解決臺區低電壓問題的設計探討

俞波

【摘要】 電壓偏差是電能質量的重要指標，隨著工業建設和電氣化裝置的普及，一些地區如工業密集點和農村區域出現了低電壓問題，嚴重影響了用戶的用電體驗，制約了區域的經濟發展，本文從設計角度探討臺區低電壓問題相應的解決方法。

【關鍵詞】 低電壓電壓偏差 設計探討

隨著社會經濟的快速發展，在部分工業密集點和農村地區的電力用戶由于新增設備或是大功率家電的購買使用，對供電能力的需求以及供電質量都提出了更高的要求，在《電能質量 供電電壓偏差》中規定：20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的土7%；220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%，-10%[1]，部分臺區在用電負荷高峰時段未能滿足上述規定。

一、臺區發生低電壓的成因和現狀

對于負荷集中的工業密集點臺區，由于拆遷或者改建線路較為困難，中壓線路可能未能抵達負荷中心區域，影響了變壓器的布點位置，同時考慮到一些供電單位只對變電所的高壓部分做了集中補償，而對中壓和低壓電網沒有進行相應的補償[2]，而在具體用電實踐中用戶往往做不到無功補償就地平衡，此外少數工業用戶生產使用的專業設備如電弧爐由于負荷特性問題，也加重了無功缺口，致使低電壓問題時有發生。

而農村地區則存在早期建設標準不高，變壓器型號陳舊，導線線徑小的情況，現在隨著大功率家電的普及導致用電量增長較快，而部分農村居民地處相對偏遠，該部分供電線路往往屬于供電網絡的末端位置，存在供電半徑較大的情況，季節性的農業生產作業如灌溉等往往疊加在用電量整體較大的時間段，比如迎峰度夏期間。部分用戶由于宅基地變遷或是農貿加工的需要，使得低壓線路的延伸超過了原先預期的規劃范圍，易于發生低壓電問題。

二、臺區低電壓問題的設計解決措施

可以通過實施相應的供電工程來解決低電壓問題，針對臺區低電壓的上述成因，在工程設計階段可以采取以下措施：

新建線路縮小低壓供電半徑：低壓供電半徑指從臺區變壓器出線點到最遠負荷點的線路的距離，設計中應考慮優化電網結構，做到短半徑、密布點，合理的供電半徑將大大降低低電壓的發生率，根據工程實踐，0.4千伏線路供電半徑在城區不宜大于300米，近郊地區和農村地區不宜大于500米。供電末端發生低電壓時，可以通過新建中壓線路至近負荷點，提升供電線路末端的電壓質量。

新增變壓器布點或者增容：對于負荷較大的區域，通過新增布點的方式直接提高供電能力，而對于不易架線的負荷集中區，可以通過埋設或者頂管等施工方法利用電力電纜將中壓輸送到點位再布置新變壓器，對于用電大戶可以考慮設置專變。在中壓供電能力充分的區域，可以對現有變壓器實施增容改造，為用戶在高峰期穩定用電提供相應的保障。

優化負荷分配：通過對用電負荷實時監測，以及監測變壓器的負荷增長規律，對于負荷密集區域的變壓器進行分配優化，使得同時間段的高峰負荷分配在不同的變壓器上，避免某個變壓器長期重載。在低壓設計時，對可能的負荷進行合理的分配，而低壓二線部分的負荷分配也很重要，合理的規劃還可以有效減少三相不平衡問題的發生。

選用先進的設備：沒有調壓能力的老舊變電站應該通過改造增加調壓設備，而在終端變壓器的選用上，必須淘汰老舊型號，至少選用S11型或者更高型號，并合理設置變壓器的電壓分接檔位，不僅可以有效緩解負荷緊張、電壓偏低的狀況，還能進一步加強節能環保，符合國家節能減排的政策。

增大導線的線徑：在絕緣化改造的工程中，對于發生低電壓的臺片，針對性的提高中低壓線路的供電能力，將出線電纜提高一個規格，提高線路輸電能力，可以有效的提高線路的末端電壓。事實上，農村地區的無功遠小于工業區，導線截面對長距離終端用戶影響也大大超過無功補償對該類型用戶的影響。

接戶線改造和增加相線：現行接戶線要求一般不大于25米，而部分農村地區由于增建房所或是樹木阻礙等，使得接戶線過長且接戶線的截面過小，在大功率家電向農村普及的狀況下，原有接戶線不能滿足負荷要求，需要對接戶線路進行改造。

采取無功補償措施：不僅供電企業可以增加或者實施中低壓線路的無功補償，用戶端也可以，在功率因數較低的用戶單位，如帶電弧爐的鋼廠，建設安裝低壓自動補償電容器裝置，這種補償方式雖然設備利用率并不高，但由于距離負荷點近，補償效果往往比較好。而對于存在少量無功負荷的農網區域則可以推廣使用帶補償的JP柜。

三、臺區低電壓問題設計探討結語

為了更好的滿足電力用戶的需求，低電壓問題的整改勢在必行。在相關工程設計中，通過上述改進措施的組合選用，可以保障治理的可行性和有效性，在工程實踐中應根據現場情況，制定合理的方案，消除低電壓問題，最終為用戶提供良好的電能質量。

參 考 文 獻

[1]GB/T 12325-2008 《電能質量 供電電壓偏差》[S]。

[2]劉仁洪、城鎮配電網低電壓綜合治理[J]，《科技創新與應用》2015第1期 94。