農村配電網(wǎng)低電壓治理解決措施

袁哲 陜西省地方電力（集團）有限公司清澗縣供電分公司

一、引言

隨著社會經濟的發(fā)展，用電需求和供電之間的矛盾日益突出。農村地區(qū)的用電矛盾更為明顯。當前農村配電網(wǎng)通常是電壓等級低于110kV，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)用戶供電的網(wǎng)絡，農村配電網(wǎng)具有線路長、覆蓋面廣、用戶負荷低等特點。隨著農村用電需求增加，農村供電壓力增加，低電壓情況更加明顯，對農村生產生活造成影響。為了解決農村低電壓的問題，需要結合農村配電網(wǎng)的典型情況，分析低電壓形成的原因，從而采用有效的治理低電壓現(xiàn)象。

二、農村低電壓典型情況

（一）與負荷增長關聯(lián)性明顯

從農村配網(wǎng)的低電壓情況來看，因為農村經濟發(fā)展，對于用電需求增大，但是農村配網(wǎng)卻沒有相應的改善，導致用電供需矛盾，從而造成了低電壓現(xiàn)象。農村配網(wǎng)的網(wǎng)架薄弱、供電能力不足，在生產生活用電高峰期，低電壓現(xiàn)象較為集中，而且與季節(jié)關系明顯[1]。以農村用電情況來看，夏季用電需求增大，春節(jié)期間大量返鄉(xiāng)人員回家，導致現(xiàn)有的供電無法滿足需求，引發(fā)低電壓現(xiàn)象。除了生活用電之外，農村地區(qū)廠房的大功率電器的使用、動力設備等用電需求持續(xù)增長，用電需求的高增長和相對落后的農村配網(wǎng)導致低電壓問題突出。除了與季節(jié)因素相關之外，每天10:00到12:00,18:00到22:00是農村用電高峰期，用電負荷明顯增大，低電壓現(xiàn)象明顯。

（二）偏遠地區(qū)和山區(qū)低問題突出

農村地區(qū)環(huán)境復雜，用戶較為分散，山區(qū)和偏遠地區(qū)更為明顯。從山區(qū)和偏遠地區(qū)的電網(wǎng)建設來看，由于電網(wǎng)線路長、供電半徑長，但是供電設備老舊，日常檢修難度大，導致低電壓問題更為突出。相比于一般地區(qū)，山區(qū)和偏遠地區(qū)的低電壓臺區(qū)占比明顯增高，對居民生產生活帶來不便。

（三）灌溉用電問題明顯

南方地區(qū)主要以水稻為主，農村灌溉用電的問題較為突出。因為灌溉抽水所需的設備用電量大，灌溉季節(jié)用電負荷明顯增大，導致低電壓現(xiàn)象更加明顯。以湖北、湖南等水稻產區(qū)為例，耕地中水田占比50%以上，遠超全國平均水平，灌溉期間的低電壓現(xiàn)象明顯，不僅影響正常的農業(yè)生產，也對農村地區(qū)居民生活造成影響。

三、農村低電壓形成原因分析

（一）電網(wǎng)建設落后

早期配電變壓器布點選址并沒有基于整體電網(wǎng)考慮，而且農村配電部分臺區(qū)建設標準低，導致配電網(wǎng)存在著變壓器選址不合理、線路壓降大、線路超負荷運行等情況，從而造成低電壓問題。當前農村配電網(wǎng)通常是采用變電站10kV線路進行供電，根據(jù)用電情況進行調整，但是10kV母線的調整會對其他線路電壓產生影響，壓縮變壓器的調節(jié)空間。相關研究顯示，10kV線路滿負荷運行的情況下，線路末端的電壓偏低，導致線路末端低電壓現(xiàn)象更加明顯。

隨著用電網(wǎng)絡的增大，臺區(qū)的供電范圍增加，而早期變壓器的無法滿足線路末端的用電需求，因此往往引發(fā)低電壓。從農村的變壓器設置來看，早期變壓器通常建設于村頭位置，導致線路供電半徑過大，引發(fā)線路末端的用電困境。農村改網(wǎng)的資金通常用于解決偏遠地區(qū)的供電問題，但是農村普遍存在的變壓器布設不合理、線路選型較低、線徑較細等情況依然存在，線路阻抗大，電壓降落大，增大了低電壓發(fā)生概率。

（二）三相負載不平衡，無功補償不合理

農村配網(wǎng)三相負荷不平衡是引發(fā)低電壓的主要原因之一。農村地區(qū)通常采用TT或TN-v三相四線供電，但是在實行過程中，接線人員通常隨機取兩相接入用戶線進行供電。配電變壓器的總負荷不大的時候，負荷偏差較大，會造成不平衡電壓，從而導致線路中的電壓降增大。隨著配電臺區(qū)負荷擴展，三相負載的不平衡情況更加明顯，對于用戶的用電影響也更加明顯。當前農村通常采用集中表箱供電，用戶接入時忽視了三相負荷的平衡，出現(xiàn)負荷分配不均勻等情況，就會產生低電壓現(xiàn)象。

農村地區(qū)的無功補償相對滯后，當用戶消耗較多時，由于無功補償不到位，會產生低電壓現(xiàn)象。農村用電季節(jié)性和時段性波動明顯，用電低谷時期出現(xiàn)輕載，用電高峰時期接近滿載，尤其是春節(jié)回鄉(xiāng)的用電負荷明顯增大，配電變壓器的壓力增大，對無功補償提出了更高的要求。

（三）需求側管理不到位

隨著農村地區(qū)的發(fā)展，農民購買的電器種類越來越多，農村建廠對于電量需求也不斷增大。大功率電器、農村養(yǎng)殖業(yè)、農村灌溉、農村工廠等都需要穩(wěn)定的電量，但是由于農村配網(wǎng)建設落后，配電臺區(qū)對于農村用電需求預估不足，導致供電矛盾突出，低電壓現(xiàn)象明顯。供電企業(yè)對于臺區(qū)用電情況掌握不夠全面，對于用電的宣傳不到位，導致臺區(qū)的用電負荷增大，但是相應的配電網(wǎng)絡跟不上用電需求的增加。部分農村配網(wǎng)線路老化、私接大負荷用電器、錯峰宣傳不到位，導致用電時段過于集中，負荷高峰時候低電壓發(fā)生率明顯增大。

四、農村低電壓治理對策與效果

（一）優(yōu)化電網(wǎng)建設

針對當前的農村配網(wǎng)情況，對電網(wǎng)不合理的情況進行整改。首先采用臺區(qū)分容，縮短供電半徑。采用臺區(qū)分容的方式，對于用電高峰期進行設備負荷測試，并且做好低電壓保修記錄，根據(jù)往常的用電情況，合理安排臺區(qū)分容，如果新增擴點點存在困難，可以將部分負荷進行轉移，有效的分配線路負荷，避免出現(xiàn)超負荷運行的情況，改善低電壓情況。其次，對供電線路進行整改，適當增加線徑，降低線損，達到小容量、短半徑、密布點的目標，解決低電壓問題。第三，合理增加配電變壓器容量，根據(jù)當?shù)氐挠秒娦枨螅嬎闩潆娮儔浩鞯呢摵桑瑥亩x擇合理的變壓器，并且確定變壓器容量調節(jié)規(guī)章制度。針對農村電網(wǎng)無功補償不佳的現(xiàn)狀，優(yōu)化無功補償措施，根據(jù)電網(wǎng)的運行情況，采用全面規(guī)劃、合理布局、全網(wǎng)優(yōu)化、分級補償、就地平衡的原則，采用集中補償與分散補償相結合的方式，優(yōu)化農村配電無功補償，提升電網(wǎng)運行效率。

（二）健全配電網(wǎng)低壓監(jiān)測平臺

構建電網(wǎng)運行管理平臺，對農村配網(wǎng)運行情況進行實時檢測，及時了解低電壓發(fā)生情況，為低電壓治理提供依據(jù)。在生產管理系統(tǒng)和用電信息采集系統(tǒng)的基礎上，增加配電變壓器運行數(shù)據(jù)管理平臺，能夠有效的了解配變運行情況，對低電壓情況進行有效監(jiān)測。采用定期電壓抽查和普查等方式，對低電壓情況進行分析，認真對待每一起低電壓時間，分析原因并且及時整改[2]。

以某臺區(qū)的配電網(wǎng)監(jiān)測平臺建設與運行為例，該臺區(qū)共有63戶用戶，分布在兩條山崗上，110kV線路長0.9km，220kV線路長1.3km。未整改前的夏季用電高峰期負載率達到105%，低電壓現(xiàn)象明顯。采用增設變壓器以及線路整改等方式，在臺區(qū)內架設4條10kV支線，新增4臺智能變壓器，并且安裝63塊表計，將所有用戶的用電情況納入監(jiān)測平臺中。通過整改后的用戶電壓達到合格，用電高峰期的低電壓情況明顯改善。

（三）提高綜合治理水平

采用生產管理信息系統(tǒng)，對用電情況進行綜合擦劑，分析各級用戶介入負荷情況。當出現(xiàn)低電壓情況時，需要及時調整接入點和接入相，降低三相負荷不平衡度，改善低電壓情況。根據(jù)農村配網(wǎng)運行情況，適當調節(jié)變壓器的母線電壓，采用自動控制等手段，對電壓進行合理調控，采用自動調壓裝置，加強電調調控管理。對用電情況進行宣傳，引導臺區(qū)內的負荷用戶錯峰用電。

某臺區(qū)用戶供電半徑492m，低壓用戶121戶。對該臺區(qū)的低電壓情況進行分析，發(fā)現(xiàn)該臺區(qū)內部的三相負荷較為平衡，高峰負載率為34%，經過排查后發(fā)信無功補償裝置運行正常，低電壓用戶主要出現(xiàn)在支線末端，因為該臺區(qū)的地勢環(huán)境復雜，居民相對分散，末端的線路T節(jié)點多，所以引發(fā)低電壓的主要原因是供電半徑大，T節(jié)點多。為了改善低電壓情況，按照小容量、密布點、短半徑的原則，增加2臺變壓器，并且將臺區(qū)內的導線進行升級，確保兩臺區(qū)的供電線路長度≤230m。經改善后，臺區(qū)內的實測用戶電壓均合格，此后再未出現(xiàn)低電壓情況。

五、結語

綜上所述，改善農村低電壓現(xiàn)狀，對于提升農村經濟發(fā)展，改善農村居民生活，服務地方經濟具有重要的意義。以“小容量、密布點、短半徑”為核心整改農村配網(wǎng)，采用技術和管理的手段改善低電壓情況，消除農村用電需求和供電之間的矛盾，全面提升電網(wǎng)運行水平。