“低电压”分析与探讨

电力18讯：    电压是衡量供电质量的一项重要指标，电量质量的优劣是关系百姓民生问题。随着电力体制改革的逐步完善，“新农村、新电力、新服务”战略的深入开展，乡镇居民生活水平提高，电价的下降，用电器普遍增加，按当时的农网改造规划远远达不到国家发展需求。尽管电力部门花很大力气，每年增加资金整改线路、增加变压器，更换电表、调整变压器中心位置等等，但还是达不到要求，总是有低电压区域。因此，如何才能更好地消灭低电压，保证居民用上优质的电压，笔者结合当前农电低电压问题谈几点不成熟见解，仅供同行参考。

   一、历史原因对电压的影响

   2001年开始，国家全面实行一、二期农网改造，当时资金不足，技术力量匮乏，导线改造的标准偏低，线径过小，变压器容量不能满足要求，部分10KV线路未能得到改造。后来每年的农网完善工程逐步改造，但也是基于优质服务和扩大内需而采取的投资行为，由于底子太亏，再加上负荷迅速增长，总是赶不上时代的需求。其次，容量管理面临新的挑战，国家计委、国家经贸委出台了《关于停止收取供（配）电贴费有关问题的通知》供电企业失去了对容量管理的权力。一是规范电力营销活动的相关法律、法规条款失去了作用，电力营销难以实施有效的管理，造成系统资源闲置和浪费。由于无法控制用户新装、增容及变更用电容量的随意性，多路供电需求及“大马拉小车”和“小马拉大车”的现象增加，配电网容载比严重不合理，二是用电容量规划性受到影响，随意增容使报装容量与实际使用容量严重失调，私自增加容量导致负荷猛增，这也是影起低电压出现的主要原因。

   二、 农村用电特点对电压的影响

   农村用电的特点；主要有以下四个方面，一是多样性，负荷种类有照明、动力、排灌及乡、镇、村办企业的综合负荷，照明在时间上比较集中，动力多为中小型电动机，负荷率低，自然功率因素低。二是分散性，负荷分布广、线路长、容量小、数量多及供电距离长短不一。三是波动性，负荷昼夜变化较大，如照明多在晚上，动力多在白天，综合负荷有开有停，峰谷差别较大。四是季节性，灌溉在旱季，排涝在雨季，收获期及加工用电负荷也较为突出，年峰谷差出较大。以上这些特性能使用电电压时高时低，用电容量满负荷时会更加明显。

   三、三相负荷不平衡对电压的影响

   电流通过导线时，由于导线电阻的作用，将在导线上产生功率损耗。负荷不平衡度越大，线路损耗也越大，如果把三相负荷接在一相上，其实质就是单相供电，此时导线上的功率损耗是三相负荷平衡的6倍，运行也不经济。在配电变压器输出容量相同的情况下，三相负荷不平衡增加了配电变压器的有功功率损耗。降低了配电变压器出力，因为变压器容量的设计和制造是按三相负荷平衡条件确定的，其三相绕组结构和性能是一致的，每相额定容量相等，最大允许出力受每相额定容量限制。三相不平衡时，其最大出力只能按三相负荷中最大一相不超过额定容量为限，负荷轻的一相就有富裕容量，从而使变压器出力降低，而变压器出力降低程度与平衡度有关，不平衡度越大，出力降低程度就越大，同时，配电变压器的过载能力亦降低，并使配电变压器运行温度升高，迫使产生零序电流，在铁心中产生零序磁通而高压侧没有零序电流，不能由高压侧的零序磁通来抵消低压侧的零序磁通，这些零序磁通只能从变压器的油箱壁和钢构件中通过，由于这些材料的导磁率很低，所以磁滞损耗和涡流损耗都比较大，使变压器内部绝缘老化加快 。

    四、 居民室内供电线路改造不到位对电压的影响。

    随着近年来经济的不断发展，人民生活水平大幅度提高，农村居民家用电器的保有量不断增加，大功率家用电器逐渐走入寻常百姓家，如：空调、热水器、电饭煲、二相碾米机等，此类电器功率在几百瓦至上千瓦之间，一般需要单独铺设线径不小于2.5平方毫米线路供电，家用电表额定电流不小于20安培。在家庭用电负荷不断增加的同时，部分居民未对室内供电线路进行同步改造和增容，内部线路容量配置不足，同样会导致电压质量达不到要求。

   找准“低电压”病根后，如何对“低电压”现象展开全面根治。首先应建立起“低电压”治理常态工作机制，编制“低电压”治理方案，健全监测网络，加强对“低电压”台区及客户进行监测，对客户用电实行“分相管理”，探索“低电压”发生发展规律，研究“低电压”综合治理措施和办法，用系统工程的方法解决“低电压”问题，制定相应的试点专项研究方案，因地制宜地开展工作。

    对于历史原因造成的我们应各个击破，以供电所为单位，对高、低压有可能造成的“低电压”线路认真登记整理，分级上报，逐步改造。对居住区分散的村组要采用小容量多布点、延伸高压、缩短低压，逐步实行低压绝缘化改造的原则；对居住相对集中的村组要重点改造低压干线和接户线，增加导线截面，规范用电秩序；对用电负荷相对集中并且相当大、季节性质明显的“低电压”要增大变压器容量；同时要采用“新技术、新设备、新工艺”，增加电源点，缩小供电半径，加大对用户下户线进行改造。

    对农村用电特点引起的低电压，可以采用安装台区低压无功自动补偿装置来解决农网负荷波动大的问题,线路高压无功补偿装置和台区低压无功补偿装置,均采用分组自动投切补偿装置. 无功补偿控制器具有电压时间控制,功率因数控制和电压无功控制三种控制方式. 电压、时间、控制: 首先, 按整定的时间划分投切时段,当时间处于投时段时,再按电压控制,即当系统电压低于设定的电压投入门限时投入电容器,当系统电压大于设定的电压切除门限时,切除电容器. 功率因数控制:功率因数低于功率因数下限定值时, 投入电容器,功率因数高于上限定值时,切除电容器. 电压无功控制:此方式首先为电压优先原则,系统电压低于设定的电压投入门限时投入电容器,系统电压高于切除门限时切除电容器,若系统电压在两者之间时,以无功作为投切判据,当无功量小于无功下限时, 电容器投入,当系统无功量高于无功上限时,切除电容器,当系统无功在无功上限与无功下限之间时,装置不动作. 为了满足对无功补偿设备的监测与低电压治理,所有无功补偿装置均具有数据上传功能. 多级容量补偿既可解决由于无功过多造成末端电压低的问题,也能解决农网负荷波动大而造成电压不稳定的问题。

    对三相负荷不平衡引起的“低电压”问题，要定期测量三相负荷电流，把负荷高的相，调一些到负荷低的相去，调整三相不平衡负荷时要做到“四平衡”，即计量点平衡，各个支路平衡，主干线平衡和变压器低压出口侧平衡。在这“四个平衡”当中，重点是计量点平衡和各支路平衡，可把用户平均用电量作为调整依据，把用电量大致相同的作为一类，分别均匀地调整到三相上去。由于三相同时引入负荷点比单相引入负荷点时损耗显著减少，因此应将三相线路同时引入负荷点，尽量扩大三相四线制的配电区域，减少单相供电干线长度，对于负荷较大的单相用户，应改为相供电。同时还要做好新增单相负荷的功率分配，要将同时运行的和功率因素不同的单相设备，分配均匀到电路上。

    对居民室内供电线路改造不到位引起的“低电压”问题。应加强宣传工作，向用户讲清道理，对一些不理解的用户开展细致周密的诊断分析，对室内线路尽可能地全面整改，以达到最佳效果。
（苏政常）