客户端低电压产生的原因及解决方案
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摘要: 随着国民经济的发展及用电负荷的高速增长，部分配电变压器的电压质量不能满足用户端的要求，影响了供电企业服务水平的提高。本文详细阐述了电网电压偏低产生的主要原因，并从技术、管理等多方面提出了解决方案，使其在投入较小资金规模的情况下解决电网电压低的问题，从而为解决电网低电压问题积累了新的技术资料。
关键词:低电压 电压质量 解决方案
前言
随着经济的发展及用电负荷的高速增长,部分配电变压器的端电压不能满足用户的要求,严重影响了供电企业服务的质量。尤其在夏季高温期间,空调负荷急剧增加, 低电压问题尤为突出,严重影响了城乡居民的日常生活和农业生产。
电压质量是电力企业的一项重要综合性技术指标, 解决农村低电压问题，是提高农村供电服务的具体体现，也是企业节能降损的内在要求，是关系到供电企业经营的大事。低电压问题是一个综合问题，任何一项技术问题或管理问题都有可能造成低电压问题，我们必须剖开这一问题的现象，发现其产生的实质原因，根据不同情况，采取具体问题具体分析的方法，同时考虑成本效益原则，对不同原因要使用不同的方法，从而在有限的投资范围内打造适应新农村建设的新型农村电网。
1低电压产生的原因分析
虽然经过几次电网改造，但现今仍有相当一部分的线路比较陈旧、标准较低，同时随着家用电器的迅速普及，原先建设标准较高的一些电网也不能适应国民经济发展的需要，急需进行规划建设。尤其导线截面选择方面，应当根据当地用电负荷的密度、分布情况，结合现状和长远规划，选择合适截面，当导线截面不能满足电压质量标准时，必须采取技术措施加以调整，以免造成负荷过大，给供电质量造成负面的影响。
供电半径过大也是电压低的主要原因。原先由于在改造中制定的方案不合理或者资金的原因使得高压线不能深入到负荷中心，造成低压供电线路呈单方向放射，进而造成末端电压偏低。
运行管理不到位也是低电压产生的主要原因之一。我们知道变压器应尽可能布置在负荷中心或重要负荷附近，三相负荷平衡，会使零线电流较低、线损偏低、电压质量较高，设备使用寿命较长。同样大小的负荷，如果只接在单相上，造成变压器三相负荷不平衡，由于变压器绕组压降不同，出口电压不均衡，电压质量得不到保障。低压线路的不平衡度相对比较严重的地方，低压端电压出现低电压现象也就越普遍。在高峰负荷期间或负荷变化较大时对线路要进行实际测量，不仅仅测量变压器的低压侧电流，还要测量负荷高峰时的末端电压。根据实际数据进行合理的调整。
低压电网处于电力系统的末端，无功电源先天不足，加之低压感性负荷较多，大量消耗无功，造成无功非常缺乏，但由于认识的片面性，重视有功忽视无功在低压供电中比较普遍，在电压存在问题的地区均出现无功补偿不到位的现象，有的地方线路内无功补偿基本没有。
除上面介绍的几个主要原因，产生电压低的还有以下几个方面：
1）有的农村用户所用配变容量小，农网稳性负荷量很小，导致负荷变化大、负荷高峰时出现了超负荷情况，电压波动大。
2）每逢春季农业负荷特别集中，造成各级电网电压偏低。
3）电网中现有主变压器，有载调压装置投运率低或调压操作不及时。
2解决电压低的技术措施
为了解决低电压问题,供电部门通常采用变压器增容及低压线路大规模改造的办法,但这样做不仅工程造价高,而且物资采购及施工周期长,不利于迅速有效解决突发性低电压问题。为此应详细分析低电压产生的具体原因,因地制宜,制定最佳策略,以在有限的资金范围内迅速解决低电压问题,进一步提高供电企业设备运行水平和优质服务水平。
2.1对线路进行复双
用户端低电压的直接原因是线路电压损耗大,造成用户端电压低于规定值。线路电压损耗与线路末端有功、无功功率、单位长导线电阻、电抗、额定电压、线路长度有关,如果能降低线路阻抗,就能减少线路电压损耗。在出现低电压现象的区域,供电企业将事先准备的备用导线从配电变压器出线端开始沿着主干线路并接在主干线上,备用导线截面宜在95 及以上,以200 左右为1段,依次与原有的低压线路并联以降低线路阻抗。
线路复双的方法具有以下优点：
1)不但保全原有线路和设备继续使用,而且投资少,效果明显。
2)施工简单、快捷,可节约大量人力、物力。
3)采用线路复双与增加低压导线同样总截面的办法相比,降低线路电抗的效果更显著。
4)线路复双可作为处理低电压抢修的应急措施,待项目及资金到位后,可对台区进行彻底改造,而复双导线可以回收利用,作为抢修备品继续使用。
2.2优化网络结构、平衡三相负荷
掌握三相负荷分布的动态，结合农网改造，合理设计电网改造方案，主干线、分支干线均采用三相四线制供电。农村电网低电压问题的平衡三相负荷的对策有：
1）对产生低电压问题的区域进行测量，合理设置分接头，使电压处于最小偏差范围。
2）尽快实施增容改造，更换满载、超载的变压器，提高变压器容载比，单台变压器容量不宜超过500kVA。
2.3无功功率的解决方案
提高变压器功率因数，实现无功分层、分区平衡，降低电网损耗和改善用户电压质量，应重视高低压配电网无功补偿问题，主要应从三个方面抓：
1）异步电动机的就地无功补偿；
2）配电变压器的无功补偿；
3）10kV配电线路的补偿。
针对农网实际情况，可采用配变低压侧集中补偿与线路补偿相结合的方式。配电变压器低压侧集中补偿可使低压区实现分层、分区就地平衡，线路补偿用于补偿线路无功负荷和未进行无功补偿的变压器空载损耗部分，可有效提高线路功率因数，大幅度降低线路损耗。
2.4加强管理力度
应当成立农村“低电压”整治小组，深入调研农网电压现状和“低电压”情况，制定相应整治方案，定期召开专题工作会议。明确责任目标，严格按分层分级负责的原则，实行目标管理。
加强调度管理，深入研究农村电网低压用电负荷特性，优化电网运行方式，调控负荷、电压和无功补偿能力。
合理增加配变点，重新分配低压负荷。解决供电瓶颈问题，变压器布点少，容量小，超载严重的，尽快更换、增容，并优先选用新型的有载调压变压器。
调整配电变压器低压侧用户，均衡三相负荷，对配电变压器低压侧三相负荷严重不平衡的地区，迅速制定负荷转移方案，均衡三相负荷。尽可能使配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。
提高用户对电压质量的监督意识。加强对现有电压监测仪的管理，实时监测低压侧电压。
4结束语
低电压综合治理工作是以满足经济社会发展对电力的需求为目的，以改善低压客户端电压质量为目标。坚持以电网建设改造为重点、基础研究为依托、科技与信息技术为支撑的原则。结合近期与远期发展需求，统筹考虑电网战略规划，开展薄弱点综合治理，改善结构，优化布局。加强电村配网运行管理，完善电压质量监测手段。加强用电负荷特性分析，开展适合当地负荷特点的供电方式、综合调压方案和配电变压器应对日负荷波动能力的研究与应用。提升供电能力、调压能力、无功补偿能力、精益运行和营销服务能力，既立足解决当前突出问题，又着力改善配电网供电能力和供电质量。
参考文献
[1] 张高峰，黄芳。 农村低压为题的解决措施，农电技术2011，3：26-27
[2] 崔四云。配电网低压电现象的调查，农电技术2010，2：22-25
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