农网电压改善的几种方法

蒋秋林

广东日驰建设工程有限公司510000

摘要：电压质量反映电网的设备状况和运行管理水平，而客户端电压质量的高低，直接体现供电企业服务电力客户的能力。针对目前电压质量管理存在监测水平不高、电压调控能力有限、无功补偿不足和谐波污染等严重问题，浙江省余杭供电局采取多种技术手段和管理措施，加强过程控制，使农网电压质量得到了明显地改善。

关键词：农村电压；改善方法；降低线损

国家城农网改造以来解决了部分地区电压合格率低的问题。但由于众多原因，一些地区的电网仍存在一定的问题，直接影响了供电设备的出力、供电可靠性，增大了电路线损，严重时会发生电压崩溃，频率下降和大面积停电，甚至会造成人员伤亡及大量财产损失，因此必须加以解决。

一、产生电压偏移的主要原因

以功率形式表示，电压损耗为：

ΔU=（PR+QX）/UN=[P（R1+R2）+Q（X1+X2）]/UN

式中：R1为线路电阻；R2为负荷阻抗；X1为线路感性分量；X2为负载感性分量。设线路阻抗为R/km，感性分量为X/km。

可见，若线路电压损还与负荷的功率因数有关，负荷无功为感性，则损耗较大；负荷无功为容性，则损耗较小；负荷的容性无功超过一定范围时，线路的压损为负，即线路末端电压出现抬高现象，这对配电线路，用电设备的正常运行很不利。

二、改善线路电压质量的常用方法

（一）改变变压器变比调压

改变变压器变比调压实际上就是根据调压要求选择分接头。

这种调压方式可起到一定效果，但它以变电站低压母线电压为基准，灵活性、针对性差，当馈线复杂时往往会距离变电站远的地方电压偏低，距离变电站近的地方电压偏高，效果明显.只能在特定网架下发挥一定的作用，改造投资大，也限制了这种调压方式的应用。

（二）利用线路无功功率提高电压质量

6～10KV农村配电网多采用分支辐射式单相供电的方式，供电半径大，导线线径偏小，配电变压器平均受载率低，因此线路损耗大，功率因数低，末端压降大。进行无功补偿可改善末端用户的电压水平，提高网络传输能力，降损节能。但农村配电网上所安装的电容器大多需人工操作，不能自投，导致有些地区低谷负荷运行时，电压很高，且由于开关问题，影响了补偿无功功率的投切和电网电压的质量。对于自投的电容器，因为有电压保护，在峰谷时几乎无法投入，导致效率低，线损增大，变压器负载能力降低并产生力率调整电费，增加了年运行费用和用户负担。对于轻负荷运行的线路（铁损占70%以上），线路电压偏高，补偿后会使电压过高，配电变压器铁损进一步增加，反而使线损增加，另外电容器投切时产生的涌流，过压、谐波进一步污染了电压的质量。

（三）增大导线面积提高电压质量

对于用户较分散，导线截面较小的电网，压损中的电阻分量所占比重较大，故增大导线截面，改变导线的电阻能起到一定的调压效果。

（四）改变阻抗改善电压质量

合理减少配电系统的阻抗也是电压调整的有效途径之一。如果尽量缩短线路长度，采用截面粗、容量大的导线，或利用电缆代替架空线路等都可降低线路上的压损。但这种方法只是在负荷功率因数较高，导线原有截面偏小的配电线路中才比较有效，一般情况下不宜采用。

（五）实现对电网结构的优化管理

在配网电压改善方面，还要通过实现电网结构优化达成降低线路损耗的目的。①可以完成截面更大的线路导线更换，从而满足现阶段用户的用电需求。近年来，随着物质生活水平的提升，人们使用的电器设备也变得越来越多，以至于给低压线路供电带来了较大挑战。针对这一情况，供电部门还应及时完成陈旧线路更换，以满足电网送电量持续提高的要求，以免线路电压损耗过大。②还要完成电源附近线路的优化，结合线路实际线损情况完成线路改造。目前，超过75%的线损主要来自于主干线电源周围的线路，因此还应对这段线路进行重点优化。具体来讲，就是要完成线路设备和导线运行情况的分析，并及时更换有问题的导线和设备，进而使线路维持高效稳定运行。③还要对供电线路半径进行优化。在线路半径过长的情况下，容易出现安全隐患，从而威胁到配网电压质量。因此，还应通过审计改造对供电半径进行缩短，进而通过提高电压安全性降低线路损耗。

鉴于此，介绍利用馈线自动调压器改变电压质量的方法

三、SVR馈线自动调压器的应用

SVR馈线自动调压器是一种通过调节变比而保证恒定输出电压的三相自耦式变压器。它可在±10%的范围内对输入电压进行自动调节。因此可将其安装在馈电线路中部或者电压较低的地方，从而在较大的范围内对线路电压进行调整，保证用户的供电电压质量，减小网络线损。

这种装置特别适用于负荷较大，线路较长及负荷变化大的线路；此外，部分变电站无励磁调压，不大可能在短期内全部更换，自动调压器也可安装在变电站主变出线侧，实现有载调压。

如图1，在变电线路中间安装自动调压器，对于压降大的线路，可考虑串联使用多台自动调压器。在变电站的主变不能进行有载调压时，可在主变和母线间安装自动调压器，以实现有载调压，并可和电容器投切配合，实现电压与无功的综合调节。

四、馈线自动调器经济效益分析

1台SVR的价格因容量的不同而不同，约为几万到十几万元，且装设1台SVR仅需架2个电杆或搭1个水泥底座，比重新敷设整条线路的工程费用低得多，不但可以达到改善电压的目的，还大大节省了开支。

自动调压器与变电站有载调压变压器具有同等的电压调整效果，从电压管理角度看，装设自动调压器与新增设变电站具有同样的效果。在电压降落严重的配电线路上装设自动调压器可使变电站的供电范围大幅增加，投资成本大幅降低，同时能满足急剧增长的电力需求。若装设1台自动调压器，变电站的供电范围可扩大四倍；若装设两台自动调压器供电范围可扩大9倍；若装设三台自动调压器供电范围可扩大16倍。

由于SVR馈线自动调压器对特定线路优越的调压性能，在国外应用很广泛，美国库柏、日本北陆机电等公司生产此类设备。但在我国使用却不多，陕西渭南地区电力部门曾从美国柏库公司引进了1台，装在变电站主变的低压则，协助主变进行有载调压，安装以来运行效果良好。

自动调压器是解决农网部分输电线路距离大而导致电网末端电压过低问题的有效途径，可满足电压过低地区的特殊要求，但投资小，自动调节，大量节电，在加速农网建设中起到重要作用，具有显著的经济和社会效益。

此外，对于供电线路残旧，用电负荷增加较大或者负荷分配不平衡的供配电系统中，在调整线路线径的同时，还应适当的调整用电负荷及供电方式。总之，农网改造中的问题各种各样，具体问题具体分析。

结论

通过研究可以发现，在配网管理方面，还要采取有效的措施实现对配网电压质量的改善，以达成提高供电服务质量的目标。为此，还要结合配网运行实际情况，采取适合的无功补偿技术、线路运行模式，并合理进行各种电容器装置的安装。在此基础上，则能通过优化电网结构和维持配网三相负荷平衡状态实现对配网电压质量的改善，进而更好的推动供电企业的发展。

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