10kV配網環境中的電壓質量控制分析

徐榛江蘇省電力公司南京供電公司

10kV配網環境中的電壓質量控制分析

徐榛
江蘇省電力公司南京供電公司

10kV配網，是我國供配電網絡環境中不容忽視的一個重要環節，其本身與電力消費環境比較貼近，因此受到外部的影響較大。電壓作為10kV配網供電質量的重要參數，直接關系到社會環境中的用電消費群里的切身利益，甚至于配網本身的安全也息息相關，因此必須引起重視。文章首先對配網環境中電壓質量相關狀況作出分析，而后進一步在此基礎之上，對于如何切實推動10kV配網環境中的電壓質量穩定與提升展開了討論。

10kV；配網；電壓；控制

當前社會環境中，電能的廣泛利用，已經遍布社會生產生活的各個角落，儼然成為人類社會發展的基礎性依賴能源。隨著社會環境中更多用電設備的涌現，對于電力需求的質量也在隨時提升，曾經單純的供電和連續供電，開始朝向穩定的方面移動。也正因為如此，電壓的控制成為配網環境中的關注重點，尤其是對于10kⅤ配網而言，由于其與電力消費環境相對貼近，因此更容易受到電力消費環境的影響，也更容易招致電壓波動等相關問題的發生。

一、配網環境中電壓質量

對于電壓質量的衡量，已經成為當前電力工作系統運行質量的重要考量依據，同時也是電力消費群體關注的核心問題之一。穩定的電壓，對于保證工業生產尤其意義重大，因此我國電力系統在運行過程中，也對供電容量、輸電距離以及供電電壓之間的關系做出了規定。為確保用戶用電穩定性以及受電端電壓幅度，供電系統需要以額定電壓向電力用戶實現供電，通常以用電受電端實測電壓與供電系統額定電壓的差值，占據額定供電電壓的百分比作為電壓變動幅度的計算公式。并且明確規定，對于10kⅤ以下的普通電力用戶，通常需要控制在±7%的范圍內，對于低壓照明用戶，該范圍可以適當放寬到-10%～7%范圍。

在實際的輸電體系中，10kⅤ配電線路電壓質量不合格，以電壓偏差過大作為主要表現，但是究其根本，由于影響因素眾多，因此一直以來都難以實現有效控制。其中包括電網運行方式的改變、負荷變化、功率因數、無功補償能力等因素，都可能會造成電壓質量的不穩定狀況發生。例如電網運行方式的改變，會造成電網整體阻抗發生變化，從而形成電壓的大范圍變動；而從負荷的角度看，我國社會環境中的電力能源需求呈現出一定的周期特征，尤其是在區域內含有農業以及其他季節性較強的經濟組織的時候，周期的峰谷差異會十分顯著。在用電需求較大的季節內，配網電壓會出現明顯下降。而功率因數也是電能質量的重要反映，直接關系到電壓狀況，如果功率因數過低，必然會增加無功電流，從而造成電壓的損失。最后，無功補償作為保證電能質量的中喲啊首選，其有效運行與設置必然直接關系到電壓質量。如果出現“死補”狀況，就會造成在高負荷環境之下從系統吸收無功，而低負荷的時候向系統反送無功，反而會加劇系統電壓的波動，帶來不利影響。

配網環境中的電壓質量，對于配網本身以及電力消費單位而言，都有著不容忽視的意義。電壓過低，必然無法滿足諸多設備的額定運行條件，不但無法帶動設備運行，更加會造成線損增加以及電能的浪費。而電壓過高，超過設備額定承受范圍，就會對設備本身帶來影響甚至損壞，造成設備燒毀，甚至于線路的過熱引發火災。因此在實際工作中，唯有對電壓質量進行嚴格控制，才能確保正常生產生活的展開。

二、提升10kV配電線路電壓質量控制力度

10kⅤ配網環境中，電壓的穩定直接關系到地方諸多電能消費用戶生活和工作的展開，同時對于保證配網自身的安全運行意義重大。雖然對于配網而言，由于其本身與消費環境直接密切的接觸，導致影響因素眾多，難以完全展開控制，但是仍然可以通過如下兩個方法進行調整。

1.引入調壓變壓器

調壓變壓器的本質在于通過改變變壓器變比，來實現對于電壓的調節，此種方法能夠有效應對配網負荷環境的變化。配網環境中負荷升高的時候，電壓偏低，因此調壓變壓器可以通過減小變比的方式，來實現對于二次側電壓的提升；與之對應地，當符合處于低谷的時候，配網環境中的電壓會出現偏高狀況，因此可以通過增加一次側線圈匝數來實現對配網電壓的調整。當前在實際工作中的調壓變壓器包括有載調壓變壓器和無載調壓變壓器兩種，其中前者指變壓器在帶負荷的情況下實現對分接頭的切換操作，其調壓范圍較大，并且調壓級數較多，目前廣泛應用于110kⅤ以上電壓環境中，具有調節速度快等有點。而后者則指變壓器不帶負荷進行電壓調整，即變壓器在調整的過程中需要與系統斷開，必須停電才能實現調整，因此靈活性較差，通常不用于高電壓環境，因為較大的供電面無法面對停電損失。

2.通過無功補償裝置實現調壓

雖然有載調壓變壓器應用靈活，但是其本身并不會產生無功功率，并且還會在運行過程中消耗一部分無功功率。因此在配網環境中無功功率有所不足的情況下，采用此種方式展開調壓效果堪憂。而無功補償裝置，則是另一個角度實現電壓調整的有效方案。具體而言，主要有并聯電容器和靜止補償器這兩種補償方式。并聯電容器工作方式，即在變電站10kⅤ母線上并聯電容器組，在輸送無功負荷的同時，還能夠有效地實現電壓的調整和功率因數的提升。此種情況下，并聯電容器容量通常為主變容量的15-30%。而對于靜止補償器而言，其由可控的電抗器與靜電電容器并聯組成，其中電容器負責輸出無功，可控電抗器則負責吸收無功。兩種補償方式各有利弊，前者較為靈活，而后者則能夠實現快速調整，在運維方面也頗具優勢。

三、結論

對于10kⅤ配網電壓的調整，除了文章中提出的兩類主要方案之外，其他包括積極調整配網負荷、并且依據變壓器具體情況來謹慎選擇開關、合理減少供電系統和配電系統的阻抗等，都是實踐中行之有效的方法。只有面向配網以及電力消費環境特征，來進行妥善的選擇和技術組合，才能在電壓控制領域獲取良好效果。

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