电压质量存在问题及对策

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1、电网电能质量控制与监测 2009 年 第 4 辑 学 术 交 流 会 论 文 集 （总第 129 辑） - 21 - 电压质量存在问题及对策 陈玉琴 （扬州供电公司，扬州 225009） 摘 要：电压质量是广大用电客户最关心的供电指标之一，也是供电企业优质服务的一项重要内容，尽管电力企业在电网建设和改造方面的投入逐年加大，但在电压质量的改善方面往往存在头痛医头、脚痛医脚的现象。本文通过多种形式的调查， 对电压质量现状进行分析， 找出电网结构不能满足地方经济、 社会对供电质量要求的问题，并提出改善电压质量的对策。 关键词：电压质量；存在问题；对策 0 引言 电网发展的根本目的是为了保证地方经济的

2、发 展和广大客户的用电需求。随着经济的不断发展， 大量电力电子产品的应用，社会对电网电压质量的 要求越来越高，与经济的发展相比，目前的电网状况还有一定差距，特别是农村地区，近年来随着乡 镇经济的发展，农村用电设备不断增多，用电量不 断增大，而农村配变容量小，供电线路长，线号小， 在用电高峰期不能满足用户需求。如何运用有效的手段全面了解电网的薄弱环节，利用有限的资金有 针对性地改善电压质量是电压质量管理的关键。 1 多样化电压质量调查，掌握电网薄弱点 1.1 电压质量问卷调查，全面了解电网状况 对于电压质量问题，身在一线的电力员工感受最真切、 判断最准确， 为全面了解配电网电压状况， 扬州供电公

3、司开展了电压质量员工问卷调查，印制了 1500 份问卷调查表， 由各供电所与客户接触最密 切的村电工和抄表员根据各自防区内电压状况进行填写，调查问卷覆盖了全市 73 个供电所，81 个乡 镇，1164 个行政村。问卷调查包含各员工管辖范围内的配变数量及用户数，电压质量不合格的配变、用户及不合格的原因，将电压质量不合格问题细化 到某个台区、某条支路、影响用户数。同时，为了 解各用电客户对电压质量的满意度情况，还印制了客户电压质量问卷调查， 通过对“家中日光灯能否正常开启”、 “家中空调能否正常启动”等选择问答方式 判断电压质量能否满足客户需求，并且，客户也能通过此方式向我们提出意见和建议。通过问

4、卷调查方式，对全市 81 个乡镇电压薄弱点有了较为全面、细致的了解，为配网项目、低维项目的安排及相关项目储备等提供了很好的依据。 1.2 走访和座谈方式，使调查更有代表性 在问卷调查的基础上，针对电压质量问题反映 较多的地区，对相关供电所进行走访，并且到县级 供电公司进行座谈、走访和交流，通过走访和座谈的方式，有目的、有针对性地了解电压质量存在问 题的具体原因，分析电压质量方面的问题。同时现 场测量电压状况，收集不同负荷状况下的电压变化 情况，为问题分析和对策制定积累数据。 1.3 问题梳理和跟踪，使调查更有针对性 为更好地运用调查中积累的素材，将调查成果 落实到实际工作中，对问卷调查进行了汇

5、总和整理 至关重要，通过对每一项问题进行梳理，确定解决方案。另外，将 95598 客服热线中所有涉及电压质 量的反映也进行分类汇总，并对每个问题的处理进 展情况进行跟踪，更直接、更有针对性地解决电压质量问题。 2 影响电压质量主要因素分析 通过对电网电压质量多方面的调查，目前影响 电压质量的主要因素有以下几个方面： 2.1 电网容性无功补偿不合理，造成电压调节手段 欠缺 一是变电站无功配置比例不足，缺少无功补偿备用容量以及动态无功补偿设备。从截止到 2008年底变电站无功配置情况来看，扬州地区各电压等级变电站并联电容器容量与主变压器容量的比例分 别是：220kV 为 9.51%、110kV 为

6、 10.6%、35kV 为11.5%，只能基本满足国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则10%的下限值要求。但从地电网电能质量控制与监测 2009 年 第 4 辑 学 术 交 流 会 论 文 集 （总第 129 辑） - 22 - 区分布来看，部分地区变电站配置电容器较少，如110kV 变电站，江都和宝应地区均不足 9%。二是无功配置容量的不合理，对电压调节造成了较大的制约，如 220kV 大桥变电压合格率较低，主要是大桥变原 1、2 号电容器容量较小、在 3、4 号电容器投运后容量又偏大，因此常存在过补偿和欠补偿的现象。三是 10kV 及以下配电网络无功缺额较大，对配电网络电压质量影响较大

7、。随着城乡居民生活水平的不断提高，家用电器和异步电动机的大量使用，使电网中的感性负荷增长迅速，当补偿并联电容器容量不足时，导致线路输送大量无功功率，而产生电压损耗，引起电压偏低。从调查情况来看，目前扬州地区10kV 及以下配电网络的无功补偿不足1%， 个别 10kV 线路的力率还不到 0.85，部分配变的力率不到0.8，而低压用户基本无无功补偿设备。 2.2 配电网络线路长、线径细是电压低最主要的原因 由于用电设备的不断增多， 用电量的不断增大， 农村配变容量小，供电线路长，线号小，在用电高 峰期不能满足用户需求。从开展的员工电压质量问卷调查情况来看，在造成电压质量低的诸多原因中 供电半径长、

8、导线线径细的占 85%，单相供电的占 4%，三相电流不平衡的占 3%。如江都农村共有 10 kV 配电线路 131 条/2319.419 km， 供电半径超过 15 km的线路共 6 条，在扬州市郊，低压主干线线径 在 35mm2以下的占总长度的 30%左右。10kV 或低 压配电线路供电半径长，当供电半径超过合理的长 度时，线路末端电压损耗太大，导致电压偏低。 2.3 配电网络的规划、建设与经济发展有所脱节， 对用电负荷的发展估计不足 在调查中发现，农网改造过程中有些地区对负荷预测不准，导致导线截面选择过小，经过几年的运行，负荷发展较快，线路截面已不能满足载流量 的要求。甚至两年前刚改造的线

9、路或新上的配变，也出现了配变容量小、线路线径细的问题。配变容 量小，负荷高峰时出现超负荷情况，也影响了电压质量。 2.4 电压质量的管理方面还有待进一步加强 在电压质量管理方面主要有以下两个方面的问题：一是配变的三相负荷不平衡问题。目前单相负荷已经在低压配电网中占有相当大的比例,由于单相负荷投入的不同时性以及低压电网建设改造和运 行维护的不到位,导致了低压配电网三相负荷分配不平衡，由于三相负载不平衡，引起中性点电压位移，造成负载轻的一相电压偏高，而负载重的一相电压偏低。从电压质量问卷调查情况可以看出，在引起电压质量低的问题中，单相供电和三相负荷不平衡的问题占到 7%左右。从每年开展的配变负荷实

10、测情况来看，三相负荷不平衡率超过 15%的占总测量台数的 30%左右，三相负荷不平衡率超过 30%的占总测量台数的 10%左右。二是配变的分接头设置不合理。目前配变的分接开关大部分有三档可以调节，每档调整可改变电压 10V 左右，合理调整配变分接头可有效改善电压质量。从调查情况来看，目前扬州地区无论城区还是农村，绝大部分配变在新上时分接开关放置在档，导致部分配变尽管电压波动不大，但长期出现电压超上限或电压超下限的情况，就其原因，还是在分接头的调整管理上没能建立有效的管理办法和管理流程，其电压调整的手段没能有效利用。 3 解决电压质量问题的对策及建议 3.1 增容升压，科学规划 配电网络的发展是

11、影响电压质量的最主要因 素，因此，在配网的建设与改造方面应遵循统一规 划、分步实施、因地制宜、适度超前的原则，结合 地方政府中心镇、村建设规划，加大农村配网建设与改造力度，并与上级电网规划相衔接。同时，按 照统一规范、可靠适用、节能环保、维护方便的要 求，积极采用适合国情的先进成熟的技术和设备。 根据农村中低压配网建设与改造技术导则，20(10)kV 配电线路导线截面原则上不应小于 185 mm2，分支线不应小于 120 mm2，主干线导线截面 应核算单线线电压降不大于 5%，并按 10 年远景负荷进行电流密度核算。对于目前主干线导线截面小于 50 mm2和分支线小于 35 mm2的线路，应结

12、合负 荷增长速率和水平以及线路运行状况逐年予以更换，低压架空线路导线截面应按所供负荷的实际情 况选择，零线应与相线等截面，导线截面原则上不应小于 120 mm2，同时校核低压线路电压降不大于 4%。主干线导线截面小于 25 mm2和分支线小于 16 mm2的线路，应结合负荷增长速率和水平以及线路运行状况逐年予以更换。配变容量应根据负荷大小进行选择，其安装位置应在负荷中心。 3.2 加大无功补偿设备的新增和改造力度，提高地 区功率因数 对于主网，一是贯彻执行国家电网公司电力电网电能质量控制与监测 2009 年 第 4 辑 学 术 交 流 会 论 文 集 （总第 129 辑） - 23 - 系统无

13、功补偿配置技术原则的要求，做好电网电压无功规划，对新建、改建、扩建工程，保证无功补偿设备投资到位， 补偿容量一次到位， 不留欠账，做到同步设计、同步施工、同步投运。二是要结合技改工程将分接头不合适的主变逐步更换，或对主变分接头进行改造。三是将单组容量过大的电容器实施分组改造， 提高电容器的投运率， 发挥其效益。对于配网，应根据就地平衡的原则，采取分散补偿和集中补偿相结合的方式，重点对负荷重、功率因数低的 10kV 线路和低压配电台区进行无功补偿。按线路 10kV 母线功率因数不低于 0.95，10kV 线路功率因数不低于 0.9 进行配置。 配变容量在 100kVA以上的须进行无功补偿的配电台

14、区，要充分考虑无功电压综合控制的发展趋势，可试点采用具有功率因数和电压综合控制的分相、分级无功自动补偿装置。在加强电网无功配置的同时，也要加强客户无 功设备的管理， 指导客户合理配置和增加无功补偿， 提高功率因数，从而减少力调电费的支出，实现无 功就地平衡。 3.3 加强设备运行管理，提高运行管理水平 一是加强配电变压器分接头的设置管理，电压 与配变的运行档位和低压配电网关系密切，在不断 完善低压供电网的同时， 应完善配电运行管理制度，加强配变的运行管理，按季节负荷变化情况调整变 压器分接头，提高居民端电压合格率。对于配变首 末端电压降在 30V 以内， 且长期电压偏高或偏低的 配变，可进行配

15、变分接头的调整。在本次调查中，发现城区有几个电压监测点电压偏高、电压合格率 低，在通过合理的配变分接头调整后，电压质量得 到了极大改善（具体见表 1） 。 表 1 配变分接头调整前后电压变化对比 调整前 调整后 配电 名称 合格率/% 最高 电压/V 最低 电压/V 合格率/% 最高 电压/V 最低 电压/V 医院宿舍 32.48 423.23 392 100 394 364 得月苑 46.99 243.1 227 100 235 216 百祥苑 41.58 243.65 232 100 231 218 二是加强配变三相负荷的测量和调整工作。首先实测工作不能仅简单地测量配变低压侧、B、C三相引出线的相电流，而且要测量零线上的电流， 从而可以更好地比较出三相负荷的不平衡情况。其次实测工作要向低压