張 鵬,李 程,亓農清國網山東省電力公司泰安供電公司;國網山東東平縣供電公司
農村居民社區配電臺區低電壓治理探討
張鵬1,李程2,亓農清1
1國網山東省電力公司泰安供電公司;2國網山東東平縣供電公司
本文深入剖析農村居民社區配電臺區存在的電壓質量管理現狀,通過分析技術和管理方面的原因,針對部分配電臺區存在的供電能力不足、電壓質量下降等問題,探討配電臺區“低電壓”問題的解決方案。
農村;社區;配電臺區;低電壓;治理
隨著新農村建設工作的深入推進和全社會經濟的快速發展,特別是隨著農村產業結構調整和家電下鄉惠民政策的實施,空調、冰箱、電磁爐、微波爐等大功率電器設備的普及應用,農村社區居民對電力的需求呈現出大幅增長之勢,使用電負荷集聚增加,易發生低電壓問題。
(一)歷史遺留問題
1、在上世紀七、八十年代農村居民社區開始大規模架設線路,村村通電的時候,絕大部分居民家中的所謂家用電器只是一臺半導體收音機以及一至三只燈頭,用電量相對來說很小。每個村莊社區裝設的變壓器主要用于農田灌溉及副業加工養殖,現實情況決定了配電室一般建設在村外田間地頭,村內很少建設及預留配電室建設用地。絕大部分架設的0.4千伏配電線路是使用50平方、35平方甚至是25平方毫米裸鋁線,線徑細,且供電半徑較大。
2、山區、丘陵地區,居民居住相對分散,呈現小聚集、大分散的格局,一個行政村往往囊括七八個甚至是十幾個自然村,每個自然村居民住戶數量不一。由于當時條件所限,一般是三五個自然村共用一臺配電變壓器,單相供電、供電半徑過長的問題尤其突出。
3、改革開放以來,尤其是近年來農村經濟發展迅速,農村居民大量向交通便捷的公路邊集結居住,搞農產品貿易或副業加工;或者就近建設房屋在村外蔬菜大棚、果園、養殖場居住,造成低壓線路不斷延伸,且多為臨時性線路轉變為長期性供電。
(二)從技術層面分析主要有以下幾個方面
1、由于電網規劃、建設的相對滯后,現存10千伏電網結構薄弱,供電距離長,分支線多,部分線路迂回供電,線路老化,線徑較細,所帶負荷較重,造成后端配電臺區變壓器出口電壓偏低。
2、居民生產、生活用電量增長較快,用電負荷不斷攀升,配電變壓器未能及時增容,造成配變容量不足,負載率較高,戶均容量較小,用戶端電壓偏低,無法滿足用戶的需求。
3、山區、丘陵、湖區等偏遠地區居民居住分散,用電量相對較小,但是0.4千伏線路供電半徑過長,線徑偏小,配電變壓器布點明顯不夠。具體現象表現在靠近配電變壓器的居民電壓正常,但是遠離配變中心的居民電壓降明顯。
4、老舊公用配電臺區0.4千伏電網線路老化,導線截面偏小,絕緣化程度低,迂回供電,臺區接線混亂,亂拉亂接現象嚴重,致使線路損耗大,電能損失嚴重,線路末端的居民電壓降明顯。為提高末端電壓,一般將變壓器檔位調整到最高檔,使同一臺區電壓呈現既有靠近配變臺區的超上限電壓用戶,又有線路末端的超下限電壓用戶。
5、季節性負荷突出,表現在負荷低谷時段配電變壓器容量充足,電壓正常,但在冬夏兩季和春節用電高峰期間,居民集中使用空調、電暖氣、電熱壺、電飯鍋等大功率家用電器。在大功率電器集中啟動時易造成電壓波動,尤其是晚高峰時段短期內過載嚴重,配電變壓器瞬時過載,易造成居民大面積電壓質量下降,家用電器難以啟動或影響正常使用。
6、動態性負荷突出,社區居民開辦的小作坊、機加工,以及農特產品加工基地,生產設備功率相對較大,生產時間相對集中,使用電負荷驟增,形成“低電壓”。但在平時配變容量富裕,配變空載,供電矛盾突出。
(三)從管理層面分析主要有以下幾個方面
1、配電變壓器臺區位置設置不合理,布點不足,遠離負荷中心,供電半徑過大,末端電壓降明顯。
2、配電臺區自動化數據采集設施不全和水平偏低,不能及時發現和處理低電壓現象。
3、日常運維管理不到位,配電臺區管理人員不能實時動態調整配電變壓器分接開關檔位,導致配電變壓器檔位與實際負荷需求不匹配。
4、0.4千伏線路未能平衡分布社區居民用戶負荷,多數居民共用一相線路供電,造成線路三相負荷不平衡,單相電壓降嚴重。
5、用戶錯峰用電及高峰時段均衡用電引導不得力,配變長期重過載運行。
6、未能對居民生活、生產用負荷增長情況,超前預測,超前規劃,提前布局。
7、新增用戶,尤其是新增副業加工、小作坊等大功率動力用戶,批復供電方案時,沒有充分考慮配電線路、設備的負載能力,盲目接入。
8、0.4千伏綜合配電臺區線路所帶動力負荷控制不到位,單相負荷偏重,三相不平衡,影響電壓質量。
(一)提升配電臺區供電能力
1、加大10千伏及0.4千伏線路建設力度,優化線路走徑,“延伸高壓、縮短低壓”,提高線路絕緣化率,增大線徑截面,提高配電臺區線路供電能力。
2、優先采取小容量、多布點供電電源的方式進行改造。
3、對因季節性負荷波動較大造成過載的農村配電臺區,可采用組合變、調容變以及更換有載調壓變壓器供電的方式。
4、對因日負荷波動較大造成短時過載的配電臺區,可采用增大變壓器容量、更換有載調壓或過載能力較強的變壓器的方式。
5、對超供電半徑且居住比較集中的“低電壓”用戶,采取增加配變布點及增大導線截面的方式。
6、對超供電半徑且居住比較分散的“低電壓”用戶,采用小容量單相變壓器供電方式進行改造。
7、對于因0.4千伏線路三相不平衡造成“低電壓”的臺區,應實地了解居民具體生活電器、生產設備功率,平均調整分配每相線路負荷。
(二)提升公用配變無功集中補償能力
1、根據負荷實際情況,在配電線路中后段安裝無功自動跟蹤補償裝置就地補償。
2、根據農村社區負荷波動特點,優化公用配電變壓器電容器容量組合,提高電容器投入率。
(三)加強低壓用戶負荷需求管理工作
1、加強低壓用戶負荷需求管理工作,制定低壓用戶報裝接電管理辦法和審批流程,嚴格裝接容量控制。
2、加強低壓用戶負荷需求管理工作,充分利用用電信息采集系統,收集配變及用戶用電負荷增長情況,開展特性分析,為規劃建設及運行管理提供依據。
3、開展公用配電臺區用戶錯峰用電管理,積極引導和鼓勵較大負荷用戶錯峰用電。
4、建立健全電壓監測體系,多途徑、多方式監測公變臺區及低壓用戶電壓情況,及時掌握配電臺區“低電壓”分布情況,利用用電信息采集系統和智能配電網運行監控平臺等技術手段對配變出口電壓及客戶端電壓進行實時監測,根據電壓變化情況及時制定整改措施,確保供電電壓合格率。
(四)規范配電臺區運維管理
1、加強日常運維管理,建立健全巡查機制,及時編制線路檢修和改造計劃。
2、根據配電變壓器實際運行負荷狀況確定低壓業擴裝接容量,配電變壓器的開放容量為變壓器額定容量的80%減去近期(12個月內)持續最高負荷值。配電臺區管理單位每季定時發布本季每臺配電變壓器的供電能力(包括:可開放容量、預警容量、重載線路及重載配變信息等),并報送上級生產技術部門,作為制訂客戶供電方案的依據。
3、建立完善電壓無功設備臺帳,制定無功設備運行維護管理制度,加強供電設施運行維護管理,及時處理電壓無功設備存在缺陷,提高設備完好率。
4、結合不同季節、不同時段負荷曲線和電壓曲線,及時投退電壓無功設備。
5、建立“低電壓”配電臺區臺帳,結合配電變壓器停電檢修計劃,及時在負荷高峰到來前調整配電變壓器開關檔位。
(五)加強社區居民用戶優質服務管理工作
建立健全“低電壓”用戶檔案,針對“低電壓”發生的不同狀況,采取有效管理與技術措施,發現一處,治理一處,為社區居民提供供電優質服務。
總之,組織人員對已存在“低電壓”問題找到癥結所在,有針對性的制訂整改計劃,逐步解決“低電壓”問題,切實提高配電網供電能力,改善配電網供電質量,讓廣大農村社區居民用上質量合格的“安全電”、“放心電”。