低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量分析和提升措施

蔡紅飛

國網(wǎng)河南省電力公司技能培訓(xùn)中心，河南 鄭州 450000

0 引言

低壓配網(wǎng)屬于城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，在電力網(wǎng)中具有重要的作用，直接關(guān)系到人們生產(chǎn)生活的有效開展、社會經(jīng)濟的進步，因此電網(wǎng)企業(yè)必須對低壓配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量引起重視。近年來，隨著人們用電量的不斷增加，造成低電壓問題頻發(fā)，影響供電的可靠性與穩(wěn)定性，難以滿足人們的用電需求。為了有效解決上述問題，電網(wǎng)企業(yè)需要深入分析影響供電電壓質(zhì)量的各種因素，然后采取針對性的措施進行規(guī)避，從而確保低壓配網(wǎng)運行的安全性和可靠性，更好地滿足人們的供電需求。

1 供電電壓質(zhì)量影響因素

（1）配電變壓器負荷迅速增長，加劇電壓損耗。當(dāng)前人們用電需求量不斷增多，使低壓電網(wǎng)中的配電變壓器容量進一步增大，造成低壓電網(wǎng)的無功補償難以滿足相關(guān)要求，此時若電網(wǎng)企業(yè)沒有將無功補償投入到位，將導(dǎo)致供電電壓出現(xiàn)持續(xù)偏低的情況[1]。同時，在高負荷運行狀態(tài)下，將使得線路電壓的損耗程度不斷加重，容易出現(xiàn)電力故障問題，導(dǎo)致降低供電質(zhì)量，特別是用電的高峰時間段，可能出現(xiàn)大多數(shù)區(qū)域無法正常供電。

（2）配電網(wǎng)設(shè)備陳舊。當(dāng)前我國大多數(shù)低壓電網(wǎng)中所運用的導(dǎo)線為架空裸露導(dǎo)線，這類導(dǎo)線的特點是線路煩瑣、路徑較長。同時，很多區(qū)域的線路已運行多年，由于電網(wǎng)企業(yè)忽視對其的管理和維護，線路老化和破損問題嚴(yán)重，影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

（3）配電網(wǎng)設(shè)計不合理。目前部分配電網(wǎng)的設(shè)計比較落后，當(dāng)三相平衡時零線并無電流通過。低壓電網(wǎng)在建設(shè)過程中，相關(guān)企業(yè)為了盡可能節(jié)約成本，運用橫截面較小的線路材料，這導(dǎo)致低壓電網(wǎng)運行過程中不間斷增加單相負荷，降低了平均電荷，影響線路的綜合質(zhì)量，從而對人們的日常生產(chǎn)生活造成影響[2]。同時，當(dāng)前低壓電網(wǎng)中主要采用TT或TN-C系統(tǒng)，以達到單相或是三相混合供電，導(dǎo)致難以發(fā)揮用電接地保護的作用，造成配電網(wǎng)管理混亂。

（4）配變的峰谷差過大。當(dāng)生產(chǎn)流程、季節(jié)、晝夜發(fā)生變化時，用戶負荷會隨之改變，造成配電的峰谷差過大。隨著用戶負荷的不斷降低，那么電壓就會不斷增高，反之將不斷降低，造成各季節(jié)、各時間段中用電量峰谷負荷存在極大的差異，導(dǎo)致電壓出現(xiàn)較大波動，難以確保低壓配網(wǎng)供電電壓的穩(wěn)定性與安全性。

（5）三相負荷不平衡。當(dāng)用戶負荷大小與用電時間存在一定差異時，會導(dǎo)致低壓配網(wǎng)出現(xiàn)三相負荷不平衡的問題，中性點電壓出現(xiàn)偏移，引發(fā)三相電壓不平衡。負荷過重時電壓會降低，負荷過低時電壓會升高，甚至導(dǎo)致中性線電流過大，影響變壓器的穩(wěn)定運行，還可能損壞變壓器，從而影響供電電壓的質(zhì)量，增加低壓配網(wǎng)的運行損耗[3]。

2 低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的提升措施

2.1 優(yōu)化低壓配網(wǎng)的規(guī)劃

（1）合理規(guī)劃配置電源點容量與位置。面對用戶不斷增加的用電量需求，低壓配網(wǎng)規(guī)劃中存在的關(guān)鍵問題：以往設(shè)置的電源點位置并不滿足容量大小、區(qū)域規(guī)劃建設(shè)發(fā)展的需求。基于此，電網(wǎng)企業(yè)必須重新規(guī)劃配置電源點的容量與位置。①基于以往供電分配狀況與用戶分布情況，對變壓器所處位置進行科學(xué)調(diào)整，并合理增加一定的電源點。在此過程中，應(yīng)結(jié)合小電容量、密集分布和短半徑的原則，以并列變壓器組合接線配置的方式，保證所設(shè)置的配電變壓器處于負荷中心，從而有效提升低壓配網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性[4]。②針對電源點的規(guī)劃，應(yīng)充分結(jié)合具體的供電區(qū)域狀況，將附近公用配電變壓器與低壓配電變壓器的電網(wǎng)相連接，以此實現(xiàn)小范圍環(huán)網(wǎng)配電，強化低壓配網(wǎng)的互動交流，以全面發(fā)揮供電網(wǎng)變壓器的供電作用。當(dāng)發(fā)生故障問題時，可將其控制在小范圍內(nèi)，在一定程度防止因為變壓器缺相運行而導(dǎo)致?lián)p壞電器設(shè)備，并有效提高低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量。

（2）預(yù)測低壓電網(wǎng)負荷。為了做好低壓配網(wǎng)的負荷預(yù)測，相關(guān)人員必須對低壓配網(wǎng)系統(tǒng)進行有效的診斷分析，結(jié)合診斷分析結(jié)果進行相應(yīng)的預(yù)測。①短期預(yù)測。對低壓配網(wǎng)5年以內(nèi)的周期電力負荷進行預(yù)測，結(jié)合實際情況進行短期預(yù)測，能夠為后續(xù)配電網(wǎng)的規(guī)劃提供強有力的支撐。②中期預(yù)測。對低壓配網(wǎng)5～10年內(nèi)的周期電力負荷進行預(yù)測，預(yù)測的關(guān)鍵內(nèi)容涉及對發(fā)電裝置與輸變電裝置的建設(shè)、規(guī)劃，明確低壓配網(wǎng)所需的增容與電源點。③長期預(yù)測。對低壓配網(wǎng)10～30年內(nèi)的周期電力負荷進行預(yù)測。

2.2 加強低壓配網(wǎng)的自動化建設(shè)

對于低壓配網(wǎng)輸配電線路的管控工作，通常選用實時監(jiān)控技術(shù)，但是在具體應(yīng)用中只依靠人工對配電線路進行全過程監(jiān)測，會出現(xiàn)各種問題。一旦出現(xiàn)線路故障問題，人工操作方式無法對故障問題進行及時有效的處理，從而嚴(yán)重影響低壓配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量。基于此，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)結(jié)合配電自動化技術(shù)與實時監(jiān)測技術(shù)，有效建設(shè)配電自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的全天全過程持續(xù)監(jiān)控；應(yīng)具備對低壓配網(wǎng)的自愈功能，可對電網(wǎng)運行中存在的部分問題進行自主處理，在一定程度上減少線路損壞問題。因此，必須不斷增強配電自動化技術(shù)的有效性，進一步優(yōu)化配電站、配電通信網(wǎng)絡(luò)、配電終端等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以提升自動化配電系統(tǒng)充分運用自愈能力[5]。另外，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)大范圍運用先進的信息化技術(shù)，不斷提升配電系統(tǒng)的自動化水平，加強低壓配網(wǎng)線路的自主監(jiān)測和診斷技術(shù)，使配電系統(tǒng)具備更強的故障分析與定位能力，從而有效確保低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量。

2.3 設(shè)計低壓配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

為了讓低壓配網(wǎng)更好地滿足現(xiàn)階段社會發(fā)展的需求，必須對其配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行不斷優(yōu)化，以提升低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量，有效保障電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。其中，低壓配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連線涉及輻射網(wǎng)、單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)、多分段適度聯(lián)絡(luò)等方式，由此科學(xué)有效地調(diào)整負荷過大的饋線，讓各條饋線可以在相應(yīng)的運行環(huán)境下實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)供。在這一過程中，電網(wǎng)企業(yè)需要結(jié)合自身具體情況與需求，選擇最合適的接線方式，盡量確保接線操作簡便、安全可靠，且性價比高。

2.4 提升運行管理質(zhì)量

（1）提升配變調(diào)壓分接開關(guān)檔位的運行管理。當(dāng)供電半徑≤400 m，且低壓線徑滿足負荷需求時，配電網(wǎng)所處區(qū)域存在電壓過高或過低問題，此時需要對變壓器的分接開關(guān)進行合理調(diào)整，確保配電輸出電壓處于正常范圍。同時，在調(diào)整前后，應(yīng)嚴(yán)格檢測低壓出口和首、末端低壓用戶電壓，若檢測結(jié)果與用電信息采集系統(tǒng)電壓超出國際相關(guān)規(guī)定的誤差范圍，必須及時進行調(diào)整。在調(diào)整后，應(yīng)做好配變的直流電阻測試，只有符合相關(guān)規(guī)范，才能夠正式運用。

（2）提升配網(wǎng)無功補償設(shè)備的運行管理。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)切實做好低壓配網(wǎng)無功補償設(shè)備的檢查與維護工作，從而確保配變無功補償設(shè)備的使用效果，促進低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的提升。

2.5 加強監(jiān)測管理

為了有效避免配電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)低電壓問題，電網(wǎng)企業(yè)必須做好配電網(wǎng)的監(jiān)管控制。

（1）加大電壓知識的宣傳力度，借助電視、廣播等傳統(tǒng)媒體與抖音、微信等新媒體平臺，向廣大用戶宣傳電壓相關(guān)知識，增強其監(jiān)督意識，并讓用戶了解電壓檢測儀的相關(guān)應(yīng)用知識與操作，確保低電壓監(jiān)測工作的有效開展，還需結(jié)合季節(jié)性變化對用電量進行合理調(diào)整，以對低電壓問題進行有效處理[6-7]。

（2）充分利用先進的科學(xué)技術(shù)，對電網(wǎng)中電量的實際應(yīng)用狀況加以監(jiān)管，實時采集電壓發(fā)生變化時的信息，借助智能監(jiān)測設(shè)備設(shè)施強化監(jiān)管效果。

（3）建立科學(xué)的預(yù)警機制，進一步提升電網(wǎng)監(jiān)管效果，確保配電網(wǎng)的安全可靠運行。

3 結(jié)束語

綜上所述，在低壓配網(wǎng)運行過程中，由于受到電壓損耗加劇、配電網(wǎng)設(shè)備陳舊、配電網(wǎng)設(shè)計不合理等因素的影響，導(dǎo)致配電網(wǎng)運行中出現(xiàn)低電壓問題，從而難以滿足用戶的用電需求。針對這些問題，電網(wǎng)企業(yè)需科學(xué)優(yōu)化低壓配網(wǎng)的規(guī)劃管理，做好對低壓電網(wǎng)規(guī)劃的預(yù)測，加強運行管理與監(jiān)測管理等，從而切實提高低壓配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量，確保電網(wǎng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。