孫安東
摘要:低壓配電網(wǎng)中電壓質(zhì)量問(wèn)題對(duì)電力輸配電工作造成了很大障礙,它直接影響了用電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和我們的日常生活。要想徹底改變供電質(zhì)量,要求我們不斷地對(duì)影響電壓質(zhì)量的問(wèn)題進(jìn)行分析,同時(shí)積極做好低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量?jī)?yōu)化措施研究和應(yīng)用。基于此,本主要對(duì)低壓用戶電壓質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的解決策略,旨在提高低壓用戶的用電質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:低壓配電網(wǎng);電壓質(zhì)量;治理
1現(xiàn)階段低壓配電網(wǎng)電壓情況
低壓配電網(wǎng)是通過(guò)由配電變壓器相互連接起的低壓配電裝置、低壓干線、分支線等組成,低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單以及安全,主要表現(xiàn)在電網(wǎng)運(yùn)輸電能的可靠性和穩(wěn)定性高,通常情況下,低壓配電線路的電壓損失不會(huì)超過(guò)百分之四。伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速的發(fā)展,很多單位的用電負(fù)荷慢慢增加,用戶對(duì)于電力的質(zhì)量有著非常高的要求。在絕大部分地區(qū),低壓配電網(wǎng)在改造的時(shí)候,歸屬權(quán)不明的問(wèn)題非常嚴(yán)重,這導(dǎo)致個(gè)別地區(qū)部門對(duì)低壓配電網(wǎng)重視不夠。個(gè)別地區(qū)對(duì)低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量管理長(zhǎng)久不重視,存在著很多問(wèn)題,部分地區(qū)的低壓配電網(wǎng)出現(xiàn)了低峰期的時(shí)間,高峰電壓以及高峰期時(shí)出現(xiàn)低谷電壓這種情況和實(shí)際的電壓質(zhì)量相比較,差很多,低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的提升迫在眉睫。
2低壓用戶電壓質(zhì)量問(wèn)題分析
低壓配電網(wǎng)由與配電變壓器相連接的低壓配電裝置、低壓干線、分支線、低壓接戶線等構(gòu)成,低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠。低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量主要體現(xiàn)在電網(wǎng)所輸送電能的穩(wěn)定性和可靠性上,供電系統(tǒng)在運(yùn)行中所輸送電能的電壓質(zhì)量是考核電能質(zhì)量的最重要的指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),低壓配電線路的電壓損失不應(yīng)大于4%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,用電單位的用電負(fù)荷也在快速增加。與此同時(shí),電力用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求也更加嚴(yán)格。電壓質(zhì)量從調(diào)壓方面來(lái)講,目前一般主要是調(diào)節(jié)10kV中壓配電網(wǎng),對(duì)于380V/220V的低壓配電網(wǎng)調(diào)節(jié)措施相對(duì)較少。在實(shí)際中,低壓配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)情況較難達(dá)到當(dāng)今電壓質(zhì)量的優(yōu)化需求,普遍存在用電高峰時(shí)電壓過(guò)低、用電低谷時(shí)電壓過(guò)高的現(xiàn)象,與規(guī)定的電壓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)存在較大的差距。因此,通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)提升電壓質(zhì)量管理水平和電壓合格率是非常重要及必要的。
3低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量提高的措施
3.1 三相負(fù)荷平衡工作的實(shí)施。想要把三相負(fù)荷平衡工作做到位,需要從兩個(gè)方面來(lái)執(zhí)行方案。第一步,把抄表記錄的用戶進(jìn)行分類,大致可以分為大用電戶、普通用電戶、小用電戶、大小商戶、工廠、養(yǎng)殖業(yè)用電戶,三相負(fù)荷的平衡想要保持住,把電力用戶作為基礎(chǔ),時(shí)刻保持電力用戶的用電處于常規(guī)電壓,可以做到用電平衡,通過(guò)用戶的用電情況來(lái)對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行連接,從而使三項(xiàng)電流在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)都是保持一致的。第二步,夜晚是用電的高峰期,把這個(gè)用電時(shí)間段作為三相負(fù)荷時(shí)間的基點(diǎn),從而把其他時(shí)間段的用電量兼顧起來(lái),通過(guò)使用合理以及正確的接點(diǎn)選擇,可以使接點(diǎn)有著平衡保證的效果,從線路上來(lái)講,如果距離比較遠(yuǎn),在下一個(gè)接點(diǎn)上實(shí)施平衡,通過(guò)這種方法來(lái)將不平衡區(qū)域的線路距離給縮短。3.2配電線路電壓復(fù)合調(diào)節(jié)。配電網(wǎng)380/220V線路供電半徑較短、負(fù)載較小、導(dǎo)線截面積小、導(dǎo)線間距小、等效感抗小,因此低壓線路電壓損失可估算為:
式中,P為線路供電有功功率,KW;A為導(dǎo)線線徑,Mm2;L為供電距離,百米;C為導(dǎo)線常數(shù)。不同材質(zhì)的C取值:在380/220V三相平衡情況下,銅線為83,鋁線為50;在380/220V二相制線路平衡情況下,銅線為37,鋁線為20;在380/220V單相線路情況下,銅線為14,鋁線為8.4。根據(jù)配電網(wǎng)低電壓治理技術(shù)原則,供電電壓范圍應(yīng)為220(1±15%)V。以單相線路220V、輸送功率20KW、線徑50mm2鋁線為例,計(jì)算電壓跌落15%的位置:
為此,配電變壓器出口側(cè)電壓為220V時(shí),電壓跌落15%位于315m處。為了保障配電線路電壓滿足供電標(biāo)準(zhǔn),需在該處采取電壓治理措施,如圖1所示。在電壓跌落15%處裝設(shè)調(diào)節(jié)設(shè)備,調(diào)節(jié)設(shè)備采用電壓提升和無(wú)功補(bǔ)償綜合治理的方式,可有效解決低電壓?jiǎn)栴}。由于供電電壓取值范圍為220(1±15%)V,電壓不能過(guò)高,因此該調(diào)節(jié)點(diǎn)可提升電壓最大為30%。該處無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)原則為:當(dāng)配電變壓器出口側(cè)電壓大于100V時(shí),無(wú)功補(bǔ)償率不低于接入點(diǎn)的120%;當(dāng)電網(wǎng)電壓高于230V時(shí),不進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
3.3無(wú)功補(bǔ)償容量增加。低壓配電網(wǎng)在進(jìn)行較為全面以及系統(tǒng)的規(guī)劃時(shí),低配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償需要針對(duì)性的合理布局,分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償兩種方式相結(jié)合。集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相互結(jié)合,將分散補(bǔ)償作為主體;高低壓補(bǔ)償相互結(jié)合,把低壓補(bǔ)償作為主體;調(diào)壓和降損相互結(jié)合,把降低損耗作為主體;靜動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相互結(jié)合,把動(dòng)態(tài)補(bǔ)償作為主體??梢詫㈦妱?dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償先行實(shí)施起來(lái),電容器和電動(dòng)機(jī)之間的距離可以有效的縮短,在一些特殊的情況下,若沒(méi)有辦法就地補(bǔ)償,那么就選擇就近補(bǔ)償,將無(wú)功電流所流過(guò)距離最大限度的縮短;還需要把異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)用加快,使無(wú)功功率的產(chǎn)生減少。
3.4采用大數(shù)據(jù)配電網(wǎng)調(diào)度管理.配電網(wǎng)的調(diào)度管理模式可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)更高質(zhì)量的運(yùn)行,對(duì)于電壓質(zhì)量的穩(wěn)定狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)性、實(shí)時(shí)性的監(jiān)督控制?;谏a(chǎn)信息、市場(chǎng)調(diào)度、EMS數(shù)據(jù)以及電壓狀態(tài)等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的傳遞,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效率應(yīng)用的同時(shí),需要針對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用過(guò)程、狀態(tài)提供安全性防護(hù),最大程度地維護(hù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性,在保障網(wǎng)絡(luò)體制穩(wěn)定的同時(shí)還需要做好多方面的建設(shè)工作。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的同時(shí),需要針對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成核心、應(yīng)用途徑等全面掌握,并最大程度地提升信息安全防護(hù)體系的穩(wěn)定性與有效性。在物理層,需要做好環(huán)境方面的控制,按照電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的要求,明確機(jī)房地板以及相關(guān)防靜電功能特殊材料的選擇,在采用適宜環(huán)境的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)以及空氣壓力控制標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)做好機(jī)房環(huán)境的有效控制,一般情況下溫度在15到30°之間、壓力在80到108kpa之間。在設(shè)施安全性方面,為了更好地保障電源、屏蔽機(jī)柜以及服務(wù)器等多種設(shè)施的安全性,需要做好機(jī)房?jī)?nèi)安全監(jiān)控管理工作,同時(shí)針對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)及其周邊做好全面的監(jiān)控,規(guī)避因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)傳送載體而言,集控站等電力相關(guān)平臺(tái)可能會(huì)因?yàn)殡姶庞绊懗霈F(xiàn)改變,所以在具體建設(shè)期間需要應(yīng)用雙絞線方式進(jìn)行屏障,規(guī)避回波形成的額外損耗。
結(jié)論
總之,在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中,影響電壓質(zhì)量的因素很多,特別是由于輸配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成各異,這些影響因素有時(shí)會(huì)千變?nèi)f化。這就要求我們?cè)谌粘5墓ぷ髦袘?yīng)全面了解產(chǎn)生低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問(wèn)題的原因,并熟練掌握處理電壓質(zhì)量問(wèn)題的方法,同時(shí)不斷進(jìn)行低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量?jī)?yōu)化方面的研究,建立一套低壓用戶電壓質(zhì)量問(wèn)題數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。另外,為了保障低壓用戶的訴求可以得到及時(shí)反饋,必須建立一套健全的管理體系,針對(duì)用戶提出的意見(jiàn)和合理化建議及時(shí)進(jìn)行跟進(jìn)和觖決,從而有效提高服務(wù)質(zhì)量。
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中國(guó)電氣工程學(xué)報(bào)2020年9期