理選擇導(dǎo)線截面，通過留有一定的裕度來降低線損損耗和重復(fù)投資。

第二，電壓合格率管理系統(tǒng)的構(gòu)建與完善。利用企業(yè)各變電站內(nèi)網(wǎng)和無線GPRS數(shù)據(jù)采集技術(shù)，來對各類電壓監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集，利用GPRS通訊技術(shù)將采集到的各類電壓監(jiān)測點數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理服務(wù)器，實現(xiàn)電壓合格率的自動統(tǒng)計和處理，并對電壓異常情況進(jìn)行自動報警。工作人員可以通過登錄系統(tǒng)，對電壓合格率報表及各類數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱，從而便于及時掌握各電壓監(jiān)測點的實際情況，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行及時處理。

2.2 管理方面的改進(jìn)措施

第一，強(qiáng)化電壓監(jiān)測儀全生命周期的管理。電壓監(jiān)測儀全生命周期管理，包含各類末端電壓監(jiān)測儀需求上報、采購、到貨驗收、現(xiàn)場安裝、臺帳建立、巡視與維護(hù)、故障處理、校驗和報廢的嚴(yán)格管理，以確保電壓監(jiān)測儀能夠準(zhǔn)確反映電壓合格率數(shù)據(jù)[5]。例如，當(dāng)電壓監(jiān)測儀運行一段時間后，受到儀表器件的老化、外界環(huán)境及參數(shù)的溫漂等影響，其測量精度會降低，這時就需要對其進(jìn)行定期校驗。但傳統(tǒng)校驗?zāi)Ｊ较?，需要工作人員帶著校驗設(shè)備到安裝地點去逐表校驗，這會造成人工、管理及交通成本的幾何級數(shù)增長，甚至可能發(fā)生漏檢的情況。為此可以利用現(xiàn)代化電壓監(jiān)測儀遠(yuǎn)程校驗裝置，通過監(jiān)控中心下發(fā)校驗指令就自動完成電壓監(jiān)測儀的遠(yuǎn)程校驗工作，并且在校驗出有問題的電壓監(jiān)測儀時，可以根據(jù)校驗裝置的ID號很方便地定位到電壓監(jiān)測儀的安裝位置，從而便于運維人員進(jìn)行更換。

第二，強(qiáng)化無功補(bǔ)償設(shè)備的管理。新建、擴(kuò)建和改造的無功補(bǔ)償裝置投入使用前，運維人員應(yīng)根據(jù)其銘牌參數(shù)及時錄入到生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)中，對無功補(bǔ)償設(shè)備臺賬進(jìn)行完善；積極開展紅外成像或紅外測溫，對無功補(bǔ)償設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷；對電壓指標(biāo)異常的臺區(qū)，根據(jù)指標(biāo)分析結(jié)果核查無功補(bǔ)償設(shè)備的狀態(tài)（例如無功補(bǔ)償設(shè)備上的電流表、功率因數(shù)表、電壓表、控制用的指示儀表是否異常）。

第三，強(qiáng)化電壓質(zhì)量管理人員崗位調(diào)動或臨時性離位的工作交接管理。電壓質(zhì)量管理人員崗位調(diào)動前，要向接替人員至少交代工作職責(zé)、管理要求及相關(guān)規(guī)范性文件、業(yè)務(wù)涉及聯(lián)系人員及聯(lián)系方式、負(fù)責(zé)期間涉及的表單及報送要求、負(fù)責(zé)期間報送的歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)資料；電壓質(zhì)量管理人員臨時性離位前，要確定離位期間的臨時負(fù)責(zé)人，并向臨時負(fù)責(zé)人交代業(yè)務(wù)涉及聯(lián)系人員及聯(lián)系方式、需要上報的報表等相關(guān)資料。

第四，構(gòu)建健全的電壓管理組織。電力企業(yè)要成立以局長為組長，分管副局長為副組長，生產(chǎn)設(shè)備部、市場營銷部、調(diào)度中心、供電所負(fù)責(zé)人及相關(guān)管理人員為成員的專業(yè)電壓管理組織，對電壓合格率進(jìn)行定期分析，并根據(jù)電壓合格率的分析結(jié)果來部署相關(guān)工作任務(wù)。

3 結(jié)束語

通過調(diào)研低壓網(wǎng)電壓管理的現(xiàn)狀，本文挖掘出低壓網(wǎng)電壓合格率的六大影響因素，對后續(xù)提升電壓合格率的重點管理方向和業(yè)務(wù)方向進(jìn)行研究，從而為低壓網(wǎng)在電壓質(zhì)量相關(guān)業(yè)務(wù)管理和技術(shù)引入提供了決策依據(jù)。

[1]DU Xiaobo, YIN Qi, ZHANG An-an, et al. Fast computing model for multi-objective reactive power optimization[C]. Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 2010 Asia-Pacific, Chengdu, 2010(3).

[2]余濤，黃申茂，李銘．電網(wǎng)末端電壓合格率和供電可靠率在線監(jiān)測實現(xiàn)方法[J]．電力需求側(cè)管理，2016，18（5）．

[3]張文瓊，戈狄，趙興華．許昌地區(qū)無功電壓合格率偏低的原因及對策[J]．農(nóng)村電工，2015（6）．

[4]顏金佑．提高居民端電壓合格率的有效措施分析[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（21）．

[5]吳國江．東莞供電局電壓質(zhì)量數(shù)據(jù)分析與提升的研究[D]．華南理工大學(xué)，2015．

2016-11-11）