低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題分析以及優(yōu)化措施探究

張景坤

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題分析以及優(yōu)化措施探究

張景坤

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

根據(jù)目前低壓配電網(wǎng)展開相關(guān)討論，分析低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量控制的問題，提出了合理有效的處理策略，以保障低壓配電網(wǎng)體系的安全、經(jīng)濟以及穩(wěn)定運行。

低壓配電網(wǎng)；電壓質(zhì)量；優(yōu)化措施

0 前言

我國的電力企業(yè)近年來均實行了大規(guī)模的電網(wǎng)改造，電網(wǎng)的構(gòu)造不合理問題也得到了一定程度的改善，不過還是因為很多的條件與原因的制約，低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量仍存在一些不安全的隱患，這嚴(yán)重的影響了電氣設(shè)備的正常使用以及相應(yīng)的電能消耗。所以，對低壓配電網(wǎng)質(zhì)量問題進行深層的分析與探討，為優(yōu)化低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量以及提升高低壓配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟與穩(wěn)定運行有著很大的作用與意義。

1 低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量分析

一直以來，配網(wǎng)管理中對低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量管理工作重視程度不夠，但是隨著配電網(wǎng)的投入不斷增加，對配網(wǎng)管理中的電壓質(zhì)量管理也越來越重視，低壓配電網(wǎng)構(gòu)造也是得到了一定的改善，并且低壓配電網(wǎng)的質(zhì)量也是有著很大的提升。不過，值得一提的是在低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量管理中還有諸多問題。現(xiàn)階段，從配電網(wǎng)調(diào)壓方式來看，主要針對是10kV中壓配電網(wǎng)進行的調(diào)節(jié)，而對于380V的低壓配電網(wǎng)進行調(diào)節(jié)的方法不多。實踐表明，在10kV中壓配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)與當(dāng)前的低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的優(yōu)化需求很難適應(yīng)。在高峰負(fù)荷時電壓是非常低的，而在低谷負(fù)荷時，電壓往往又比較高，這種現(xiàn)象目前在低壓配電網(wǎng)中是一個比較普遍的問題。以某供電局低壓配電網(wǎng)為例，存在電壓質(zhì)量合格率不高，并且跟標(biāo)準(zhǔn)的要求相差較大。

2 低壓配電網(wǎng)中電壓質(zhì)量存在的問題

2.1 三相負(fù)荷

三相負(fù)荷不均衡時，會導(dǎo)致相關(guān)的中性點電位存在一定程度的偏移，造成三相電壓相位也相應(yīng)的會出現(xiàn)一定的偏移現(xiàn)象，致使低壓配電網(wǎng)三相電壓失衡。出現(xiàn)這一問題以后，會造成部分低壓電力用戶的用電器非正常運行，例如照明燈的亮度降低，嚴(yán)重時會對用戶用電器帶來損壞。如果對三相負(fù)荷不均衡這一問題不及時解決，那么對低壓配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量勢必會帶來影響。

2.2 無功補償

在低壓配電網(wǎng)無功補償中，配電網(wǎng)改變之后強化了相關(guān)的高低壓配電線路，那么配電網(wǎng)覆蓋的范圍也就會增大，但是無功補償?shù)娜萘坎]有隨著配電網(wǎng)覆蓋的范圍增大而增大。相反，配電網(wǎng)范圍增大的同時，無功用戶的數(shù)量和規(guī)模也在增多。出現(xiàn)這一問題的主要原因是部分地區(qū)的電力用戶認(rèn)為無功補償設(shè)施的價格比較貴，不想在這方面增加投入，不愿意安裝。這些因素最終導(dǎo)致低壓配電網(wǎng)的無功容量相對越來越小，電壓質(zhì)量相對下降，難以達到標(biāo)準(zhǔn)要求，也造成了線損率的提升。

2.3 低壓配電網(wǎng)線路

近幾年，配電網(wǎng)的改造工作促使低壓配電網(wǎng)線路構(gòu)造獲得了一定的改善，不過因為覆蓋的范圍較大并且相應(yīng)的接入點也很多，工作內(nèi)容較為繁雜，眾多的低壓配電網(wǎng)線路還是會出現(xiàn)各類問題。例如配電網(wǎng)線路中導(dǎo)線直徑較小，在進入用電高峰時段以后，電力用戶需求電能的量達不到要求，難以保證線路末端電壓的質(zhì)量。

3 低壓配電網(wǎng)中優(yōu)化電壓質(zhì)量的措施

3.1 三相負(fù)荷平衡

三相平衡工作，是以相關(guān)的電力用戶為基準(zhǔn)，并依照各個用戶的實際狀況，對低壓配電網(wǎng)的接入方法進行優(yōu)化，落實到就地平衡，保證三相負(fù)荷在長時間段內(nèi)都是一致的。

3.2 提高無功補償容量

對低壓配電網(wǎng)無功補償方式進行優(yōu)化，全方位的規(guī)劃和改善無功補償方式，合理、有效的布置無功補償裝置，可以實施分散補償方式，最大限度的呈現(xiàn)出相關(guān)的平衡。有機的將集中補償、高低壓補償、分散補償、動態(tài)靜態(tài)補償完美的耦合在一起，并對相關(guān)的功率參數(shù)低的低壓電力用戶，應(yīng)有效的督促無功補償?shù)倪M行。

3.3 10kV配變變比

可以合理的調(diào)節(jié)10kV配變比，以獲得良好的電壓質(zhì)量優(yōu)化。不過，改善10kV配變變比會影響總體的電壓水平，所以相應(yīng)的優(yōu)化成果要合理的制約。電壓的額定電率偏移較大時，超出10kV配變所調(diào)節(jié)的范圍，這時電壓的質(zhì)量優(yōu)化策略失效。

3.4 更換低壓配電網(wǎng)線路導(dǎo)線

在所有的優(yōu)化措施中，更換線路導(dǎo)線是最簡單的方式。采用該方式最主要的問題是應(yīng)該將導(dǎo)線截面配合問題重點考慮，距離電源點比較近的支線線路導(dǎo)線截面應(yīng)該大于距離電源點較遠的支線線路導(dǎo)線。當(dāng)然，更換導(dǎo)線的費用較高，因此要綜合考慮多種因素，在投資比較大的時候，應(yīng)該對多種優(yōu)化措施綜合考慮，選擇性價比最高的方式。

4 案例分析

4.1 電壓質(zhì)量偏移

本轄區(qū)內(nèi)，對配電網(wǎng)10kV的饋線I線2號低壓區(qū)進行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)的電壓偏低，最低點的偏移量達到-8.5%，無法滿足380V配電網(wǎng)電壓偏移量的標(biāo)準(zhǔn)要求（-7%到7%之間）。

4.2 電壓質(zhì)量偏移處理

4.2.1 增加無功補償裝置

采用無功優(yōu)化計算方法，對該線路中增加多個無功補償裝置，解決2號低壓區(qū)電壓較低的問題。實際的補償點和相應(yīng)的補償容量見表1，依照無功補償裝置的成本（125元/ kvar），需要補償?shù)目側(cè)萘繛?40kvar，需要的總投入為1.75萬元。無功補償裝置增加以后，該線路2號低壓區(qū)電壓最低點偏移量上升到-3.75%，達到了380V低壓配電網(wǎng)電壓偏移量的標(biāo)準(zhǔn)要求，有效的對電壓偏移問題進行了解決。

10kV饋線I無功補償設(shè)備增加點與容量

4.2.2 調(diào)節(jié)10kV配變的分接頭

基于該線路存在的這一問題，也可以對10kV配變分接頭節(jié)點進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，可以達到優(yōu)化電壓質(zhì)量的目的。經(jīng)過對該線路的認(rèn)真檢查發(fā)現(xiàn)，10kV配變2號低壓區(qū)域分接頭位置應(yīng)該在10kV，當(dāng)將其調(diào)節(jié)為9.75kV時，該低壓區(qū)域電壓最低點偏移量下降到-5.73%，繼續(xù)對分接頭位置進行調(diào)節(jié)到9.5kV時，電壓偏移量上升到-3.15%，達到380V低壓配電網(wǎng)電壓偏移向的標(biāo)準(zhǔn)，有效的對該線路的電壓質(zhì)量差的問題進行了解決。

4.2.3 變更低壓配電網(wǎng)導(dǎo)線

通過分析，10kV配變低壓側(cè)2號低壓區(qū)域出口處電壓的偏移量為-2.95%，沿著低壓線路沿線監(jiān)測到的電壓偏移量依次為-5.96%、-7.24%、-8.5%，此時可以考慮更換低壓配電網(wǎng)導(dǎo)線的方式來改善電壓質(zhì)量。將線路原來的導(dǎo)線更換為70mm2截面的導(dǎo)線，該區(qū)域的電壓質(zhì)量最低偏移量處的偏移量提高到-7.06%，雖然有所改善，但還是滿足不了規(guī)范電壓的質(zhì)量要求。所以，變更導(dǎo)線的截面能改善低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量，不過相應(yīng)的改善成效會逐漸的減小，也就是在改善到相應(yīng)的程度時，盡管再增多導(dǎo)線截面，還是不會有更好的改善成效。

4.3 成果分析

在該實驗中，對低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量偏移量大的問題采用了增加無功補償裝置、調(diào)節(jié)分接頭方式及更換配電網(wǎng)導(dǎo)線等方法進行解決。其中，調(diào)節(jié)10kV的配變分接頭所獲得的電壓質(zhì)量是最好的優(yōu)化成效，并且該優(yōu)化策略不需要增多新型的電氣設(shè)施，運用自身的10kV配變調(diào)整方式即可。無功補償設(shè)備也就是對相關(guān)的配電網(wǎng)無功容量實行一定程度的優(yōu)化，能直接的優(yōu)化電壓的質(zhì)量，最終的成果也非常的明顯，而且從性價比方面分析，效果也比較理想。由于10kV配變低壓側(cè)2號低壓區(qū)域的出口電壓已經(jīng)是較低的狀態(tài)，所以變更低壓配電網(wǎng)導(dǎo)線起不到根本的作用，所以更換導(dǎo)線的方法雖然有一定的效果，但總體而言效果不理想。

5 結(jié)語

優(yōu)化低壓配電網(wǎng)電壓的質(zhì)量，對于低壓配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運作有著非常大的作用與意義。不過低壓電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題涉及面很廣，一定要結(jié)合相關(guān)的實際狀況，以最科學(xué)有效的優(yōu)化方案來處理實際問題。

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