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造成县域电网低电压的原因
2017-12-18 14:39:15  作者:  来源:中国设计师网  
  •   目前,县域电网分布范围广,负荷分散,运行环境复杂,电压等级多,农村供电半径偏长,发展不平衡。为了能够有效解决农村电网低电压问题,通过调查发现,造成农村低电压的原因主要来自两个方面:一是属于硬件设施方面,即线路设备等原因产生;二是属于软件方面,即运行管理方面不到位产生。
    关键字: 县域电网 低电压

  中国电力科学研究院 侯义明

  1 县域电网的负荷特点

  第一,负荷分散。如农牧区居住分散,最典型的案例分散4km/7户。第二,负荷水平差别大。负荷高的县供电量超过100亿千瓦时,而负荷水平低的县供电量仅有0.1个多亿千瓦时,相差1000倍;局部发达区域负荷密度超过5MW/km2,而一些欠发达区域负荷密度不足0.1MW/km2,甚至每平方公里只有几千瓦。第三,季节性显著。农村年最大负荷利用小数较低,多低于2500h;农业生产用电季节性明显。

  2 县域电网用户特点

  第一,农村用电户数远高于县城,生活用电户数多而用电量不高。如农村用电户数占农电系统总用户数的80.52%,而售电量占总量的

  41.18%;公司农电系统生活用电户数约占总数的90%,而居民生活用电量仅占总量的17.21%。第二,用户分散且发展不平衡,用电需求差异化显著。

  目前,县域电网分布范围广,负荷分散,运行环境复杂,电压等级多,农村供电半径偏长,发展不平衡。主要特点:我国农村负荷点多面广;经济发展水平与城市差距大;人员综合素质参差不齐。农村电网具有特殊的技术经济规律,在建设与发展中应充分权衡技术先进性和经济性。

  3 造成农村电网低电压的原因

  造成农村电网低电压的原因比较多,有时是单一原因作用,有时是多种原因组合作用形成。为了能够有效解决农村电网低电压问题,通过调查发现,造成农村低电压的原因主要来自两个方面:一是属于硬件设施方面,即线路设备等原因产生;二是属于软件方面,即运行管理方面不到位产生。

  3.1 线路设备原因

  目前农村电网的现状不能满足农村发展的需要,主要表现在:设备状况差、导线截面积小、供电半径大和无功补偿不足。

  (1)设备状况差

  现在运行的线路建设时间较早,当时的技术要求和建设标准不能满足现在农村的用电需求。虽然经过几次农网改造,但相当一部分的线路还是比较陈旧、标准较低,急需进行规划建设。

  (2)导线截面积小

  建设标准要符合《农网建设与改造技术导则》,尤其是要合理选择导线截面积,截面积选择要从当地的负荷密度、分布情况,结合现状和长远规划,选择一个合适的截面积。若导线截面积不能满足电压质量标准时,必须采取技术措施加以调整。

  (3)供电半径大

  低压供电半径的大小与变压器布点位置相关,关系到供电电压质量、线路损耗等经济指标。供电半径过大也是农村低电压问题的主要原因。变压器布点不合理造成低电压的问题不容忽视,主要是方案制定合理性影响或由于改造资金等原因而造成。形成高压不能深入负荷中心,低压供电线路呈单方向放射状,从而造成末端电压偏低。

  (4)无功补偿不足

  无功补偿可以改善电压质量,提高功率因数,是电网节能措施。农村电网处于电力系统的末端,无功电源先天不足,近年来,农村用电负荷迅速增大,农村电网无功需求及相应的损耗也随之加大。

  降低无功损耗,不仅是电网的要求,也是提高电压质量、减少线损的主要措施。调查发现农村低电压问题严重的配电台区内均存在无功补偿不到位的现象,线路内就地分散补偿和随器补偿基本没有,台区集中补偿装置形同虚设,要么电容器已经损坏,要么没有投运。

  3.2 运行管理原因

  造成低电压的原因除了设备的原因外,运行管理不到位也让低电压问题存在而得不到解决。主要表现为:三相负荷不平衡、高压线路电压偏低和需求侧管理不到位。

  (1)三相负荷不平衡

  变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。而农村低压线路的不平衡度相对比较严重,而在管理上又不重视。农村低压线路以三相四线架空为主,在维修、施工时电工习惯会在靠

  近电杆的导线上接线,容易人为造成三相不平衡。另外,一种不平衡的情况是变压器低压侧母线总体平衡,但在低压分支线较多的台区,会存在台区内单相分支线负荷过于集中所致三相不平衡。

  解决因负荷不平衡而造成低电压的问题,首先是加强管理。在高峰负荷期间或负荷变化较大时对线路要进行实际测量,取得了现场资料后进行合理调整。其次是改造电网,增加低压四线覆盖密度,掌握三相负荷分布的动态,合理设计电网改造方案。

  (2)高压线路电压偏低

  充分利用变压器调压功能解决电压偏低问题,农村供电线路由于线路较长,部分高压线路电压偏低,尤其在农村35kV变电站改造、扩容期间,高压线路是利用联络通道由其他线路来供电,这时电压会因为线路较长压降大而偏低,从而造成台区低压侧电压也偏低的现象。

  解决这样的问题就要充分利用变压器调节电压的功能,对于具备变压器调档条件但还未采用调档手段的台区要安排变压器调档,需要注意的是调整变压器分接开关后要测量高压绕组的直流电阻,防止因接触不良通电后烧坏变压器分接开关。调节完毕后要对变压器出口电压和末端进行监测,高压端恢复后必要时要回调至标准状态。

  (3)需求侧管理不到位

  加强农村电网的需求侧管理,一方面要加强用户的无功管理,现状是农村低压动力增容补偿电容器的配置不足,使得无功补偿全部集中到供电部门。对农村电网实施合理有效的无功功率补偿,提高功率因数,提高农村电网电压质量,减小或抑制电压损失,同时提高电源设备利用率和电力线路电能传输能力。另一方面要加大超容用户的检查力度,对于超标准用电的客户要改由高压供电。随着农村经济的多样性发展,目前农村综合变压器下存在许多工业负荷和大的动力负荷,这些用电户负荷逐年增加,其占用了台区容量资源,也是台区末端低电压的成因之一。改用高压供电,既减轻台区容量紧张的压力,也可以缓解低电压的矛盾。

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