改善中低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的對策探討

● 廣州市奔流電力科技有限公司 江浩俠 廣州中光電氣科技有限公司 孫 鵬

電壓質(zhì)量是衡量電力系統(tǒng)是否正常穩(wěn)定運(yùn)行的一個重要指標(biāo)。電壓偏移過大，除了影響用戶的正常工作以外，對電力系統(tǒng)本身也有不利影響。電壓降低，會使網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和能量消耗加大，電壓過低還可能危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；而電壓過高時，各種電氣設(shè)備的絕緣可能受到損害，在超高壓網(wǎng)絡(luò)中還將增加電暈損耗等。

1 中低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量存在的問題及影響因素

電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無功功率變化而變化的。

式中：VI——線路的電壓損耗（kV）；VN——線路的額定電壓（kV）；P——線路輸送的有功功率（kVA）；Q——線路輸送的無功功率（kvar）；R——線路電阻（Ω）；X——線路電抗（Ω）。

由上式可見，感性無功功率會從電壓較高的一端流向電壓較低的一端，當(dāng)進(jìn)行無功補(bǔ)償后，用戶的功率因數(shù)就會提高，用戶向電力系統(tǒng)吸取的無功功率就會減少，因此電壓損失也就減少，從而提高了電壓質(zhì)量。

中低壓配電網(wǎng)的電壓問題主要集中在農(nóng)村無源線路和山區(qū)有源線路。農(nóng)村無源線路往往由于線路較長、線徑較小使得末端電壓較低甚至出現(xiàn)越下限的問題；山區(qū)有源線路在枯水期和農(nóng)村無源線路電壓情況類似，但在豐水期由于大量小水電的倒送往往還會出現(xiàn)電壓越上限的問題。

2 改善農(nóng)村無源線路電壓質(zhì)量的措施

農(nóng)村無源型配電線路普遍存在線路殘舊、線徑小、主干線長等問題。由于小截面主干線載流量的限制，導(dǎo)致線路即使總體負(fù)荷水平不高也容易出現(xiàn)線路負(fù)載率偏高的情況。小截面導(dǎo)線電阻值較大，引起電壓壓降較大，因此線路電壓較低。

小截面長距離線路負(fù)載率過高時，電壓越下限情況嚴(yán)重，應(yīng)首先考慮更換主干線路導(dǎo)線為大截面（如LGJ-150或以上），然后再配置無功補(bǔ)償。既有利于提高電壓質(zhì)量，又能顯著降低線路有功損耗，還可減少無功補(bǔ)償容量和投資。更換線路也是一種選擇，但投資較高，且需要停電施工，應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件和運(yùn)行狀況做出選擇。

從規(guī)劃角度出發(fā)，解決農(nóng)村無源線路末端低電壓問題的另一個常用方法是增加變電站布點(diǎn)，縮小供電半徑。增加變電站布點(diǎn)方案的年損耗費(fèi)用低于更換主干導(dǎo)線，相應(yīng)的電容器投資額也會降低，是解決農(nóng)村無源長線路低電壓問題的最有效辦法。但由于變電站的造價在千萬元以上，因此是否增加變電站布點(diǎn)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展需求而定。

3 改善山區(qū)有源線路電壓質(zhì)量的措施

山區(qū)有源線路在枯水期的電壓情況與農(nóng)村無源線路類似，農(nóng)村無源線路電壓質(zhì)量改善措施同樣適應(yīng)于解決山區(qū)有源線路枯水期末端低電壓的問題。

在豐水期，對小水電倒送功率較大的線路，若不進(jìn)行感性無功補(bǔ)償，將導(dǎo)致線路電壓過高而越上限。不更換導(dǎo)線，只進(jìn)行感性無功補(bǔ)償，能使線路電壓降低到合格水平，但此時線路的功率損耗將大大增加。若只對主干線路導(dǎo)線進(jìn)行更換，在功率倒送量較大的情況下，無法使電壓控制到合格水平，仍需進(jìn)行少量的感性無功補(bǔ)償。

將感性補(bǔ)償和更換導(dǎo)線與感性補(bǔ)償相結(jié)合2種方案對比，在降低線路電壓和線路降損方面，后者更優(yōu)。但在經(jīng)濟(jì)性方面，更換導(dǎo)線增加了投資，且需要停電施工，短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)性不高，但就長期發(fā)展而言，更換導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)性更高。

4 結(jié)束語

（1）小截面長距離線路負(fù)載率過高時，配電網(wǎng)電壓越下限情況嚴(yán)重，應(yīng)首先考慮更換主干線路導(dǎo)線為大截面（如LGJ-150或以上），然后再配置無功補(bǔ)償。既有利于提高電壓質(zhì)量，又顯著降低線路有功損耗，還可以減少無功補(bǔ)償容量和投資。

（2）相對于更換主干線路導(dǎo)線，增加變電站布點(diǎn)方案在改善電壓質(zhì)量和降損方面效果更佳，尤其是應(yīng)用到供電半徑越大的配電線路中就越有優(yōu)勢，是解決農(nóng)村無源長線路低電壓問題的最有效辦法。但變電站的造價較高，是否增加變電站布點(diǎn)應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展的需求而定。

（3）對于山區(qū)有源線路，豐水期小水電倒送量過大時，線路電壓越上限情況嚴(yán)重，需配置大容量的感性無功補(bǔ)償裝置，增加了線路損耗，此時需要考慮更換主干線路導(dǎo)線。從長期發(fā)展的角度出發(fā)，更換導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)性更高，是否更換導(dǎo)線同樣應(yīng)結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求而定。