補(bǔ) 敏，吳 敵

（1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000；2.興義供電局，貴州 興義 562400）

1 低電壓的判斷與分類(lèi)

低電壓主要指用戶用電線路中的電壓值低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電壓下限值，即20 kV及以下三相供電用戶的用電線路中的電壓值低于標(biāo)稱電壓的7%，220 V單相供電用戶的用電線路中的電壓值低于標(biāo)稱電壓的10%[1]。

低電壓主要包括長(zhǎng)期性與季節(jié)性的低電壓。其中，長(zhǎng)期性的低電壓主要是指用戶的低電壓狀態(tài)持續(xù)3個(gè)月或者日負(fù)載的低電壓狀態(tài)持續(xù)6個(gè)月以上。而季節(jié)性的低工作電壓則指因度夏和度冬、春灌和秋收、重要節(jié)假日以及同期的工農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)電能需求的增加而產(chǎn)生的低電壓[2]。

2 低電壓產(chǎn)生的原因

2.1 供電半徑過(guò)長(zhǎng)

低壓線路在供電半徑上過(guò)長(zhǎng)且在末端的電壓損耗較大，使得整體的電壓出現(xiàn)偏低的情況。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，供電半徑過(guò)長(zhǎng)的原因是用戶居住的較為分散；在城鄉(xiāng)結(jié)合部，則主要因?yàn)樽越ǚ康牟粩鄶U(kuò)張而造成電路無(wú)限延伸。

2.2 截面小導(dǎo)致供電能力不足

受歷史因素的影響，許多老建筑的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，一些主干線、分支線路以及下戶線的線徑都比較小，這也導(dǎo)致電路存在供電能力不足的現(xiàn)象。臺(tái)區(qū)內(nèi)的負(fù)荷增長(zhǎng)超過(guò)了預(yù)期，低壓導(dǎo)線在截面上不能滿足載流量方面的需求，使得用戶無(wú)法獲取充足的電力[3]。

2.3 配變重過(guò)載

線路中的設(shè)備重載或者過(guò)載也會(huì)造成線路的壓降增大，從而使得線路的末端電壓較低，引起低壓電網(wǎng)電壓低的問(wèn)題。此外，由于配電變壓器的重載和超載，使得變壓器系統(tǒng)內(nèi)的壓力增加，而當(dāng)變壓器出口位置的電壓偏低時(shí)，也會(huì)造成線路末端的電壓降低。

2.4 配變的無(wú)功補(bǔ)償不足

現(xiàn)代社會(huì)中，大部分家庭都有電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱或電磁爐等負(fù)荷性電器，無(wú)功的補(bǔ)償不足或者投運(yùn)效率不達(dá)標(biāo)等都會(huì)使得電網(wǎng)無(wú)功缺額變大，線路輸送大量無(wú)功加劇了電壓降低。

2.5 配變?nèi)嘭?fù)載不平衡

配變出口位置上的負(fù)載電流不平衡度應(yīng)當(dāng)小于15%，中性的額定電流也不應(yīng)當(dāng)大于低壓側(cè)額定容量的25%。當(dāng)配變?nèi)嘭?fù)載不均衡時(shí)會(huì)引起中性點(diǎn)的電壓出現(xiàn)偏移，載荷輕的一相電壓偏高，載荷重的一相電壓偏低[4]。

2.6 變壓器季節(jié)性過(guò)載

春灌、秋收、重大節(jié)日等時(shí)段內(nèi)的用電負(fù)荷會(huì)猛增，導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)季節(jié)性過(guò)載，進(jìn)而出現(xiàn)低電壓?jiǎn)栴}。

2.7 設(shè)備老化

部分10 kV線路、低壓線路、接戶線路、入戶線或客戶內(nèi)部的線路由于使用的年限較久，因此老化現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重，線段的接頭比較多，導(dǎo)致電壓的損耗較大，從而產(chǎn)生不同程度的電壓?jiǎn)栴}。

2.8 配電變壓器調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)位置不合理

部分配電變壓器在實(shí)際工作中存在操作不當(dāng)?shù)那闆r，其調(diào)壓的分接開(kāi)關(guān)在位置上設(shè)定的并不合理，如果檔位過(guò)低，就會(huì)造成供電的變壓器出口的電流偏低，進(jìn)而出現(xiàn)線路末端電壓較小的問(wèn)題[5]。

2.9 客戶超容用電

部分用戶在實(shí)際用電過(guò)程中會(huì)發(fā)生超越協(xié)議所規(guī)定的容量用電，超過(guò)電網(wǎng)、接戶線或入戶線上的限制電流時(shí)會(huì)導(dǎo)致電線過(guò)熱、電壓降增大，從而出現(xiàn)電壓較低的問(wèn)題。

3 臺(tái)區(qū)低電壓治理

3.1 治理原則

要深入貫徹多措并舉和統(tǒng)籌管理的原則，深刻剖析低電壓差所形成的原因，并根據(jù)“先管控后工程”“標(biāo)本兼治”“一臺(tái)區(qū)一措施”的基本要求，建立更為完善的檢修機(jī)制，并實(shí)施科學(xué)而適用的管理方法[6]。除此之外，自始至終貫徹協(xié)調(diào)有序和統(tǒng)籌規(guī)劃的原則，在重視社會(huì)效益的基礎(chǔ)上，根據(jù)低電壓區(qū)的低電壓危害程度及實(shí)際的影響范圍區(qū)分出輕重緩急程度后優(yōu)選建設(shè)項(xiàng)目，以此來(lái)有效地提高治理實(shí)效性，避免無(wú)效投入。

3.2 治理措施

一些中壓裝置的電壓過(guò)低會(huì)使整個(gè)臺(tái)區(qū)的電壓過(guò)低，在這種情形下可以調(diào)整變壓器10 kV母線的電壓、調(diào)節(jié)配電變壓器的檔位，同時(shí)增設(shè)10 kV的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置、10 kV的線路調(diào)壓器以及10 kV串聯(lián)補(bǔ)償裝置等。針對(duì)由三相不平衡而導(dǎo)致的臺(tái)區(qū)過(guò)低電壓，可以考慮使用運(yùn)維的方法來(lái)調(diào)節(jié)配變的三相負(fù)荷。如果采用運(yùn)維控制難以調(diào)整，可以考慮安裝一個(gè)三相不平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

針對(duì)低壓配電半徑較長(zhǎng)的地區(qū)，根據(jù)現(xiàn)有的配變負(fù)載率，采取小容量、密布點(diǎn)、短半徑的方式來(lái)新增配變，并由此來(lái)合理縮減低壓配電半徑。新增配變需要避免發(fā)生新的輕載，在用戶相對(duì)分散的地方，可以考慮采用單相變[7]。關(guān)于配電變壓器容量不足的問(wèn)題，要更充分地根據(jù)配電變壓器在電壓負(fù)荷分布的特點(diǎn)，可以采用配變?cè)鋈莼蚋鼡Q過(guò)載較大的配電變壓器等方式，實(shí)現(xiàn)電壓負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)。針對(duì)一些距離變電站較遠(yuǎn)且季節(jié)性電壓變化幅度較大的變電站，可以使用有載的調(diào)容或者調(diào)壓進(jìn)行配變。新增配變?nèi)萘吭?00 kVA及以上的，應(yīng)該按照配變?nèi)萘康?0%左右配置容量可調(diào)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。對(duì)于低壓導(dǎo)線截面過(guò)小而導(dǎo)致的電壓降低，需要充分結(jié)合負(fù)載的實(shí)際情況逐步更換為截面滿足要求的導(dǎo)線。對(duì)于沒(méi)有安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備且功率因數(shù)不能夠滿足實(shí)際用電需求的情況，最適合的方式就是加裝一些配變低壓的相關(guān)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。針對(duì)部分已安裝但是仍然達(dá)不到要求的配變器，應(yīng)該視實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)裝[8]。在分布上過(guò)于分散或者末端用戶較少的情況下，需要考慮成本的效益情況，可采取加裝單相調(diào)壓器或者選擇一些容量比較小的單項(xiàng)變等方法。

4 重過(guò)載發(fā)生原因

在配電網(wǎng)的實(shí)際工作流程中，造成交流輸電導(dǎo)線過(guò)載的因素大致有如下3個(gè)。一是在供電負(fù)載較大地方的配電網(wǎng)中產(chǎn)生了供電線路掉閘的情形，從而導(dǎo)致其他地方供電線路出現(xiàn)過(guò)載；二是當(dāng)高壓輸電和低壓輸電線路構(gòu)成的電網(wǎng)處于未解開(kāi)狀態(tài)時(shí)，一旦高壓線路出現(xiàn)掉閘現(xiàn)象，就會(huì)造成低壓線路的過(guò)載；三是當(dāng)配電網(wǎng)的線路停運(yùn)或掉閘之后，因調(diào)度錯(cuò)誤等其他因素會(huì)導(dǎo)致事故范圍擴(kuò)大或引發(fā)線路過(guò)載。當(dāng)前電力輸送系統(tǒng)的更新速度無(wú)法滿足人們對(duì)于電力的實(shí)際需求，導(dǎo)致電力輸送系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)在超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，電力傳輸系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行正確的調(diào)度，對(duì)居民正常用電造成影響[9]。

5 重過(guò)載調(diào)整方法

當(dāng)輸電線路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載現(xiàn)象時(shí)，相關(guān)調(diào)度工作人員需要在第一時(shí)間執(zhí)行相應(yīng)的安全措施，從而及時(shí)解決有關(guān)過(guò)載方面的問(wèn)題，以防止出現(xiàn)更重大的故障，導(dǎo)致不必要的損失。目前，較為完善的調(diào)整重過(guò)載的方式大致如下[10]。

5.1 調(diào)整機(jī)組出力

一些較大型的輸配電網(wǎng)絡(luò)中有不少發(fā)電機(jī)組，在發(fā)生了重過(guò)載的現(xiàn)象后，如果不進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可能會(huì)產(chǎn)生很大的連鎖性反應(yīng)，導(dǎo)致更嚴(yán)重的結(jié)果。當(dāng)發(fā)生重過(guò)載現(xiàn)象后，就應(yīng)該適時(shí)減少送端供電機(jī)組的出力，并降低所送出的潮流，以達(dá)到消除過(guò)載的最終目的。同時(shí)，增加各地區(qū)相應(yīng)發(fā)電機(jī)組的總出力，以滿足需求端對(duì)電能的需要。當(dāng)出現(xiàn)重過(guò)載情況后，應(yīng)當(dāng)適時(shí)調(diào)整各發(fā)電機(jī)組的出力狀況，緩解輸電線路的重超載狀況，從而穩(wěn)定整個(gè)配電網(wǎng)的電力供應(yīng)。

5.2 控制用電負(fù)荷

局部線路落閘后可能會(huì)形成臨時(shí)性的輻射線路，這種供電方式會(huì)降低供電的可靠性，負(fù)載很大時(shí)非常有可能造成其他輸電線路過(guò)載。在發(fā)生重過(guò)載事件后，最合理的方法就是減少對(duì)該地區(qū)用戶的供電負(fù)載，控制用電負(fù)荷，以消除該線路的過(guò)載現(xiàn)象。

5.3 調(diào)整機(jī)組出力與控制用電負(fù)荷結(jié)合

隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，供電線路的結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜。在處理實(shí)際有關(guān)重過(guò)載的相關(guān)故障時(shí)，單純的處理方案通常都沒(méi)有辦法在短時(shí)間內(nèi)取得較為理想的解決效果。在一般情況下，會(huì)將發(fā)電機(jī)的出力與供電負(fù)載組合起來(lái)聯(lián)合調(diào)節(jié)，以盡量減少重過(guò)載現(xiàn)象，從而提高供電系統(tǒng)的安全與可靠性等。

5.4 改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式

在配電網(wǎng)向高電壓發(fā)展的整個(gè)過(guò)程中，常常會(huì)由于低電壓系統(tǒng)沒(méi)有及時(shí)解壓，而產(chǎn)生了高低壓循壞的電磁環(huán)網(wǎng)。在這些條件下，高壓電流裝置常常會(huì)發(fā)生掉閘的情形，進(jìn)而導(dǎo)致低電壓裝置的過(guò)載。處理這些由電網(wǎng)潮流分布引起的線路過(guò)載問(wèn)題，最有效的辦法就是改善電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)構(gòu)造，進(jìn)而改善潮流的分布狀況。這種方式能夠迅速消除或減少電流裝置的過(guò)載狀況，使潮流下降至安全范圍內(nèi)。

6 重過(guò)載預(yù)防措施

6.1 調(diào)整用電方的電力需求

出現(xiàn)重過(guò)載現(xiàn)象的主要原因是用戶對(duì)電能的需求量瞬時(shí)增加，在防范配電網(wǎng)出現(xiàn)重過(guò)載的過(guò)程中，需要先調(diào)整用戶在某一時(shí)間段內(nèi)對(duì)于電力的需求。在不影響電力銷(xiāo)售的基礎(chǔ)上，在規(guī)定的時(shí)間區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)電力價(jià)格，盡量錯(cuò)開(kāi)不同用戶的用電高峰，以有效避免瞬間電流過(guò)大的狀況。

6.2 加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估

由于形成配電網(wǎng)的輸電線路過(guò)載的因素眾多，包括海洋潮流的波動(dòng)、溫度、風(fēng)向和陽(yáng)光的輻射等，因此要對(duì)這些因素進(jìn)行系統(tǒng)性分析。目前，較為成熟的檢測(cè)方式是計(jì)算嚴(yán)重度函數(shù)，而經(jīng)常使用的方法則是發(fā)電有功校正方法，調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償裝置并調(diào)節(jié)與之相匹配的配置方式等。

6.3 優(yōu)化完善事故后的預(yù)處理方案

在預(yù)控配電網(wǎng)的重過(guò)載事故時(shí)，要充分結(jié)合實(shí)際情況并有針對(duì)性地制定最佳的預(yù)處理方案。需要注意的是，方案中的相關(guān)內(nèi)容一定要細(xì)化，要為每一種的可能情況都制定出詳細(xì)的處理方案，且持續(xù)進(jìn)行完善、嚴(yán)格進(jìn)行落實(shí)。只有如此，才可以在相關(guān)故障發(fā)生之后進(jìn)行及時(shí)且合理并準(zhǔn)確的處理，以此來(lái)最大程度地加快電網(wǎng)的恢復(fù)速度。

7 結(jié) 論

低電壓和重過(guò)載都是影響配網(wǎng)電能質(zhì)量的主要因素，為了全面落實(shí)我國(guó)對(duì)電力品質(zhì)管理的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧電網(wǎng)質(zhì)量提升目標(biāo)，以實(shí)際問(wèn)題為引導(dǎo)，對(duì)綜合管理運(yùn)維、技術(shù)改造和建設(shè)問(wèn)題提出科學(xué)的處理對(duì)策，尤其是在一些新科技、新工藝的創(chuàng)新運(yùn)用上還需要進(jìn)一步研究。