淺析農網電壓質量的改善與降低線損措施

許炳煥

摘 要：改善供電系統電壓質量，控制線損是供電企業與用電用戶共同的目標和期待，農網電壓質量是供電企業供電水平的體現，也是提高其供電服務能力的重要關注項目，電力系統線損水平直接影響到其供電企業的經濟效益。因此，對于農網來說必須注重電壓質量改善，并積極采取措施控制線損。

關鍵詞：農網；電壓質量改善；降低線損

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

從當前來看，我國農村供電工作依然有待深入管理與完善，農村電壓質量總體上得到了改善和提高，線損問題也得到了抑制。然而，由于受到主客觀因素的影響，個別農村偏遠地區，依然存在供電電壓質量不高，線損嚴重等問題，這些問題的出現一方面影響了供電服務質量，群眾對服務的滿意度，另一方面嚴重的線損問題會直接影響供電企業的經濟效益。因此，現階段，必須積極重視農網電壓質量問題，采取措施提高并改善電壓質量，努力降低線損，從整體上維護供電質量，從而獲得良好的經濟效益。

一、影響農網電壓質量的因素與改善措施

1 農網電壓質量問題的表現與危害

（1）電壓超出科學值范圍

通常，供電系統電壓都有一個允許的偏差值，一旦超出這一數值范圍就意味著存在供電事故，電壓質量受到影響。

例如：發電廠與變電所10kV母線電壓偏差值需要確保處于該供電線路中的一切高壓用戶和低壓用戶的電壓都達到用戶受電側電壓允許偏差值中的各個規定，而且需要根據調度部門的意見來定奪具體偏差范圍。

（2）電壓值不符科學規范帶來的危害

一旦電壓變動范圍沒有在正常范圍內則可能導致電壓不穩定、電壓頻率下降甚至導致大范圍斷電問題，不穩定的電壓會影響用電設備的使用壽命，使用電設備電動機遭到損害，一些用電照明設備，當電壓過低時，其照明度會明顯下降；相反，如果電壓急劇升高，則會影響其使用壽命，一些通訊性用電設備，例如：電視機、電腦等的使用效果也會受到影響。

2 影響農網電壓質量因素分析

影響電壓質量的因素有很多，例如：供電系統供電不利，無功功率缺失，無功補償容量不足，用戶功率因數較低，供電距離過長，超出了科學規定范圍，導致電力系統中電壓高低不等，變化幅度較大，用電設備無法正常使用。

而且導線截面大小也是一個關鍵因素，農村落后地區電力線路導線由于未得到及時有效的更新，線路截面較小，導致無法承受巨大規模的電力傳輸，容易引發線損問題。以及日常起伏突變性負荷的影響，導致電力系統電壓忽高忽低，電壓質量受到影響。

3 改善農村電壓質量措施

（1）配置合適規模的無功補償裝置

通過配置無功補償裝置能夠有效平衡供電系統中有功與無功功率，從而確保電壓處于正常數值范圍。

對于農村電網來說，要本著立足整體進行規劃、科學布局、分布式補償、就地平衡的理念，具體的方法要做到：集合模式與分散模式同步并舉，更加傾向于分散補償；高低壓補償有效配合，充分依靠低壓補償；適當地調節電壓、并控制線損，動靜補償有效配合，重點進行動態補償等模式。

要科學選擇無功補償容量：

第一，100kVA以上容量的配變壓器則須采用無功補償，而且需配置自動投切的動態補償設備，而且要參照負荷大小來定奪補償容量。

第二，10kV配電線路應該參照無功負荷對應使用分散與動態補償的模式。

第三，5kW的交流異步電動機需要采取隨機補償的模式，補償容量一般為電動機額定容量的20%-30%左右。

或者引入有載調壓變壓器，在調壓過程中，要確保電壓控制在合理偏差范圍內，從而維護電壓安全。

（2）提高用戶功率因數

引入最新的節能型設備，裝配無功補償設備，科學地優選異步電動機容量，確保其同機械設備有效配合起來，從而來防止電動機空載工作時能夠有效確保功率因數。同時，也要科學配置一定數目的電抗器，從而吸收更多的無功功率，達到控制電壓的目的。

積極控制多種符合負荷類型的投入，例如：帶頭沖擊力的突變性負荷、不對稱負荷以及非線性負荷等等，同時利用科學的濾波裝置。

二、降低線損的有效措施

1 影響線損的關鍵因素

造成電力系統線損的原因有很多，既有來自于電力系統自身的原因，也有外界原因，具體體現在：缺少充足的無功補償，導致功率因數低下，一些線路以配電設備承受的負荷相對較高，導致電壓無法達到合格水平；配電網架設模式不科學，導致能耗量較大，配電變電站設置數量少，以及配電線路或電氣設備由于長時間使用未能得到更新換代，會發生風化老化破損現象，無法經受突變的電壓，而且如果供電距離很長，線路截面很小的話，就會造成很嚴重的線損問題。

導致線損問題出現，還有可能是用戶不規則用電或者非法竊電等因素造成的，這些都可能導致線損問題。

2 控制線損的科學方法

針對線損出現的原因以及影響因素來對應采取科學有效的措施，減少電力線損，從而維護整個供電系統的供電質量與供電安全。

（1）增加無功補償容量。注重完善無功設備的管理，為了確保供電系統的功率因數，應該注重積極補償變壓器無載荷運行時所耗費的功率，配變低壓一端無功補償需選擇多組補償、固補等方式，一旦功率因數得到了提升，就能夠有效控制線損問題，具體的控制程度如下公式所示：

△P%=[1-（x1-x2）x2]x100%

其中，x1未改革前的功率因數，x2改革調整后的功率因數。

現在假定： x1=0.82，x2=0.95，初始狀態下線損率為8%，那么將兩個數值帶入上式，得出結果為：25.5%，對應就能夠求出提高功率因數后的線損率僅為5.96%，由此可見線損控制效果相當顯著。

（2）科學調節主配變的電壓

經過理論與實踐研究證實：供電系統內部線損量同其工作過程中的電壓的平方成反比，因此，為了控制線損，可以通過提升供電系統電壓，然而，此處要注意的是：切勿走進另一個極端，簡單地認為電壓越高，線損控制效果越好，這是由于當電壓無限制升高時，變壓器的空載狀態下的電能消耗量也會急劇上升，而且，當電壓過高時，也會對電氣設備的工作帶來不利影響，甚至會造成用戶用電設備的損毀，無功補償設備也無法發揮作用，此時電力線路尾部電壓則會大規模下降，功率因數也會受到不良影響，因此，科學的做法就是在將電壓提升到一個可控制的科學范圍內。

（3）科學調整運行模式

電力系統的運行模式會影響到電力線損程度，因此，可以通過科學調整電力系統，特別是電氣設備運行模式來控制線損。例如：變電站通常都是兩個主變電站同步工作、運轉。

當負荷降低時，可以試著取消另一臺主變的運行，這樣就降低了電量損耗，也就是控制了線損。可以憑借科學的計算、運算來得出主變節約工作狀態下的臨界負荷。可以將這一臨界負荷點作為參照，再根據負荷曲線，極其發展趨勢來決定是否運行一臺主變，通過這種方式來使主變達到良好的最佳節約的運行狀態，

例如：為了控制主變的經濟運行，供電企業可以專門繪出主變經濟運行圖像，參照所繪制出的這個曲線圖像來科學調整主變，以此來預防主變空載工作，白白耗費能量的現象，也就減少了不必要的電能浪費，從而控制了線損。

（4）維護配變三相負荷的平衡

要想確保線損量能夠得到有效控制，就要盡全力確保配變三項負荷達到平衡，因為其不平衡時往往會提升損耗率，而且還有可能損害配電的正常、安全、高效工作，所以，必須積極完善對配變負荷的監督與監測，一旦看到配變三相負荷之間存在較大差異時，則必須及時做出調節與調動，調整至配變壓一端電流的不平衡度在10%以下。

科學規劃電網構造，可以適度地增加變電站數量，而且要盡力使其接近負荷中心，有效控制供電距離，防止由于供電距離過長，或者供電路徑曲折等導致的線損問題。

（5）調整導線截面大小

導線界面大小也會影響電力線損，通常導線截面越小，導線越細，其電阻越大，相反，可以通過擴大導線截面，來有效控制線路的電阻，因此，可以換為截面較大的線路，拋棄高耗能的供電設備，從而確保配變設備能夠經濟運行，同時，日常工作中也要積極檢查與維修電氣設備，從整體上維護電壓質量。

結語

農網電壓質量改善與線損控制是電力系統改革的重要任務，必須積極改善電壓質量，采取各種科學的方法和措施，并做好線損控制工作，以此來減少供電系統的經濟損失，提高服務水平。

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