提高城镇农村电网末端电压水平技术措施研究

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摘 要： 针对农村配电网存在网络结构薄弱、自动化水平较低、供电半径大、负荷波动范围较大、末端电压水平严重偏低等问题，结合自我多年工作经验，归纳总结几点提高农村配电网低压线路末端电压水平的技术措施和管理措施，供农网技术升级改造其他工程共同探讨。

关键词： 农村配电网；末端电压偏低；电能质量

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210102－02

降低线损、节能经济调度运行、以及提高供电电能质量一直是农村供电企业追求的目标，也是其可持续运营发展的重要技术道路。经过几年大规模的建设与技术升级改造，10kV农村配电网在供电可靠性、供电经济性、以及供电电能质量等方面均得到了非常大的改善。但由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的制约，加上农村电力负荷分散分布等特性的影响，很多农村10kV及以下低压供电线路的供电半径远远超出国家相关标准的经济供电半径要求，线路末端供电电压严重偏低，直接影响到末端电力用户用电经济可靠性。随着农村社会经济的进一步发展，广大农村电力用户除了对供电容量需求量增大外，对供电可靠性和电能质量也提出了更高的要求。供电电压质量对配电网经济稳定调度运行、线路损耗、以及农村机电设备正常运行等均具有非常重要的影响作用，提高农网末端供电电能质量已成为供电企业提供其电能运营人性化服务水平的重要技术措施。在新农村电气化工程建设和技术升级改造过程中，没有得到有效改造的农村电网末端电压质量不合格的问题日趋严重，直接影响到农村电网末端电力用户高效可靠、节能经济用电水平。因此，供电企业结合农村电网实际情况，采取优化电网结构、合理布设无功补偿装置、末端增加增压器等技术措施，有效解决农村电网低压线路末端电压质量不合格问题，就显得非常有工程实践意义[1]。

1 农村电网末端低电压的主要原因

由于很多县级以下农村供电企业，其所管辖的供电范围广、配电网自身结构和自动化设施较为，加上农村电力负荷需求总量的不断增大，低电压问题在农村配电网中极为突出。实测数据表明，在7-9月用电高峰期，有些低压线路末端用户电压还不到100V。低电压问题严重影响到线路末端电力用户的正常用户，同时也制约了供电企业的可持续经济发展。从大量工作经验可知，造成我国很多地区农村配电网末端电压较低的原因主要包括配电网建设历史原因和社会经济发展现实原因两大方面。

1.1 配电网建设历史原因

由于我国农村电网初期建设过程中，投入人力、物力、以及财力等方面较国外先进国家较弱，普遍存在电网结构薄弱、基础自动化设施缺乏等问题。虽然经历了一、二期的技术升级改造，但由于农村电网供电范围较广、供电点多线长，加上改造资金到位和利用情况不太合理，造成农网在一、二期改造过程中没有得到全面彻底的改善，供电线路供电半径普遍偏长、导线经济截面普遍过小、供电电能质量不太理想，尤其是线路末端供电电压严重偏低，直接影响到末端电力用户正常用电和供电公司供电电能服务水平。

1.2 社会经济发展现实原因

一是农村地方社会经济的迅猛发展，尤其是近年来各级地方政府拉动内需的影响，将很多工农产品生产、加工等企业直接引资到城镇乡村进行矿业开采、石材加工、以及农副产品生产加工等，在带动了当地社会经济的快速发展的同时，对用电量需求也在迅速增长，原来农网线路相当一部分在变配电台区存在负荷卡口情况，加上多年运行很多配电设备和配电线路出现老化、供电分支线路较多等问题，导致线路末端电压偏低现象十分严重。另外家电下乡等惠民、利民政策的不断进行，农村居民用电负荷不断增多，尤其是像变频空调、热水器、大功率电机等在农村居民用户中的不断推广应用，对供电电能需求进一步增加，且供电线路中无功容量没有得到及时补偿，线路末端电压偏低现象更加明显。新农村建设发展优惠政策的不断推行，为农村社会经济发展带来了非常广阔的发展空间和前景，但同时农村用电负荷量的不断增加，用电质量要求的不断提高，线路末端供电低电压问题给农网供电企业带来非常严峻的考验，也是供电公司目前实现稳定节能、高效节能可持续发展迫切需要解决的问题[2]。

2 提高农网线路末端电压水平的技术措施

从大量实践工作经验可知，提高线路末端供电电压水平的技术措施主要包括优化农网结构、增加线路经济截面、合理选择无功补偿装置位置、选用节能型变压器、增加线路末端增压器等技术措施。

2.1 尽量平衡0.4kV配电网三相负荷

经过对大量0.4kV配电网中变配电台区监测数据的统计分析，发现大部分0.5kV线路其相电流分配误差在80%以上。0.4kV线路三相负荷不平衡引起的相电流不平衡，在实际运行过程中会造成大量的线路损耗，从而造成线路末端供电电压严重偏低。解决0.4kV线路由于三相电流不平衡引起线损过大导致线路末端供电电压的主要技术措施就是要从0.4kV配电网规划设计源头入手，打破常规按行政区域进行定型设计原则，在全面了解和掌握0.4kV配电网变配电台区的负荷分布情况后，结合“三相就地平衡”等技术措施，通过合理调整变配电台区各相负荷、在线路末端增加增压器等技术措施，尽量平衡0.4kV线路的三相负荷，减少三相电流不平衡引起的电能损失，提高变配电台区0.4kV变压器的供电能力，提高线路末端供电电压水平。

2.2 提高0.4kV线路经济截面

由于农村10kV及以下低压电力负荷分布相对较为分散，且种类较多，因此在进行线路规划设计和技术升级改造过程中，要严格按照《SDJ 206-1987架空配电线路设计技术规程》技术指标要求，将10kV架空线路德尔控制供电半径有效控制在经济运行范围，即10kV应控制在15km内，0.4kV线路应控制在0.5km范围内，确保线路截面具有较高的经济运行特性。在进行0.4kV线路技术升级改造过程中，要结合0.4kV配电网中电力负荷分布的具体环境等因素，采取选用小容量、多布点、短半径供电分支网络原则，通过选择新型节能变压器和匹配经济导线截面等方法，坚持以电力负荷中心原则选取变配电台区基址，对线路采取裁弯取直、消除迂回等改造措施，简化0.4kV线路供电网络结构，有效提高0.4kV线路供电电能质量水平，达到提高0.4kV线路末端低压水平的目的。

2.3 动力大用户应采取独立供电模式

对于农村电力大用户，为了提高其供电可靠性和供电电能质量水平，尤其是靠近线路末端的大电力用户而言，应采取单独配电变压器或架设专用线路进行独立供电。“两改一同价”政策后，对于农村动力大用户的报装容量应免除相应的工程贴费，鼓励大用户针对其生产运营实际情况进行电网结构的优化改进。对于大容量电力用户或者频繁起动负荷较大的动力设备，应采取安装独立配电变压器或从线路首端独立架设专用线路到用电负荷区，避免或减少大动力用户用电过程中对线路中其它用户，尤其是线路末端的用户正常用电的影响。

2.4 农网10kV线路中增添馈线自动调压器

馈线自动调压器（SVR）是一种在线自动采集线路电压变化值，并通过内部自动调节形成稳定输出稳定电压的自动调节电气设备，其在6kV、10kV以及35kV等中低压供电系统中发挥着非常重要的作用，可以在20%-30%范围内对输入电压进行自动调节形成稳定的输出电压，以达到提高10kV线路末端电压的目的。从大量实际工作经验可知，SVR馈线自动调压器安装在距线路首端1/2处或2/3处，其效果十分明显，可以有效提高供电线路供电电压水平，确保线路末端的正常经济用电。

2.5 0.4kV线路末端增加增压器

增压器是一种采用自动控制的多级升压的自耦变压器，其当0.4kV线路末端低压低于电力设备允许运行的正常电压值时，可以通过内部相应智能自动化单元，通过比较分析获得对应的升压比例，然后通过多台主、辅开关及过渡电阻，控制升压切换开关投入到对应的档位中，获得稳定的输出电压。0.4kV线路末端就地增压是一种操作灵活方面、点对点直接增压模式，可以有效解决0.4kV低压线路末端电力用户电压偏低问题。0.4kV增压器可以将输入电压范围在150V左右的电压升高的200V以上，从而有效解决了低压线路末端电力用户正常生产、生活用电需求，是对农村电压电网全部布局、全面改善供电电能质量水平的一种有效补充[3]。

2.6 采用SVC静止无功补偿装置

加强农村配电网的无功管理力度，经济合理地安排农排、加工等电力需求较大的生产负荷时间，通过避峰错峰等技术措施，提高农村配电网供电可靠性和经济性。供电企业要积极宣传无功补偿的优点及可以取得的节能经济效益，鼓励农村农业排灌站、大功率电力用户等采取现地分散无功补偿措施，以提高居民用电设备电能综合利用效率和供电功率因数，减少感性负载对10kV及以下农村电压配电网系统总无功需求量。SVC静止无功补偿器的作用是可以连续迅速地对配电网进行无功功率补偿，即以快速的响应特性，通过发出或吸收无功功率实现配电网系统中无功容量的实时平衡，有效提高配电网供电电能质量水平。SVC静止无功补偿装置既具备了杆上固定和分组无功补偿的优点，可以有效提高线路末端电力用户的电压质量水平，确保其安全可靠、节能经济的高效稳定用电进行生产、生活。

3 提高农网线路末端电压水平的管理措施

改善农村配电网线路末端电压过低的问题，既要采取各种优化改进技术措施提高配电网供电电能质量水平；同时还要从管理体制等方面建立农网节能经济运行的长效管理机制，确保供电电能具有较高质量水平。

3.1 科学制定农村配电网技术升级改造规划

各地在农村配电网技术升级改造过程中，要充分结合农村发展规划和农网实际用电需求，全面分析农电负荷发展情况，打破传统行政管辖区域限制，科学合理优化农网结构、变配台区容量和位置，在满足农村社会经济发展不断增长的用电需求的前提下，有效提高农村配电网供电电能质量水平。

3.2 加强农村低压配电网运行维护管理力度

应针对农网当地不同的天气、季节等特点，制定完善的巡视计划，并落实责任人，确保巡视到位。巡查过程中发现的缺陷或隐患问题，应指派专人进行分析归类总结，并按先急后缓、是否需要停电等检修要求制定计划，落实消缺工作。加强农村低压配电网运行维护管理力度，优化农村配电网运行方式，有效改善供电线路末端的电压质量水平。

3.3 建立电压质量在线监测保障机制

供电企业要定期或不定期对农网线路末端电力用户的电压质量进行动态监测，并进行专题分析，有效完善农村配网电压质量动态监测保障机制。在电压质量运行分析的基础上，有针对性的提出有效的整改措施和相关项目，确保线路末端电力用户供电电能具有较高质量。

4 结束语

在农村电网实际技术升级改造过程中，要保证10kV及以下配网线路末端电压具有较高质量水平，需要将配电网结构优化、无功补偿、馈线自动调压器、末端增压器、加强检修维护力度等相关技术管理措施相互结合，以此来提高10kV及以下低压配电网末端电压水平，确保末端电力用户具有较高安全节能经济用电水平。

参考文献：

[1]杜国良，对农村末端电压偏低的整改建议[J].农村电工，2007（3）：39.

[2]许正立、张长青，谈新型节能降损控制器在10kV线路中的应用[J].农村电工，2009（12）：36-37.

[3]叶民，解决农村电网末端电压过低的途径[J].农村电气化，2007，239（04）：51-52.