伍紹鵬
云南電網有限責任公司迪慶供電局 云南 香格里拉 674400
隨著用電客戶的不斷增加,對于長距離重負荷的電網線路,存在著電壓損失等問題,嚴重影響電壓質量,造成電網“低電壓”的問題。實際問題處理過程中,由于治理不科學、盲目進行電容量補償等方式,導致治理效果并不明顯。
(1)用電量增加。由于我國近年來經濟發展較快,從而增加了用電量的提高,導致電網運行環節中經常出現低電壓情況,例如季節性低電壓以及節假日低電壓的問題。農村尤為嚴重,農村大棚蔬菜等糧食生產,以及農副產品加工和養殖規模化的不斷發展,農村的灌溉、升溫、降溫的用電負荷不斷增加,同時,農村以往的小規模生產逐漸變為大規模生產,對電量的要求急劇上升,電量的供電可靠性穩定性都無法得到有效的保障。或者城鄉結合地區建筑為臨時建筑,用電多為冬季取暖夏季降溫等活動,高峰期對電網造成極大的負荷,從而導致、季節性低電壓等問題。
(2)線路規劃不合理。部分地區在建設配電線路過程中規劃極其不合理,用電線的型號選擇上沒有充分考慮到用電需求,影響了供電工作,這也導致其擴容改建難度較大。同時根據經驗的總結發現,并且配電網“低電壓”現象經常由于居民自發舉報投訴,這反映出目前配電網未能實現信息管理,電力部門無法實時保障電網運行狀態。
目前來看,配電網變壓器的補償裝置配置無法滿足實際需要,存在嚴重的建設投入不足等問題,這就導致供電工作需要通過配電網提供這種無功補償工作。再加上部分地區配電網的建設標準未達到更高標準,運行情況較差,電網設備落后,負荷容量不足等問題,進一步導致電網“低電壓”現象嚴重。一些城村空間狹小,無法新增配電網落點,導致問題一直無法得到解決。
就目前形勢來看,通過在配電線路中增加并聯或者串聯補償設備,是進行低電壓治理的主要措施,這一方法能夠最快的改善用電需求過大導致配電網無法滿足供電所導致的低電壓問題。通過配電線路中的無功補償裝置,電壓方向與配電線路的電抗方向呈現相反的狀態,這樣可以對線路末端的低電壓問題進行有效的解決。
實際應用過程中,配電線路的低電壓區域可以與增加的串聯補償電容量之間形成閉合性的變化曲線,因此通過增加補償裝置的方法提升末端電壓也是存在一定的提升幅度上限。
串聯無功補償,并聯無功補償的原理是依靠線路電抗從而提高功率因數,再進一步提高效率末端電壓,同一線路可同時應用兩種補償方式,并且兩種補償方式相互影響。例如:當負荷無功完全補償的情況下,線路末端再次加入串聯無功補償后,若補償度小于一,則電壓變化不明顯,當大于一時,則末端線路電壓下降,兩者相互抵消[1]。
串聯無功補償分為固定式和可控式兩種補償方式,固定式的有效容抗值是不可變化的,在工作中存在補償以及不補償兩種狀態,穩定性相對于可控式較差。而可控式補償通過對晶閘管的控制,可以出現四種工作模式,進一步增加系統的穩定性,但這種可控式補償技術要求以及成本要求較高。為解決電網“低電壓”問題,可根據線路的運行情況靈活調整其工作方式,一般來說,在實際應用過程中基本運用兩者相互配合的方式,構建綜合性的串聯補償系統。
并聯無功補償可以為電網提供感性負載所消耗的無功功率,減少無功功率在電網中的流動,進一步降低線路和變壓器在輸送電能過程中的電能損耗,保障線路電壓減少電壓波動穩定電網的系統電壓。在實際應用過程中,并聯無功補償只需要電網提供一個接入點,其接入方式簡單,無須改變電力系統的主要結構,并且可以在系統正常運行的情況下接入,但也因此,其對于節點電壓的補償以及控制能力相對較弱,只適用于補償電流的應用,其輸入電流由接入點電壓決定,受系統電壓的控制。因此在改善電網“低電壓”的使用過程中,經常由并聯補償與串聯補償相結合,并聯無功補償適用于電力部門而串聯無功補償則可用于對特定用戶的補償。
為了防止線路問題導致的電網“低電壓”的情況,要展開調整配電線路和供電半徑治理的工作。按照國家頒布的配電線路技術標準,例如:10kV以下的配電線路的電壓降值為額定電壓的百分之五,而在1kV以下的配電網中,電壓值應控制在額定電壓的百分之四以內。
根據不同線路的導線型號的不同,其電阻參數以及電抗參數也不盡相同,例如LGJ-50型號的導線,其電抗參數為0.63,其電阻參數為0.368。以該線路為例,其功率因數為0.85,終端負荷值為25kW的情況下,其供電距離應該控制在0.269km的范圍之內。供電距離一旦超出其控制范圍,必須根據導線的各項數值更換更加適合的導線,從而達到電網“低電壓”的有效治理活動。
建設配電網絡必須合理規劃,準確的考慮到當地的用電需求,以免影響供電治理,或者出現后續擴容改建難度加大等現象,導致電網“低電壓”問題無法得到有效解決。在規劃過程中,總線路的規劃是重中之重,總線路的規劃必須進行綜合的考慮,不同地區電力線路設計存在一定的差異性,設計過程中要充分考慮當地的發展,進行相關的個性化設計,同時要參考各項文件標準進行設計,路徑的設計必須考慮到路徑的實際情況,地質條件等問題,進行實地考察,防止由于設計問題導致的電網“低電壓”的問題。
氣象以及絕緣體的選用十分重要,在線路規劃過程中,要對線路機電進行合理的安排,最大程度的保證配電線路能夠最有效的進行工作,防止出現配置低運行效果差的現象所導致的電網“低電壓”問題[2]。
低電壓的治理問題一直是一項具有難度的綜合性系統工程,電力機構要充分分析問題產生原因,選擇適當的解決辦法,進一步實現電網電壓穩定,保障國家生產生活需要。