農村電網低電壓治理與優化技術研究

榮春杰

【摘 要】隨著人們生活水平的不斷提高，在農民家庭中出現了越來越多的電力設備，農村用電的負荷越來越大，導致農村的用電壓力持續上升。近年來，我國相關的電力部門深入的剖析了農村低電壓的現象，并且針對這一問題制定了對應的政策。但是在季節交替以及用電高峰期時，很多農村的區域還是會出現低電壓的問題，這一問題主要會在線路老化的農村出現。低電壓現象對農村用戶的用電體驗產生了極大的影響，破壞了農村的整腸生活，同時對農村城市化的進程產生了一定的阻礙。因此，在我國農村，對低電壓的治理是非常重要的。本文首先詳細的分析了農村電網低電壓的現狀以及成因，系統的論述了低電壓治理和優化的技術，針對10kV輸電線路提出治理和優化的措施。

【關鍵詞】農村電網;低電壓;治理;優化

一、農村電網低電壓現狀

隨著電網的不斷建設和完善，目前，在全國的用電總量當中，農村地區的用電量已經達到了一半以上。農村電網中存在的一系列問題會對農村經濟的健康發展產生一定的影響，主要表現在以下幾個方面：

首先，在農村電網中，仍然存在一些不符合要求以及規范的線路，已經使用了很長時間的設備得不到及時的更換和維修，在用電的過程中，出現了大量的浪費，頻繁出現因為設備老舊以及不規范的線路造成的安全方面的問題。

其次，沒有做好到位的管理工作，沒有合理的對線路進行提前規劃，從整體來看，線路規劃并不是很合理。

最后，在農村地區，基本形式是村落，有比較分分散的用電范圍，負荷率也比較低，但是要覆蓋很大的面積，因此，分支線路很多，功率因數比較低，并且，在輸電的過程中，會明顯的受到外界的影響，對各家各戶的正常供電產生了一定的影響。

二、低電壓現狀的成因

（一）用電量增長迅速

近年來，我國經濟的增長異常迅速，人們的生活水平有了質的飛躍，農村地區也有同樣的改變，農民的收入在不斷的提高，與此同時，電器的使用量也在逐漸的增加，農業自動化技術的應用也讓農村用電的增長出現了突飛猛進的現象。目前，農村安裝的很多變壓器都不能達到農村發展的需要。

（二）線路設備狀況不夠完善

首先，盡管現在使用的線路是經過了詳細的規劃的，并且在實踐中也進行了幾次調整，但是建設的時間都比較早，電力設備已經無法適應現在的社會發展，社會以及管理的落后都對提高農村人們生活水平產生了很大的阻礙。

其次，由于受到技術以及管理水平的限制，農村電網的建設還要繼續發展，在實踐中積累經驗對技術和管理進行建立健全，變電站的數量目前還是查很多的，并且并沒有完全按照要求布置變電站，導致一些變電站的供電壓力過大，另一方面，沒有充分發揮一部分變電站的優勢，這些現象都造成書店過程中出現了大量的浪費以及很低的效率。

最后，農村電網的損耗比較嚴重，導致無功的不足，對供電質量產生影響，一方面無功電源的不足，另一方面是負荷過大造成無功消耗的增加。在農村電網中，很多情況下是沒有就地分散隨設備補償存在的，有一些小工廠沒有按照規范安排配電設施，甚至于沒有無功補償電容器的配備。

（三）朝陽市聯合鄉無功補償優化工程實例分析

1.聯合鄉哈牧線低電壓情況

用電基本信息，配電變壓器型號為S11-200kVA，為80%的配電負載率，整條線路電壓的合格率為82.38%，0.09%的越上線率，17.53%的越下限率。在哈牧線上，以居民用電、農業生產為主要的符合，主要是異步電動機作為負載電動機。本次主要采用快速開關型串聯無功補償電容器裝置進行低電壓的治理。

2.快速開關型串聯無功補償電容器裝置

圖1所示為普通10kV線路的等效圖，U1為饋線首端的電壓向量，U2是饋線末端的電壓向量，RL是饋線電阻值，XL是饋線電阻抗，I是流經饋線的電流向量，P+jQ是饋線末端的視在功率。此饋線的電氣向量邏輯如圖2所示。

將串聯無功補償設備加入到線路中之后，圖3所示為等效電路，圖4所示為電氣向量。

3.基于快速開關的串補設備

圖5所示是一種新型的快速開關型無功補償裝置結構圖，主要的組成部分有電容器、氧化鋅組件、放電開關、限流阻尼器、控制器以及采樣PT等。在配電網是正常運行狀態下時，在適合電網的參數下，快速開關型無功補償裝置投入運行。如果有故障或者是電壓急劇增減出現在配電網的輸電線路當中時，流過電容兩端的電流在快速開關型串補裝置的作用下進行調整，并且在電壓出現異常時，PT裝置進行相應的檢測，在控制模塊當中傳輸電網的故障數據，然后，分析故障之后，對限流阻尼器和放電開關進行啟動，從而對電氣設備進行保護。

4.哈牧線低電壓治理方案

聯合鄉哈牧線的10kV電壓側存在電壓不足的情況，使用無功補償裝置，具體的參數如表1所示。

投入并運行快速開關型串聯補償裝置之后，根據現場對電壓的測量情況，得出運行前后的電壓情況，如表2所示，可以得出結論，運行快速開關型串聯補償裝置之后，低電壓的情況得到了明顯的改善，合格率提高了16.46%，尤其是越下線的情況，基本上已經不存在了，有明顯的效果。

三、結論

隨著我國經濟的發展，人們的生活條件越來越好，隨之而來的就是不斷提高的物質需求以及精神需求，尤其是最近幾年，國家實施了很多的政策，對農村的生活有了根本性的改善。農民生活水平的不斷提高，標志著我國正在飛速的發展，但是在農村的生活當中，有越來越多的電力設備使用，這對于農村電網產生的壓力是巨大的。在我國，農村電網的建設是相對落后的，隨著我國新農村的建設，大量的工業在農村中興起，目前調節電壓的水平已經無法達到農村的用電負荷，導致農村電網低電壓問題的出現，不僅對用電設備的壽命產生了影響，同時也對用戶的用電體驗產生了影響，阻礙了農村經濟的發展。因此，要盡快的治理農村電網低電壓的問題，保證農村電網高效率的運行。

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