配电网低电压成因分析及治理措施

李海平

摘要：电压是衡量电能质量的关键指标之一，也是影响电气设备正常工作发挥效能的关键性因素。由于用户使用的各类电气设备对电压水平要求较高，而配电网中的低电压问题将导致电气设备无法正常使用，从而给用户生产生活带来极大不便。根据这些问题，本文决定在电力系统中配电网低电压问题进行研究讨论，使这种情况不再发生，有效提升供电可靠性。

关键词：电力系统;配电网;低电压;问题;措施

随着近几年用电负荷的急剧增长，配电网作为电网的重要组成部分，在电能质量方面的问题越来越凸显，尤其是大负荷运行状态下“低电压”问题尤为突出。如何科学治理配电网“低电压”问题，从根本上解决电压质量问题是当前电力企业亟需研究的课题。

1低电压成因分析

1.1无功补偿不合理

与城镇相比，农村电网无功电源建设相对滞后，在老旧的配电变压器中，存在无功补偿容量不合理或没有配备无功补偿装置等现象，导致用户消耗无功较多时出现线路过载情况，致使线路末端用户出现低电压问题。由于农村用电负荷具有季节性和时段性波动特性，在高峰负荷时配电变压器接近满载，而低谷负荷时则出现轻载甚至空载，在一定程度上增加了无功补偿配置的难度。另外，部分供电局采用电容器补偿无功负荷，存在补偿不到位、线路内基本无局部分散补偿现象，也是导致低电压问题频繁发生的原因。

1.2低压供电半径过长

低压供电半径过长是引起配电网低电压问题的主要原因之一。由于农村配电网分布范围广且较为分散，低电压问题在配电网中并不具有整体性，只是配电网中一个或几个较远分支用户出现低电压，且随着供电距离的增加，线路耗损问题也越来越严重，电压降明显，低电压问题就越突出。

1.3低压三相负载不平衡

在农村配电网中，由于存在低压三相负载不平衡，导致出现低电压现象，也是引起农村配电网低电压问题的主要原因。在农村低压配电系统中一般采用TT或TN-C三相四线的供电方式，但是在实际接线中，接线员通常会忽视综合考虑负载平衡问题，而是随机选取其中两相（如A、C相）进行连接，当该区域出现大功率负荷，A、C相电流就会大于B相电流，随着A、C相电流越高线路末端的电压越低，低压三相负载出现不平衡，直接导致A、C相所带的用户出现低电压现象。

1.4线路末端电压低

在农村配电网系统中，受上级电源点配置不足的影响，不仅增加了10kV线路供电半径，同时还会引起10kV线路末端电压低。据该局相关数据统计，10kV中压线路共347条，所涉线路的平均长度为6.02km，比中压线路的规定供电半径还要长1.02km，直接引起的后果就是，线路末端或分支上的配变电压过低，影响供电质量。

1.5季节性负荷变化

在电网建设中，供电局已经提高了对农村电网电压低问题的重视，但是由于负荷增长过快，尤其是季節性负荷变化较大，对低电压问题的产生也起着很大的影响。尤其是在春节、春耕、夏季空调、抽水抗旱、冬季取暖等，用电量大，负荷陡增，电压下降更为明显。

2配电网低电压治理措施

2.1加强配电网的统一规划

根据不同地区用电负荷的大小，进行不同的电网规划。相关电力部门人员应该对电网进行加强管理。电在生活中是必不可少的，也是引发灾难的一项重大原因，倘若使用不当也会引发火灾，如果发生就会有很大的隐患。所以电力部门人员应该要求用户在用电的时候应该严谨对待，告诉用户们新装容量上限，才能同时让这些电气设备正常运行起来。因为某些用户的供电线路比较复杂，导线截面面积比较小，所以就会出现超负荷的低电压问题。根据这个问题可以对线路网架结构进行调整，更换大截面导线，进而能够有效避免出现低电压现象。同时，对于那些线路高负荷的山区来说，在所配置的配电网中加上一些线路的调压器，对可能出现的高电压或者低电压情况进行调配控制，可有效保证配电网的供电可靠性。

2.2加强监测管理

电力工作人员为千家万户安装了配电网，但电力人员也应该对配电网做好监管督查指导的工作，告诫用户们在使用电气设备时，应根据配电网上的电容量要求，使用相应的电气设备，工作人员应该采取相应的措施去应对低电压高电压的问题。现在社会当中电和火是引发灾难的重大原因之一，如果电力的使用情况不当，将会导致人类生活的安全健康问题。所以工作人员不仅要对配电网进行监督，勘察，而且也要对用户电气设备使用情况和消耗电量的大小，包括高压和低压的配置，对这些方面进行一定的管理和计划正确的实施方案。以保证用户们可以安全放心地使用电器设备，让人们在使用电器设备的同时，不再担心自身的安全问题。

2.3调整配电网电容量

由于电气设备电功率大小的不一样，它们所需的电压高低也会有所不同。在少数地区，他们电线电路分布的特点相对于我们这些平原地区，使用电荷量会很少。根据不同地区用电负荷的大小，进行不同的电网规划。所以根据这一特点，给那些区域搭配不同的配电网，配电网可以检测在使用电量时电压的变化情况。也有根据季节不同的情况来定，在冬天和夏天这两个温度相差很大的季节中，人们在使用电气设备也会有所差别。冬天和夏天的时候，人们使用的电器设备频率比较多，所以消耗电量也会变多，夏天的时候空调风扇，电冰箱各种家用电器使用频率会变多，冬天的时候电暖空调地暖的使用频率会变多，也根据这些特点对配电网的电容量要规划清楚。配电网使用规范可以很大程度上的提升配电网的使用质量，不能做到超负荷，也不能因为低压影响配电网的使用寿命，所以电容量也是非常重要的。

2.4加装无功补偿装置

在低电压治理过程中，部分区域可能无法实现电压优化控制时，用户所需的无功必须由系统中的某个地方获得，发电机可以为用户提供所需无功，但是发电机会造成系统电流增加，电压降落加剧，对电压设备的损耗增大，因此需在配变侧加装无功补偿装置，以提高系统运行的经济性，为用户端电压的稳定提供保障。同时还应根据实际需求合理配置无功补偿容量，避免出现容性无功补偿装制单组容量过大而引起“低电压”的现象，影响电压电能质量。

2.5加强三相不平衡管控

三相负荷平衡与否将直接影响配电网的运行质量及供电安全。从供电安全层面来看，如三相负荷无法稳定保持为平衡状态会降低变压器与线路供电效率，使得中性点电位偏移，有可能出现某相导线烧断与变压器单相烧毁等安全事故。而从节能层面来看，在三相负荷不平衡情况下将会持续产生不平衡电压，进而增加中性線电流与电压偏移量，加大线路损耗。根据相关调查结果显示，在配电网处于三相负荷不平衡状态时，线路损耗率将会提高2～10%左右。为解决这一问题，应分析配电网运行负荷情况，准确掌握配电规律，合理采取三相负荷不平衡治理措施。例如，可选择在配电网中设置补偿装置，在配电网运行期间，补偿装置可以有效调节负荷不平衡，稳定保持三相负荷的平衡状态。以三相半桥功率调节器为例，这类装置同时具备有功补偿及无功补偿使用功能，通过SPC有源型换流器发挥相间转移有功功率以及治理无功功率的作用。此外，配电网电能计量工作质量与配电网节能效果密切相关，当前在部分配电网项目中，由于计量工作开展不到位，偶尔出现电能表抄录不全问题，使得配电网所显示用电量与实际用电量不一致，未得到统计的缺漏电能值被归纳至配电网能耗量，在客观层面上降低了配电网节能属性。因此需做好电量数据统计计量工作，或在配电网中设置若干数量的感应器，装置自动对实时用电量进行监测计算，保证电能计量数据结果真实准确。在配电网运行期间，受环境与人为因素影响线路运行质量与输电质量存在不确定性，偶尔出现窃电现象或线路老化破损现象，不但加大了电能损耗量还存在安全风险隐患，可能出现人员触电等安全事故。因此在配电网运行期间须做好线路维护保养工作，加大线路安全巡查力度，及时更换老化破损严重的线路设备，重点检查是否存在窃电漏电现象并采取解决措施。

2.6末端的低压治理

1）提高电网铺设和更新的速度。当10kV末端出现低电压时，应根据不同区域对电网的规划及用电需求，有针对性地提高电网铺设和更新的速度，如在山区和农村，用户较为分散，可以使用较低电压的35kV配电站，在电网建设成本允许的情况下对电网进行铺设和更新。2）当超供电半径线路（功率因数小于0.9）出现低电压问题，应根据具体需要补偿容量加装中压线路并联无功补偿装置，一般补偿容量为线路总容量的7%～10%。3）配置调压器。当超供电半径线路的首末端电压低于20%时应配置单向调压器，并根据具体安装点的用电负荷设置相应的容量。当超供电半径属于自带分布式电源、负荷波动较大，且线路首末端电压低于20%时应配置双向调压器，其容量同样是根据具体安装点的用电负荷进行设置。

3结语

电压质量直接影响着供电水平，解决低电压对于提高用电质量、减少损耗有着十分重要的作用。通过对配电网低电压成因进行分析，发现其成因较为复杂，因此在治理过程中应结合具体问题对症下药，采取相应的治理措施才能更好地解决问题，进一步提升末端用户电能质量和用电体验。

参考文献

[1]韦贤广.农村电网改造技术措施探讨[J].技术与市场，2014（10）：38-39.

[2]王金丽，段祥骏，李云江，等.配电网低电压产生原因与综合治理措施[J].供用电，2016（7）：8-12.