配電臺區(qū)低電壓計算與措施分析

曹杰

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電力行業(yè)發(fā)展迅速，配電臺區(qū)低電壓問題為湖北省內(nèi)配網(wǎng)重點需解決的問題。通過對配電變壓器到用戶端的各個環(huán)節(jié)的計算分析，得出配電臺區(qū)低電壓治理的合理有效措施。

關(guān)鍵詞：配電臺區(qū);低電壓計算;措施

引言

隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)村居民的消費水平不斷提升，在家電數(shù)量及家電種類快速增長的同時，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用到的電力器具的數(shù)量也越來越多，這就使得農(nóng)村地區(qū)的耗電量明顯增大，尤其是在農(nóng)忙季節(jié)，處于用電高峰期的電壓過低現(xiàn)象比較普遍，積極開展這方面的分析研究，有效改善農(nóng)村配電臺區(qū)低電壓現(xiàn)象是非常必要的。

1配電臺區(qū)低電壓的成因分析

首先，雖然我國近年來電網(wǎng)擴建進程在不斷加快，但是與當(dāng)今的用電負(fù)荷增長情況相比，我國在電網(wǎng)的普遍性規(guī)劃以及建設(shè)方面依然有著明顯的滯后性特征，同時，現(xiàn)有的電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)方面也比較薄弱，并有著較長的供電距離和很多的分支線。所以，在用電負(fù)荷很大的情況下，臺區(qū)末端就會出現(xiàn)低電壓現(xiàn)象，對用戶正常的用電需求造成影響。其次，電力系統(tǒng)在日常的運行與維護之中也有著一定的問題存在，不能按照負(fù)荷的實際情況來實現(xiàn)對配變抽頭檔位的動態(tài)調(diào)整，這就使得供配電變壓器的檔位和實際的負(fù)載需求不符。相關(guān)部門對于供電方案也沒有進行嚴(yán)格審核，并未深入考慮線路設(shè)備的負(fù)載能力。再次，因為供電線路的變壓器臺區(qū)位于末端，這樣也就很容易導(dǎo)致臺區(qū)末端的低電壓現(xiàn)象出現(xiàn)。變壓器的臺區(qū)的設(shè)備設(shè)置也不夠科學(xué)合理，臺區(qū)的線徑比較小，供電的半徑比較大，接線也不夠合理，這些問題也將導(dǎo)致臺區(qū)低電壓現(xiàn)象的產(chǎn)生。最后，在對臺區(qū)的負(fù)荷進行測試時，由于相關(guān)工作的不到位，讓三相負(fù)荷不平衡問題發(fā)生，臺區(qū)電壓無功控制的分析方式也得不到有效改善。加之沒有足夠的自動化水平，使得低電壓的治理沒有足夠的技術(shù)支撐，進而讓低電壓問題長期以來都得不到有效解決。

2配電臺區(qū)低電壓計算與措施分析

2.1配電變壓器電壓損失計算

10kV配電變壓器的電壓損失計算如式（1）所示。

式中，SrT變壓器的額定容量kVA，ua變壓器阻抗電壓的有功分量%，ur變壓器阻抗電壓的無功分量%，uT變壓器的阻抗電壓%，ΔPT變壓器的短路損耗kW，β變壓器的負(fù)荷率（實際負(fù)荷與額定容量SrT的比值），cosφ負(fù)荷的功率因數(shù)，P三相負(fù)荷有功功率kW，Q三相負(fù)荷無功功率kvar。S11型配電變壓器取功率因數(shù)cosφ=0.9，不同容量變壓器的電壓損失如圖2所示。從圖2中可以看出，變壓器電壓損失在某一特定功率因數(shù)下可以達(dá)到最低值，并非變壓器容量越大，電壓損失越小。

取變壓器容量為400kVA，在不同功率因數(shù)條件下變壓器的電壓損失如圖3所示。從圖3中可以看出，在變壓器容量一定時，變壓器電壓損失隨功率因數(shù)的增大而減小，功率因數(shù)的理想情況下變壓器電壓損失最小。

2.2加大臺區(qū)的改造力度

第一是加大居住區(qū)分散街道低電壓問題的改造，通過小容量、多布點的方法實現(xiàn)高壓的延伸和低壓的縮短，并實現(xiàn)絕緣化的低壓改造。在居民密集的老街道或者老居民區(qū)的低壓改造之中，應(yīng)加大力度對低壓主干線與接戶線進行改造，通過增加導(dǎo)線的橫截面積，讓用電秩序得以進一步規(guī)范。這樣就可以實現(xiàn)改造力度的增加，讓低電壓問題得以良好解決。第二就是對用電負(fù)荷相對集中、并有著季節(jié)性特征的臺區(qū)進行改造，通過有載調(diào)壓的變壓器來改善低電壓情況，滿足用戶正常的用電需求。第三是在對用電負(fù)荷比較大的臺區(qū)進行改造的過程中，可以通過配電臺區(qū)的增加或配電變壓器的增容來解決臺區(qū)的低電壓問題，讓臺區(qū)電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，進而讓用戶的用電需求得以良好滿足。第四是通過新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備來解決臺區(qū)低電壓的問題，保障臺區(qū)電壓正常。第五是加大力度對接戶線以及互連線進行改造，可以將供電的半徑進一步縮短，并增加導(dǎo)線的橫截面積，讓臺區(qū)低電壓問題得以有效解決，讓用戶正常的用電需求得以滿足。

2.3保證配電臺區(qū)運行維護管理工作的規(guī)范性

在農(nóng)村配電臺區(qū)的供電管理工作中，做好各方面的管理工作，保證運行維護工作的規(guī)范性是非常必要的。在此過程中，應(yīng)該注意下列問題：①強化配電變壓器的日常運行維護管理工作，依據(jù)相關(guān)規(guī)定定期開展負(fù)荷測量、溫度測量及相關(guān)的巡視檢查工作，并針對設(shè)備的實際運行狀態(tài)，對存在問題的設(shè)備及時報修或者進行改造;②依據(jù)配電變壓器實際的負(fù)荷運行情況，確定低壓擴裝容量，配電變壓器的開放容量值為變壓器額定容量的80%減去近期12個月內(nèi)的持續(xù)最高負(fù)荷值，依據(jù)臺區(qū)中的供電負(fù)荷密度值，上報配電變壓器增容或者是新增布點計劃，在負(fù)荷調(diào)整之后，重新辦理新裝業(yè)擴業(yè)務(wù)，并將超出規(guī)定范圍所辦理的新增業(yè)擴行為納入到公司的業(yè)績考核工作中;③依據(jù)不同時段、不同季節(jié)中農(nóng)村配電臺區(qū)供電的電壓曲線與負(fù)荷曲線，及時開展電壓無功設(shè)備的投退;④建立完善的電壓無功設(shè)備臺賬，并制定出完善的無功設(shè)備運行維護管理制度，強化供電設(shè)備的運行管理工作，對電壓無功設(shè)備中存在的問題要及時予以處理，有效提升設(shè)備的完好率;⑤建立低電壓配電臺區(qū)臺賬，并結(jié)合配電變壓器的停電檢修計劃，在負(fù)荷高峰來臨前對配電變壓器分頭實施調(diào)整。

2.4縮短低壓線路供電半徑

相同線徑條件下，220V進戶線的單位功率長度的電壓損失百分?jǐn)?shù)約為380V線路的6倍，380V線路單位功率長度電壓損失百分?jǐn)?shù)約為10kV線路的600倍。當(dāng)供電區(qū)域負(fù)荷較大時，縮短380V線路長度，將10kV線路直接引入負(fù)荷中心將能有效減小用戶端的電壓損失。對于單相負(fù)荷集中的區(qū)域可直接使用單相變壓器，最大限度縮短低壓配電線路和進戶線長度。

2.5強化低壓用戶負(fù)荷需求管理工作

在低電壓用戶負(fù)荷需求管理工作中，應(yīng)做好下列管理工作：①積極開展公用配電臺區(qū)用戶錯峰用電管理工作，了解公用配電臺區(qū)的用電負(fù)荷情況，積極采取峰谷電價等管理措施，鼓勵一些大負(fù)荷用戶能夠錯峰用電;②在強化低壓用戶負(fù)荷需求管理工作中，需要結(jié)合集抄系統(tǒng)的建設(shè)工作，對配電變壓器及低壓用戶的用電負(fù)荷情況進行收集，并積極開展特性分析，以便為低壓用戶的運行管理及規(guī)劃建設(shè)提供有力依據(jù);③強化低壓用戶報裝接電管理工作，制定出低壓用戶報裝接電管理辦法與審批流程，嚴(yán)格控制其裝接容量，單個用戶的用電設(shè)備容量處于100kW以下或者是變壓器容量在50kVA以下的，可以應(yīng)用低壓三相四線制進行供電，對于裝接容量超出上述標(biāo)準(zhǔn)的用戶，需要辦理高壓報裝手續(xù)，這對于低壓用戶負(fù)荷需求管理工作管理質(zhì)量的提升具有積極的作用。

2.6增容10kV配電變壓器

當(dāng)?shù)蛪簜?cè)功率因數(shù)一定時，增容配電變壓器容量可以降低變壓器的電壓損失。但當(dāng)配電變壓器容量過大時，電壓損失將增加。且配電變壓器容量往往根據(jù)臺區(qū)負(fù)荷大小確定，但為減小電壓損失而增加配電變壓器容量勢必造成容量浪費。

2.7合理分配10kV線路負(fù)荷

10kV線路存在較多分支線路時將加大線路末端的電壓損失。通過合理分配線路負(fù)荷，減小重載線路潮流，將能有效降低10kV線路末端的電壓損失。

結(jié)語

通過對配電臺區(qū)至用戶端的各個環(huán)節(jié)進行分析可知，治理低電壓的措施主要有增容10kV高壓配電線路、增容配電變壓器、縮短380V線路供電半徑。其中最有效的措施是縮短380V線路供電半徑或推廣使用單相配電變壓器，將10kV線路直接引入負(fù)荷中心，達(dá)到有效減小用戶端電壓損失的目的。

參考文獻

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