關于電力系統中配電網低電壓常見問題概述與討論

張曦妍 荊錚

摘? 要：“十二五”期間，農網用電量保持高速增長，局部地區用電量年平均增長率大幅上漲，上浮點數達到了50%以上，但這里面存在著用電需求的高增長和農村電網建設的相對矛盾，進一步導致大量的“低電壓”情況發生。據不完全統計，全國有大部分地區農網“低電壓”臺區總數上全部配電臺數的45%以上，主要表現是農村電網供電面積廣、線路長、負荷密度低、季節性強和無功不足，特別是在用電高峰期的晚上，或者是季節性負荷表現的特別明顯，該文基于農村電網常見問題提出相關概述并作出優化討論方案。

關鍵詞：配網? 低電壓? 方案

中圖分類號：TM715? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0032-02

近幾年，國家及地方政府不斷加大農村電網升級改造力度。國家電網頒發的《配電網建設改造行動計劃（2015—2020）》《新一輪農村電網改造升級項目管理辦法》及《新一輪農村電網改造升級技術原則》;根據印發的關于《農村電網改造升級行動計劃（2015—2020年）》的文件顯示，“十三五”期間全省農村電網累計投資將超過600億元。在此背景下，為進一步提高配電網規劃建設的針對性、促進投資決策的合理性，配電網發展成效分析顯得尤為重要，但配電網的大力投入同時，進一步出現了許多低電壓的情況，嚴重給供電負荷區造成困擾，如何有效地對低電壓治理是新一代的攻堅課題。“低電壓”一直是近年來網改排在首位重點解決的問題。依據某地區3年的低電壓統計數據來分析，2015—2016年，兩年的項目共解決2014年存量“低電壓”臺區20個，存量“低電壓”消除率為22.0%。“低電壓”臺區占比由2014年的69.5%下降至2016年的40.6%，截至2016年12月，某地區存量低電壓臺區剩余86個（含2015年、2016年新增低電壓臺區15個）。

經過大力投資建設后，雖然近兩年在“低電壓”臺區數量消除效果不明顯，但在解決用戶側“低電壓”方面取得了較好的成效。“低電壓”臺區消除不明顯，主要原因分析：一是2015年已實施項目未按照“全覆蓋”標準實施，以新增布點為主。雖然“低電壓”問題得到緩解，但因低壓線路未改造，低電壓問題仍然存在。二是隨著居民用電負荷的持續增長，兩年間又出現了15個新增“低電壓”臺區，導致新的“低電壓”出現;同時出現其他項目投資，對消除“低電壓”問題效果不佳，“擠占”了規劃實施項目投資份額。

1? 低電壓現象成因分析

以下從負荷發展情況、電網建設現狀、運維管理方法、投入產出情況等幾個方面總結了“低電壓”現象形成的主要原因。

1.1 負荷方面

1.1.1 農村用電負荷性質

眾所周知，目前所有的居民生活用電器，主要有彩電、洗衣機、冰箱、空調等設備，而這些設備都是異步電動機進行啟動，屬于感性負荷，正常運行情況下，需大量無功功率，間接地需要臺區變壓器和客戶設備的無功補償。有相關資料顯示，農村電網無功缺額越來越大，直接導致用戶家的電器在使用時，會向電網索取大量的無功功率，即供電線路輸送大量無功功率，這一層次又加劇了電壓降低。

1.1.2 農村臺區工、副業負荷增加

因為農村的生活條件的提高，各家各戶會有自己的大功率負荷需求，同時還有澆灌的負荷影響，還包括有些農村家存在小作坊的存在，使農村負荷進一步抬升，間接地造成了農戶“低電壓”問題比較突出。

1.1.3 三相負荷不平衡

農網用電負荷具有季節性波動和時段性波動，以防各家各戶的經濟條件不一致，也會造成許多家的用電量不一致，直接會造成臺區ABC三相電源的負荷相差太多，同時還表現在農忙季節，用電負荷分布不均勻，居多因素都會造成臺區的三相電源不平衡，特別是會造成其中兩相電壓嚴重偏高，另外一相嚴重偏低的情況，這種低電壓情況時有發生。

1.2 供電半徑過長或線徑過小

依據國網公司所制定的《配電網技術導則》所規定，低壓供電線路呈單方向放射狀，臺區應遵守密布點、小容量、短半徑的實施效果，220V低壓線路供電半徑不宜過長，B類地區應不超過250m，E類農村地方不過500m，過長是造成“低電壓”的主要原因。農村臺區供電范圍較分散，且很多臺區都同時對多個村莊供電，配變臺設置在荒郊野外，導致進村時壓降較大，電壓偏低。低壓主干線線徑小，導致低壓壓降大，待臺區負荷繼續增長時就會出現低壓線徑卡口，造成低電壓。

1.3 10kV線路供電半徑過長或線徑過小

縣城10kV線路供電半徑不宜超過5km，鄉村不宜超過15km。但由于變電站不點不足，只能拉長線供電，不僅損耗大，而且造成線路末端電壓也偏低。

1.4 設備老舊，損耗高

電網的部分變壓器、配電線路等設備由于運行年限過久，且其中還有配電變壓器屬于國家規定需要淘汰的高損耗配變，不僅會造成低電壓，還給電網帶來安全隱患。

2? 低電壓運維管理

（1）三相負荷不平衡現象。通過實時的監測裝置對臺區電壓進行調節，比如通過調整變壓器分接開關，加裝線路無功補償、線路調壓器等相關方式解決引發低電壓現象。安排農村大用電負荷交叉使用負荷，不可以集中一個時間段對大型電機同時啟動，當ABC三相電源電壓不平衡時，盡可以通過人工干預的辦法，均勻的給用戶家盡可能的平衡的分布負荷。使配電變壓器低壓側用電負荷三相分布平衡。

（2）加強配電變壓器過載和低電壓監測，通過相關輔助手段對配電臺區進行電壓、電流及其功率因素相關狀態量進行監測，使其有問題情況及時去后臺機發信，有問題可以得到及時的處理，讓低電壓情況盡可能的少發生，甚至不發生。

3? 投資建設

配電網低壓建設投資力度一直很強，但是投資建設原因投入產出比例低，因農村電網的特點是點多、面廣、線路長，電網建設的投入比較大，但是整個農村電網的負荷率又比較低，所以投入產出比例比較低。

（1）農網改造是一項長期而艱巨的系統工程，各單位一定要結合省公司市公司短期、長期的規劃，做好實際的資金投入工作，從若干的角度上減少低電壓的情況發生，去大力落實基層農電單位的財務負擔，讓有效的資金得到實際的落實不會造成資金浪費。

（2）通過目前國網公司全面推進的配網典型設計、標準物料、通用造價、標準工藝等標準化建設成果，做到配網工程設計工作不會出現大的偏差、大的失誤，保證設計成果與現實可實施性一致，進一步提高設計水平的先進性和規范性。

參考文獻

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