配电网低电压治理关键问题研究

配电网低电压治理关键问题研究

发表时间：2017-12-07T15:39:14.220Z 来源：《防护工程》2017年第19期作者：徐振许静[导读] 配电网如果产生低电压问题，不仅会给电能用户的用电造成不良影响，还会导致电器运行效率的下降。

1.国网武汉供电公司湖北武汉 430013；

2.国网宜昌供电公司湖北宜昌 443000 摘要：配电网如果产生低电压问题，不仅会给电能用户的用电造成不良影响，还会导致电器运行效率的下降，影响供电企业的经济效益。如果配电网的低电压问题没有引起重视，就难以及时采取有效措施解决，企业的生产设备无法正常运行，所生产的产品质量必然会受到影响，随之电网的功率和电能都会大量损耗，供电设备的运行安全就会遭到威胁。本论文针对配电网低电压治理关键问题研究进行研究。关键词：配电网；低电压治理；关键问题

引言

随着人们经济水平的提高，对于生活质量也提出了更高的要求，特别是长距离配电网线路，电能传输负荷不断增加，就必然会导致线路的电压增加，不仅对电压质量造成影响，而且还会造成非常大的经济损失。

1 配电网低电压的类型

对于配电网低电压的类型确定，按照《电能质量供电电压偏差》的有关内容，如果供电电压不超过198伏，就可以确定为低电压。

1.1按照低电压持续的时间分类

根据低电压所持续的时间对低电压进行分类，如果低电压存在问题，包括长期低电压问题和季节性低电压问题。

所谓的“长期低电压”，就是电能用户所使用的电能全天都处于低电压状态，而且持续了至少三个月的时候；每天的电压负荷的高峰时段会产生低电压问题，持续的时间至少六个月。

所谓的“季节性低电压”，就是低电压现象按照季节产生低电压问题，存在一定的规律，比如，度夏度冬的时候、过年过节的时候、春灌秋收的时候都会产生低压问题。

1.2按照低电压发生的位置分类

低电压发生的位置通常是在线路的末端，包括110千伏变电站的10千伏母线末端、10千伏线路的末端往往会产生低电压问题；配变台区10千伏配电变压器的出口处，低压线路的末端往往会产生低电压问题，如图a 所示。

图a 配电网低电压问题产生位置 2 配电网存在低电压问题需要采取的治理措施

对于辐射型的线路，如果存在无功补偿，线路的电压就会存在下降的趋势。线路电压的损耗决定于线路的参数、长度以及负荷功率因素。针对线路所存在的长期性低电压问题，就需要降低电压间损耗。在电网运行中，无功功率充分的情况下，变电站的主变压器电压比就可以通过调节无功功率予以解决。在具体的操作中，就是要求无功功率的线路与变电站以及配变之间协同，可以对季节性的低电压问题予以解决。

2.1线路供电半径对电压降所产生的影响

在《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》中针对配电线路的问题已经明确规定，要求变电所二次侧的出口处到线路的末端，电压降的占有率为5%。配电线路不足1千伏，配变低压侧出口到线路的末端，电压降的占有率为4%，比较常用的架空线路的电阻参数和电抗参数见下表。

图c 0.38千伏三相架空线路电压损失情况根据常用的架空线路的电阻参数和电抗参数，参考图b和图c，就可以对不同的负载情况进行分析，并对型号不同的线路的供电半径进行分析，可以有效地避免供电半径非常大的现象，低压线路的末端产生的低电压现象就会得到控制。

比如，架空线路的型号为LGJ-50，对于0.38千伏的三相架空线路而言，如果终端负荷是25千瓦，功率因数是0.85，就需要将供电距离的最大值控制在0.268千米，可以确保线路的首端电压和末端电压的损失率不超过4%。当电能用户的供电距离达到500米，输送功率的最大值是13.5千瓦，在导线的选择上，需要选择电压损失比较小的导线，每千瓦?千米的损失率要低于0.32%的导线为最佳。在改造台区的时候，可以将这个线路进行更换，改为架空导线为LGJ-150的，可以获得良好的效果。

比如，架空线路的型号为LGJ-120，对于0.38千伏的三相架空线路而言，如果终端负荷是50千瓦，功率因数是0.85，就需要将供电距离的最大值控制在0.239千米。如果用户的供电距离是500米，输送功率的最大值是23.4千瓦。按照原有的治理方式，所存在的误区就是将线径增大，对线路进行改造，架空线路的型号为LGJ-240，输送功率的最大值是32.7千瓦。如果依然无法满足电能用户的需求，就要对电台区的供电结构重新划分，低压线路也需要分网设计。

2.2无功补偿对电压降所产生的影响 10千伏线路如果产生低电压问题，就需要对无功补偿装置采取串联的方式或者并联的方式。如果采用串联补偿的方式，在负荷侧同时采用并联容性补偿，此时线路中的串联补偿就会产生与电抗方向反向的电压，使得首端的电压降和末端的电压降都逐渐减少。

如果线路中已经存在并联的无功补偿，如果负荷的功率因素从原有的0.75转变为1.00的时候，在线路的末端电压就会随之变化，从原有的-2P.U.转变为8P.U.。变化曲线图见图d。

图d 负荷功率因数、串联容量、末端电压之间的关系对线路末端电压进行提高的过程中，可以依赖于功率因数将电压提高。同一线路上可以使用两种补偿方式，这两种补偿方式之间可以相互作用。

其一，当负荷无功补偿属于完全补偿，即cosφ=1时，在线路的末端就可以将串联无功补偿加入到线路的末端。如果串联电容的补偿度为k＜1，此时线路的末端电压虽然产生了变化，但是并不明显；如果串联电容的补偿度为k＞1，此时线路的末端电压就会有所下降。两者可以相互抵消。

其二，当负荷无功补偿属于欠补偿，即cosφ＜1时，在线路的末端将串联无功补偿加入到线路的末端，如果串联电容的补偿度为k＜1，此时线路的末端电压产生了变化，电压降的提升幅度是非常大的，但是不会超过k=1时所产生的电压值；如果串联电容的补偿度为k＞1，此时线路的末端电压就会提升到上限。功率因素不断提高，电压的提升速度就会减缓。

3 结语

综上所述，配电网运行中所存在的低电压问题是具有一定的动态性的，需要采用跟踪监测的方法，对于所获得的数据信息进行统计、分析，采取相应的处理措施。对于配电网的监测采用智能技术，可实现各项业务数据的融通，为低电压监测和治理提供有效的依据，不仅可以对低电压问题及产生的原因有效判断，还可以针对性地将解决方案制定出来，以保证供电质量。参考文献