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摘要:随着经济的发展,电力行业发展迅速,配电台区低电压问题为湖北省内配网重点需解决的问题。通过对配电变压器到用户端的各个环节的计算分析,得出配电台区低电压治理的合理有效措施。
关键词:配电台区;低电压计算;措施
引言
随着农村经济的发展,农村居民的消费水平不断提升,在家电数量及家电种类快速增长的同时,开展农业生产过程中应用到的电力器具的数量也越来越多,这就使得农村地区的耗电量明显增大,尤其是在农忙季节,处于用电高峰期的电压过低现象比较普遍,积极开展这方面的分析研究,有效改善农村配电台区低电压现象是非常必要的。
1配电台区低电压的成因分析
首先,虽然我国近年来电网扩建进程在不断加快,但是与当今的用电负荷增长情况相比,我国在电网的普遍性规划以及建设方面依然有着明显的滞后性特征,同时,现有的电网在结构方面也比较薄弱,并有着较长的供电距离和很多的分支线。所以,在用电负荷很大的情况下,台区末端就会出现低电压现象,对用户正常的用电需求造成影响。其次,电力系统在日常的运行与维护之中也有着一定的问题存在,不能按照负荷的实际情况来实现对配变抽头档位的动态调整,这就使得供配电变压器的档位和实际的负载需求不符。相关部门对于供电方案也没有进行严格审核,并未深入考虑线路设备的负载能力。再次,因为供电线路的变压器台区位于末端,这样也就很容易导致台区末端的低电压现象出现。变压器的台区的设备设置也不够科学合理,台区的线径比较小,供电的半径比较大,接线也不够合理,这些问题也将导致台区低电压现象的产生。最后,在对台区的负荷进行测试时,由于相关工作的不到位,让三相负荷不平衡问题发生,台区电压无功控制的分析方式也得不到有效改善。加之没有足够的自动化水平,使得低电压的治理没有足够的技术支撑,进而让低电压问题长期以来都得不到有效解决。
2配电台区低电压计算与措施分析
2.1配电变压器电压损失计算
10kV配电变压器的电压损失计算如式(1)所示。
式中,SrT变压器的额定容量kVA,ua变压器阻抗电压的有功分量%,ur变压器阻抗电压的无功分量%,uT变压器的阻抗电压%,ΔPT变压器的短路损耗kW,β变压器的负荷率(实际负荷与额定容量SrT的比值),cosφ负荷的功率因数,P三相负荷有功功率kW,Q三相负荷无功功率kvar。S11型配电变压器取功率因数cosφ=0.9,不同容量变压器的电压损失如图2所示。从图2中可以看出,变压器电压损失在某一特定功率因数下可以达到最低值,并非变压器容量越大,电压损失越小。
取变压器容量为400kVA,在不同功率因数条件下变压器的电压损失如图3所示。从图3中可以看出,在变压器容量一定时,变压器电压损失随功率因数的增大而减小,功率因数的理想情况下变压器电压损失最小。
2.2加大台区的改造力度
第一是加大居住区分散街道低电压问题的改造,通过小容量、多布点的方法实现高压的延伸和低压的缩短,并实现绝缘化的低压改造。在居民密集的老街道或者老居民区的低压改造之中,应加大力度对低压主干线与接户线进行改造,通过增加导线的横截面积,让用电秩序得以进一步规范。这样就可以实现改造力度的增加,让低电压问题得以良好解决。第二就是对用电负荷相对集中、并有着季节性特征的台区进行改造,通过有载调压的变压器来改善低电压情况,满足用户正常的用电需求。第三是在对用电负荷比较大的台区进行改造的过程中,可以通过配电台区的增加或配电变压器的增容来解决台区的低电压问题,让台区电压达到标准,进而让用户的用电需求得以良好满足。第四是通过新技术、新工艺和新设备来解决台区低电压的问题,保障台区电压正常。第五是加大力度对接户线以及互连线进行改造,可以将供电的半径进一步缩短,并增加导线的横截面积,让台区低电压问题得以有效解决,让用户正常的用电需求得以满足。
2.3保证配电台区运行维护管理工作的规范性
在农村配电台区的供电管理工作中,做好各方面的管理工作,保證运行维护工作的规范性是非常必要的。在此过程中,应该注意下列问题:①强化配电变压器的日常运行维护管理工作,依据相关规定定期开展负荷测量、温度测量及相关的巡视检查工作,并针对设备的实际运行状态,对存在问题的设备及时报修或者进行改造;②依据配电变压器实际的负荷运行情况,确定低压扩装容量,配电变压器的开放容量值为变压器额定容量的80%减去近期12个月内的持续最高负荷值,依据台区中的供电负荷密度值,上报配电变压器增容或者是新增布点计划,在负荷调整之后,重新办理新装业扩业务,并将超出规定范围所办理的新增业扩行为纳入到公司的业绩考核工作中;③依据不同时段、不同季节中农村配电台区供电的电压曲线与负荷曲线,及时开展电压无功设备的投退;④建立完善的电压无功设备台账,并制定出完善的无功设备运行维护管理制度,强化供电设备的运行管理工作,对电压无功设备中存在的问题要及时予以处理,有效提升设备的完好率;⑤建立低电压配电台区台账,并结合配电变压器的停电检修计划,在负荷高峰来临前对配电变压器分头实施调整。
2.4缩短低压线路供电半径
相同线径条件下,220V进户线的单位功率长度的电压损失百分数约为380V线路的6倍,380V线路单位功率长度电压损失百分数约为10kV线路的600倍。当供电区域负荷较大时,缩短380V线路长度,将10kV线路直接引入负荷中心将能有效减小用户端的电压损失。对于单相负荷集中的区域可直接使用单相变压器,最大限度缩短低压配电线路和进户线长度。
2.5强化低压用户负荷需求管理工作
在低电压用户负荷需求管理工作中,应做好下列管理工作:①积极开展公用配电台区用户错峰用电管理工作,了解公用配电台区的用电负荷情况,积极采取峰谷电价等管理措施,鼓励一些大负荷用户能够错峰用电;②在强化低压用户负荷需求管理工作中,需要结合集抄系统的建设工作,对配电变压器及低压用户的用电负荷情况进行收集,并积极开展特性分析,以便为低压用户的运行管理及规划建设提供有力依据;③强化低压用户报装接电管理工作,制定出低压用户报装接电管理办法与审批流程,严格控制其装接容量,单个用户的用电设备容量处于100kW以下或者是变压器容量在50kVA以下的,可以应用低压三相四线制进行供电,对于装接容量超出上述标准的用户,需要办理高压报装手续,这对于低压用户负荷需求管理工作管理质量的提升具有积极的作用。
2.6增容10kV配电变压器
当低压侧功率因数一定时,增容配电变压器容量可以降低变压器的电压损失。但当配电变压器容量过大时,电压损失将增加。且配电变压器容量往往根据台区负荷大小确定,但为减小电压损失而增加配电变压器容量势必造成容量浪费。
2.7合理分配10kV线路负荷
10kV线路存在较多分支线路时将加大线路末端的电压损失。通过合理分配线路负荷,减小重载线路潮流,将能有效降低10kV线路末端的电压损失。
结语
通过对配电台区至用户端的各个环节进行分析可知,治理低电压的措施主要有增容10kV高压配电线路、增容配电变压器、缩短380V线路供电半径。其中最有效的措施是缩短380V线路供电半径或推广使用单相配电变压器,将10kV线路直接引入负荷中心,达到有效减小用户端电压损失的目的。
参考文献
[1]张泉,刘强,王在林.谈农村配网低电压产生的原因及技术治理措施[J].通讯世界,2015(22):185.
[2]潘朝毅.针对如何解决农村配网低电压问题的探讨[J].广东科技,2011,20(24):159-160.
[3]徐田磊,赵瑜杰,张懿.“低电压”问题产生机理及其治理思路探析[J].四川电力技术,2017,40(03):48-51+65.
关键词:配电台区;低电压计算;措施
引言
随着农村经济的发展,农村居民的消费水平不断提升,在家电数量及家电种类快速增长的同时,开展农业生产过程中应用到的电力器具的数量也越来越多,这就使得农村地区的耗电量明显增大,尤其是在农忙季节,处于用电高峰期的电压过低现象比较普遍,积极开展这方面的分析研究,有效改善农村配电台区低电压现象是非常必要的。
1配电台区低电压的成因分析
首先,虽然我国近年来电网扩建进程在不断加快,但是与当今的用电负荷增长情况相比,我国在电网的普遍性规划以及建设方面依然有着明显的滞后性特征,同时,现有的电网在结构方面也比较薄弱,并有着较长的供电距离和很多的分支线。所以,在用电负荷很大的情况下,台区末端就会出现低电压现象,对用户正常的用电需求造成影响。其次,电力系统在日常的运行与维护之中也有着一定的问题存在,不能按照负荷的实际情况来实现对配变抽头档位的动态调整,这就使得供配电变压器的档位和实际的负载需求不符。相关部门对于供电方案也没有进行严格审核,并未深入考虑线路设备的负载能力。再次,因为供电线路的变压器台区位于末端,这样也就很容易导致台区末端的低电压现象出现。变压器的台区的设备设置也不够科学合理,台区的线径比较小,供电的半径比较大,接线也不够合理,这些问题也将导致台区低电压现象的产生。最后,在对台区的负荷进行测试时,由于相关工作的不到位,让三相负荷不平衡问题发生,台区电压无功控制的分析方式也得不到有效改善。加之没有足够的自动化水平,使得低电压的治理没有足够的技术支撑,进而让低电压问题长期以来都得不到有效解决。
2配电台区低电压计算与措施分析
2.1配电变压器电压损失计算
10kV配电变压器的电压损失计算如式(1)所示。
式中,SrT变压器的额定容量kVA,ua变压器阻抗电压的有功分量%,ur变压器阻抗电压的无功分量%,uT变压器的阻抗电压%,ΔPT变压器的短路损耗kW,β变压器的负荷率(实际负荷与额定容量SrT的比值),cosφ负荷的功率因数,P三相负荷有功功率kW,Q三相负荷无功功率kvar。S11型配电变压器取功率因数cosφ=0.9,不同容量变压器的电压损失如图2所示。从图2中可以看出,变压器电压损失在某一特定功率因数下可以达到最低值,并非变压器容量越大,电压损失越小。
取变压器容量为400kVA,在不同功率因数条件下变压器的电压损失如图3所示。从图3中可以看出,在变压器容量一定时,变压器电压损失随功率因数的增大而减小,功率因数的理想情况下变压器电压损失最小。
2.2加大台区的改造力度
第一是加大居住区分散街道低电压问题的改造,通过小容量、多布点的方法实现高压的延伸和低压的缩短,并实现绝缘化的低压改造。在居民密集的老街道或者老居民区的低压改造之中,应加大力度对低压主干线与接户线进行改造,通过增加导线的横截面积,让用电秩序得以进一步规范。这样就可以实现改造力度的增加,让低电压问题得以良好解决。第二就是对用电负荷相对集中、并有着季节性特征的台区进行改造,通过有载调压的变压器来改善低电压情况,满足用户正常的用电需求。第三是在对用电负荷比较大的台区进行改造的过程中,可以通过配电台区的增加或配电变压器的增容来解决台区的低电压问题,让台区电压达到标准,进而让用户的用电需求得以良好满足。第四是通过新技术、新工艺和新设备来解决台区低电压的问题,保障台区电压正常。第五是加大力度对接户线以及互连线进行改造,可以将供电的半径进一步缩短,并增加导线的横截面积,让台区低电压问题得以有效解决,让用户正常的用电需求得以满足。
2.3保证配电台区运行维护管理工作的规范性
在农村配电台区的供电管理工作中,做好各方面的管理工作,保證运行维护工作的规范性是非常必要的。在此过程中,应该注意下列问题:①强化配电变压器的日常运行维护管理工作,依据相关规定定期开展负荷测量、温度测量及相关的巡视检查工作,并针对设备的实际运行状态,对存在问题的设备及时报修或者进行改造;②依据配电变压器实际的负荷运行情况,确定低压扩装容量,配电变压器的开放容量值为变压器额定容量的80%减去近期12个月内的持续最高负荷值,依据台区中的供电负荷密度值,上报配电变压器增容或者是新增布点计划,在负荷调整之后,重新办理新装业扩业务,并将超出规定范围所办理的新增业扩行为纳入到公司的业绩考核工作中;③依据不同时段、不同季节中农村配电台区供电的电压曲线与负荷曲线,及时开展电压无功设备的投退;④建立完善的电压无功设备台账,并制定出完善的无功设备运行维护管理制度,强化供电设备的运行管理工作,对电压无功设备中存在的问题要及时予以处理,有效提升设备的完好率;⑤建立低电压配电台区台账,并结合配电变压器的停电检修计划,在负荷高峰来临前对配电变压器分头实施调整。
2.4缩短低压线路供电半径
相同线径条件下,220V进户线的单位功率长度的电压损失百分数约为380V线路的6倍,380V线路单位功率长度电压损失百分数约为10kV线路的600倍。当供电区域负荷较大时,缩短380V线路长度,将10kV线路直接引入负荷中心将能有效减小用户端的电压损失。对于单相负荷集中的区域可直接使用单相变压器,最大限度缩短低压配电线路和进户线长度。
2.5强化低压用户负荷需求管理工作
在低电压用户负荷需求管理工作中,应做好下列管理工作:①积极开展公用配电台区用户错峰用电管理工作,了解公用配电台区的用电负荷情况,积极采取峰谷电价等管理措施,鼓励一些大负荷用户能够错峰用电;②在强化低压用户负荷需求管理工作中,需要结合集抄系统的建设工作,对配电变压器及低压用户的用电负荷情况进行收集,并积极开展特性分析,以便为低压用户的运行管理及规划建设提供有力依据;③强化低压用户报装接电管理工作,制定出低压用户报装接电管理办法与审批流程,严格控制其装接容量,单个用户的用电设备容量处于100kW以下或者是变压器容量在50kVA以下的,可以应用低压三相四线制进行供电,对于装接容量超出上述标准的用户,需要办理高压报装手续,这对于低压用户负荷需求管理工作管理质量的提升具有积极的作用。
2.6增容10kV配电变压器
当低压侧功率因数一定时,增容配电变压器容量可以降低变压器的电压损失。但当配电变压器容量过大时,电压损失将增加。且配电变压器容量往往根据台区负荷大小确定,但为减小电压损失而增加配电变压器容量势必造成容量浪费。
2.7合理分配10kV线路负荷
10kV线路存在较多分支线路时将加大线路末端的电压损失。通过合理分配线路负荷,减小重载线路潮流,将能有效降低10kV线路末端的电压损失。
结语
通过对配电台区至用户端的各个环节进行分析可知,治理低电压的措施主要有增容10kV高压配电线路、增容配电变压器、缩短380V线路供电半径。其中最有效的措施是缩短380V线路供电半径或推广使用单相配电变压器,将10kV线路直接引入负荷中心,达到有效减小用户端电压损失的目的。
参考文献
[1]张泉,刘强,王在林.谈农村配网低电压产生的原因及技术治理措施[J].通讯世界,2015(22):185.
[2]潘朝毅.针对如何解决农村配网低电压问题的探讨[J].广东科技,2011,20(24):159-160.
[3]徐田磊,赵瑜杰,张懿.“低电压”问题产生机理及其治理思路探析[J].四川电力技术,2017,40(03):48-51+65.