線路末端低電壓治理方案及技術要點研究

摘 要：基于電網線路末端電壓低、供電能力不足的問題，采取有效的方案和技術對低電壓線路進行治理改進，對治理方案和改進技術進行分析，研究這類技術在改善電網線路末端低電壓，提升電力線路供電效率方面所取得的實際效果，為低電壓末端線路的治理提出有效的解決途徑。

關鍵詞：穩壓器；分布式電源；低電壓線路調壓器；末端電壓自動補償裝置

配電網負荷側電能質量指標中要求低壓用戶電壓允許偏差+7%至-10%，但在商洛地區配電網的建設比較薄弱，由于地處秦嶺南麓山大溝深，電網線路的末端電壓低、供電能力不足的問題在農村地區比較普遍。線路末端電壓低的問題屬于比較嚴重的問題，農村電網的負荷比較低，電力傳輸的距離比較遠，超過了配電網供電線路的供電半徑，造成的線路的電力損耗比較大，末端供電能力不足，對用戶質量用電造成了很大的影響。文章針對線路末端電壓低的問題進行研究，提出了相應的治理方案和技術方法，可以有效地解決該問題。

1 產生線路末端低電壓問題的主要原因

造成配電網線路末端低電壓問題的主要原因有電源布點不足、負荷分散供電線路較長供電半徑大、供電線路的線徑不足、電力線路攜帶的負荷較大、峰谷波動較大等幾個原因。隨著地區經濟的發展用電負荷的突增，導致原本線路的供電能力不足以滿足現有的用電設施功率，加之商洛地區配網線路的現狀問題大部分農網線路的供電半徑已經超過了配電變壓器的變壓范圍，而負荷分散不能進行有效的就地補償，線路末端的功率因數達不到標準，使得低電壓問題凸顯，用戶用電質量難以保障。想要解決線路末端低電壓問題，就要對配電網進行充分的負荷側調查，掌握電力用戶的用電性質，及時調整電力線路中的不平衡狀態，對相應的電力線路進行電壓補償，并加強研究電力使用高峰時段的均衡用電措施，根據各種類型分別有針對性的治理。

2 電力線路末端低電壓治理方案和技術要點

2.1 在電力線路末端安裝變壓器

對于距離電力線路配電變壓器較遠的電力用戶，可以單獨在線路末端安裝變壓器，利用變壓器來對線路末端的電壓進行增壓處理，這樣可以有效的解決線路末端低電壓問題。如圖1所示。

這種方法雖然可以有效的解決線路末端低電壓問題，但是需要的經濟投入比較大，性價比非常低，根據工程測算10公里電力線路的末端增加變壓器，并對相應的電力線路進行完善，所有的費用加在一起超過了20萬元。而農網地區基本屬于生活用電，在全壽命周期內不能回收投資，所以這種方法不能普及，只適合線路末端電力負荷較大的區域。

2.2 對變壓器分支出的線路進行改造

對主變壓器分支出的線路進行改造需要增加線路的線徑，這種方法可以對線路末端低電壓的問題進行改善，但如果用電負荷距離主變壓器的距離非常遠，線路改造的成本就會增加，因為電力負荷的距離越遠，需要增加的線徑也就越大，所以這種方法的經濟性也比較差，只有對某些重要用電負荷進行專線供電時才可以采取此方法。

2.3 提高配電網低電壓線路一端母線的總電壓

如果在用電高峰時段出現線路末端低電壓問題，可以適當的提升低電壓線路一端母線的總電壓，這種方法可以有效的環節低電壓一端的用電壓力，是一種有效的低電壓補償措施。但是在應用該方法時，僅適用于于負荷波動較小、負荷特性明顯的用電負荷，不需要頻繁的調整變壓器分接頭，而且調整范圍有限，電氣設備長期處于電壓上限也會降低使用壽命，故利用這種方法需要根據負荷特性選取使用[1]。

2.4 采用直配變降低電壓降

商洛地區電網的電壓序列為110/35/10/0.4kV，而農村地區用電電壓為0.4kV，有效地提高輸電線路的電壓等級對于改善電壓效果明顯，在商洛地區主要方法為在部分農網地區采用35kV直配變，電壓序列為35/0.4kV，根據電壓降計算公式△U=（PR+QX）/U，可以使供電半徑提高三倍以上，有效的解決了供電半徑較大問題，也切合負荷側用戶，缺點為受點端采用0.4kV電壓等級，電力輻射范圍減小。

2.5 在線路末端安裝風光電互補的分布式發電系統

風光電互補的分布式發電系統是指在線路末端安裝風力發電系統和太陽能發電系統，利用這兩種系統實現對配電網線路電壓的補償，只要將配電網線路進行合理的設置，就可以有效的將這兩種發電系統產生的電力能源加入到配電網線路中，實現電網線路的低電壓補償，這兩種發電系統屬于清潔能源發電，不僅可以解決低電壓問題，還能有效地降低發電成本。在用電高峰期時利用存儲的電能對低電壓進行補償，有效地解決線路末端低電壓問題。這種方法目前需要區域具備風光發電的條件[2]。

2.6 在線路末端串聯低電壓的自動補償裝置

在線路末端串聯低電壓自動補償裝置，可以讓末端線路在電壓不足時實現自動補償，即末端電路在電壓不足時，自動進行補償裝置投切，在電壓調整至導則范圍內，使用戶用電裝置的電容量減小，使相關用電裝置的電力使用更加穩定。該方案的另一優點為適時的為電網提供了無功缺額，比其他方法直接抬高電源側電壓比較，保證電壓處于一種穩定狀態，不會將無功缺額轉嫁至主網，保證主網的無功額度，不會造成上級電網的電壓崩潰。該方法在一條20公里用電負荷達到20千瓦的線路末端串聯此裝置僅需約4萬元的費用，調整電壓10%范圍，使該條線路末端所有的電力用戶全部解決低電壓問題，所以該方法的性價比比較高。

3 在線路末端串聯自動補償裝置時的注意事項

文章主要推薦串補方式進行低電壓治理，但需注意因為線路末端低電壓問題大多存在于農村電網中，農村電網中的電力負荷大部分為單相負荷，經常會出現三相不平衡的狀況，線路的電力損耗比較大，線路末端串聯的自動補償裝置就是有效控制線路末端的線損，提升農村電網的供電電壓，保證電網供電的供電效率[3]。雖然該裝置可以有效的對三相電進行電力補償和電力平衡，但是需要保證提升電壓的質量，避免提升電壓的質量不過關。在應用末端自動補償裝置時，需要保證調整之后的負載功率不能超過線路本身的最大功率，如果超出了最大功率，就需要對末端線路進行改造，加大電力線路的線徑，避免串聯自動補償裝置后，不能有效的對低電壓進行補償。

4 結束語

綜上所述，造成線路末端低電壓的原因多種多樣，在進行治理時，需要對供電半徑、線徑、負荷分布綜合考慮，并采用均衡用電措施，文章選取線路末端串聯自動補償裝置有效解決末端線路低電壓問題，投資性價比也較高，并且提供了其余五種治理方案，根據實際問題適當選取，文中方案在對商洛寺耳鎮、高耀浮選廠等試點采用，效果明顯，有效解決了區域、用戶低電壓問題。

參考文獻

[1]楊昀，王慶斌.新型低壓線路調壓器在“低電壓治理”中的應用及降損效果分析[J].中國新技術新產品，2015，7：103-104.

[2]王佳穎，李蒙，馮利民，等.利用分布式風電并網改善配電線路末端電壓[J].電力系統自動化，2015，9：145-149+155.

[3]徐振，譚甜源，樂健，等.農網末端低電壓問題補償方案研究[J].電氣應用，2013，9：50-53.