低壓電網改造規劃和設計

摘 要:隨著用電水平的不斷提高，用戶對電力供應可靠性的要求也越來越高，而低壓電力網絡急需改造。本文著重分析低壓電網改造中的無功補償技術，結合電網改造中的一些實際經驗，進行了低壓電網規劃設計和改造。

關鍵詞;低壓電網設計

中圖分類號:TM71文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0125-01

1 電網無功補償研究

1.1 無功補償的合理配置原則

通過電源電網的無功消耗的基本情況，我們可以得出結論，在電網和輸配電設備過程中，必然要損耗掉一定數量的無功功率，其中，配電網絡中的無功功率損耗所占的比重最大。要最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，必然要提高輸電設備的配置，應當按照與“分級補償，局部平衡”的原則設置[2]，合理布局。(1)整體平衡和局部平衡相結合，以拒不平衡為主。(2)集中補償和分散補償相結合，分散補償為主，集中補償為輔，降損與調壓相結合，以降損為主。(3)電力部門補償與用戶補償相結合。

1.2 無功負荷的最優補償

因為在配電網中，基本上不傳輸無功功率，因而主要采取“就地補償”的方式，以解決無功不足的問題。根據就地補償原則，補償應根據自身變電站的無功損耗。與內網的無功潮流結合，與配電線路相結合，充分考慮用戶的無功補償的水平。由于變電站一般都是二次接線和，又是二次側接線，并且每個變電站一般有兩臺變壓器組成，為滿足變壓器分站運行和二次側分段操作和維修方便，補償電容器分成兩組是適當的。能適應其輕載量平均無功負荷(接近主變壓器正常無負載)，一般無功負荷(接近主變空載運行)，一般可在主變壓器容量的10%～15％確定。當主電源通過電阻網絡無功功率，而且會導致有功功率的損耗。當電力傳輸不變時，會出現更大的無功功率的轉移，總功率損耗就越大。由此可見，當網絡結構已經確定，傳輸的有功功率為常數，總功率損耗完全依賴于無功功率的變化。無功功率的傳輸大小，由負載的功率因數水平而定。低功率因數的無功功率負載越大。

在配電線路上裝設電容器，具有投資省，見效快，投運時間長和降損效果顯著的優點，而且安裝簡便，維護工作量小，事故率低，特別適應于配電線路等負荷點多的供電狀況。

1.3 無功補償節能技術

隨著我國經濟發展和人民生活水平的提高，工業和民用消費的用電負荷明顯增加，整流器和變頻設備在新增用電負荷重所占比例日趨增多，無功負載電流和諧波電流增加了電力系統的損耗，諧波電流可能造成溝通系統和計算機系統的故障。在電力供應系統中，動態無功補償和適當的過濾裝置，可以有效的減少系統損耗，提高電能質量，這是一種行之有效的措施。采用微型計算機數字控制使用的新型高壓動態無功補償裝置，無接點，無諧波，無合閘涌流，可有效降低電壓閃爍，防止系統振蕩，實現相位補償。由高壓過濾裝置和動態補償封裝的器件。具有遠程監控或遠程控制通信接口。可靠性高，維修工作量小，適合中、小型變電所使用。

2 負荷預測規劃和設計

2.1 三相負荷接入方式的選擇

根據規程規定，三相變壓器的負荷應是平衡的，中性線電流不能超過低壓側額定電流的25%，如果超過了這個比例，就會增加了中性線能量的損耗，而且容易導致中性點的位置移動，因此，網絡規劃和用電負荷必須把握三相負荷的平衡設計。三相負荷平衡設計的關鍵是負載的訪問模式，通常情況下，每一個負荷點均采用三相引入模式，并調整到負載的平衡，中性線電流任何一個分部均為零。三相線電流低，是不是難以計算的，在這種接線線路損耗和其他方式損耗的對比中，該種接線方式線路損耗最低，電壓質量也是最好的。

2.2 三相負荷不平衡帶來的影響

如果三相負荷不平衡，就會產生一個“零漂移電壓”，導致在A、B、C三個階段的輸出電壓失真，有的大于220V的三相電壓，三相電壓低于220V的一些較低，影響用戶負載的正常使用。首先它的影響，給企業造成了直接經濟損失。在三相負荷不平衡時，負荷小會影響設備的配電變壓器的生產能力，增加了低電壓線損。當三相負荷嚴重失衡時，由于三相電壓的嚴重畸變，從而使小型三相電壓的負載最大，從而使該負載相線中，包括照明、彩電、冰箱等家用電器將會出現嚴重的事故，導致不能正常使用，另外如果連接配電變壓器保護不當，也存在被銷毀的危險。根據《居民用戶家用電器損壞處理辦法》的相關規定，不僅要對電力用戶進行相應的賠償，電力局而且還承擔了對配電變壓器的維修成本;第二是影響電力客戶的供電可靠性，電力部門對用戶作出的的承諾不能兌現，客戶對電力服務無法得到滿足，所以三相負載不平衡是一個很大的傷害，不僅造成電力企業的經濟損失，在一定程度上影響了在人民心中電力企業的形象。三相負荷不平衡應采取以下措施:(1)客戶的負荷情況調查，以找出相應的低用戶的業務拓展，做好規劃和設計線路，和電力用戶認真細致的工作匯報連接安裝，充分考慮三相導線負荷平衡可能出現的問題;(2)對中性線截面進行選擇，該應與同相選擇;加強設備巡視檢查線路，做好日常運作和管理維修，防止中性線斷線情況的發生;(3)在每一個變壓器的出口應該安裝電壓監測，觀察和分析往往三相電壓的平衡情況，尤其是高峰負荷，以盡可能調整三相負荷平衡負載。

2.3 作好負荷預測，合理選擇變壓器容量

對五年內可能會增加現有負載的照明、農業、農村企業的電力負荷依據現有負荷進行預測，提前規劃，合理確定變壓器的數量和供電能力。變壓器容量的選擇:(1)主供工業用的變壓器，根據規劃負荷1.3倍的變壓器千伏安數。為照明、商業、工業及其他綜合運用供應變壓器容量，充分考慮到電氣設備同時開動時的情況，根據實際高峰負荷1.35倍，可選千伏安數的變壓器。(2)用于照明專用的變壓器，根據照明總和選擇變壓器的總千瓦。同時，結合當地的發展情況，根據過去數年的本地用電負荷的平均增長預測五年后的配電變壓器臺區增長高峰后的實際負荷率。(3)結合當地政府的發展計劃綱要，合理確定變壓器的容量。

2.4 按負荷中心法，合理選擇配電變壓器的位置

結合低電壓整流電路，根據負載的計劃，盡可能在負荷中心放置變壓器，配電變壓器從低電壓到每個負荷點作為出口向四周延伸，但電源不超過500m半徑的供電半徑為宜。還應該考慮到變壓器應在地勢高，進出高低壓線方便放置，并且放置位置應該遠離居民區。電壓的線路壓降減少，從而改善了最終的電壓。改造后的電壓保持在210V以上。

3 結語

基于在低壓電網改造的技術原理設計方面的原則，本文進行了詳細的論述，指出了低壓電網提高無功補償力度，提高設備利用率，降低線損，提高電網輸送能力，從而降低功耗費用，降低生產成本，減少設備容量，節省電網投資，要在電網改造中切實造好無功補償。

參考文獻

[1]孫成寶，劉福義.低壓電力實用技術[M].中國水利水電出版社，1998.

[2]朱建，徐仁貴，等.農用配電補償控制器的原理和實現[J].山東農業大學學報，1996，27(1):60～66.