张 鹏,李 程,亓农清国网山东省电力公司泰安供电公司;国网山东东平县供电公司
农村居民社区配电台区低电压治理探讨
张鹏1,李程2,亓农清1
1国网山东省电力公司泰安供电公司;2国网山东东平县供电公司
本文深入剖析农村居民社区配电台区存在的电压质量管理现状,通过分析技术和管理方面的原因,针对部分配电台区存在的供电能力不足、电压质量下降等问题,探讨配电台区“低电压”问题的解决方案。
农村;社区;配电台区;低电压;治理
随着新农村建设工作的深入推进和全社会经济的快速发展,特别是随着农村产业结构调整和家电下乡惠民政策的实施,空调、冰箱、电磁炉、微波炉等大功率电器设备的普及应用,农村社区居民对电力的需求呈现出大幅增长之势,使用电负荷集聚增加,易发生低电压问题。
(一)历史遗留问题
1、在上世纪七、八十年代农村居民社区开始大规模架设线路,村村通电的时候,绝大部分居民家中的所谓家用电器只是一台半导体收音机以及一至三只灯头,用电量相对来说很小。每个村庄社区装设的变压器主要用于农田灌溉及副业加工养殖,现实情况决定了配电室一般建设在村外田间地头,村内很少建设及预留配电室建设用地。绝大部分架设的0.4千伏配电线路是使用50平方、35平方甚至是25平方毫米裸铝线,线径细,且供电半径较大。
2、山区、丘陵地区,居民居住相对分散,呈现小聚集、大分散的格局,一个行政村往往囊括七八个甚至是十几个自然村,每个自然村居民住户数量不一。由于当时条件所限,一般是三五个自然村共用一台配电变压器,单相供电、供电半径过长的问题尤其突出。
3、改革开放以来,尤其是近年来农村经济发展迅速,农村居民大量向交通便捷的公路边集结居住,搞农产品贸易或副业加工;或者就近建设房屋在村外蔬菜大棚、果园、养殖场居住,造成低压线路不断延伸,且多为临时性线路转变为长期性供电。
(二)从技术层面分析主要有以下几个方面
1、由于电网规划、建设的相对滞后,现存10千伏电网结构薄弱,供电距离长,分支线多,部分线路迂回供电,线路老化,线径较细,所带负荷较重,造成后端配电台区变压器出口电压偏低。
2、居民生产、生活用电量增长较快,用电负荷不断攀升,配电变压器未能及时增容,造成配变容量不足,负载率较高,户均容量较小,用户端电压偏低,无法满足用户的需求。
3、山区、丘陵、湖区等偏远地区居民居住分散,用电量相对较小,但是0.4千伏线路供电半径过长,线径偏小,配电变压器布点明显不够。具体现象表现在靠近配电变压器的居民电压正常,但是远离配变中心的居民电压降明显。
4、老旧公用配电台区0.4千伏电网线路老化,导线截面偏小,绝缘化程度低,迂回供电,台区接线混乱,乱拉乱接现象严重,致使线路损耗大,电能损失严重,线路末端的居民电压降明显。为提高末端电压,一般将变压器档位调整到最高档,使同一台区电压呈现既有靠近配变台区的超上限电压用户,又有线路末端的超下限电压用户。
5、季节性负荷突出,表现在负荷低谷时段配电变压器容量充足,电压正常,但在冬夏两季和春节用电高峰期间,居民集中使用空调、电暖气、电热壶、电饭锅等大功率家用电器。在大功率电器集中启动时易造成电压波动,尤其是晚高峰时段短期内过载严重,配电变压器瞬时过载,易造成居民大面积电压质量下降,家用电器难以启动或影响正常使用。
6、动态性负荷突出,社区居民开办的小作坊、机加工,以及农特产品加工基地,生产设备功率相对较大,生产时间相对集中,使用电负荷骤增,形成“低电压”。但在平时配变容量富裕,配变空载,供电矛盾突出。
(三)从管理层面分析主要有以下几个方面
1、配电变压器台区位置设置不合理,布点不足,远离负荷中心,供电半径过大,末端电压降明显。
2、配电台区自动化数据采集设施不全和水平偏低,不能及时发现和处理低电压现象。
3、日常运维管理不到位,配电台区管理人员不能实时动态调整配电变压器分接开关档位,导致配电变压器档位与实际负荷需求不匹配。
4、0.4千伏线路未能平衡分布社区居民用户负荷,多数居民共用一相线路供电,造成线路三相负荷不平衡,单相电压降严重。
5、用户错峰用电及高峰时段均衡用电引导不得力,配变长期重过载运行。
6、未能对居民生活、生产用负荷增长情况,超前预测,超前规划,提前布局。
7、新增用户,尤其是新增副业加工、小作坊等大功率动力用户,批复供电方案时,没有充分考虑配电线路、设备的负载能力,盲目接入。
8、0.4千伏综合配电台区线路所带动力负荷控制不到位,单相负荷偏重,三相不平衡,影响电压质量。
(一)提升配电台区供电能力
1、加大10千伏及0.4千伏线路建设力度,优化线路走径,“延伸高压、缩短低压”,提高线路绝缘化率,增大线径截面,提高配电台区线路供电能力。
2、优先采取小容量、多布点供电电源的方式进行改造。
3、对因季节性负荷波动较大造成过载的农村配电台区,可采用组合变、调容变以及更换有载调压变压器供电的方式。
4、对因日负荷波动较大造成短时过载的配电台区,可采用增大变压器容量、更换有载调压或过载能力较强的变压器的方式。
5、对超供电半径且居住比较集中的“低电压”用户,采取增加配变布点及增大导线截面的方式。
6、对超供电半径且居住比较分散的“低电压”用户,采用小容量单相变压器供电方式进行改造。
7、对于因0.4千伏线路三相不平衡造成“低电压”的台区,应实地了解居民具体生活电器、生产设备功率,平均调整分配每相线路负荷。
(二)提升公用配变无功集中补偿能力
1、根据负荷实际情况,在配电线路中后段安装无功自动跟踪补偿装置就地补偿。
2、根据农村社区负荷波动特点,优化公用配电变压器电容器容量组合,提高电容器投入率。
(三)加强低压用户负荷需求管理工作
1、加强低压用户负荷需求管理工作,制定低压用户报装接电管理办法和审批流程,严格装接容量控制。
2、加强低压用户负荷需求管理工作,充分利用用电信息采集系统,收集配变及用户用电负荷增长情况,开展特性分析,为规划建设及运行管理提供依据。
3、开展公用配电台区用户错峰用电管理,积极引导和鼓励较大负荷用户错峰用电。
4、建立健全电压监测体系,多途径、多方式监测公变台区及低压用户电压情况,及时掌握配电台区“低电压”分布情况,利用用电信息采集系统和智能配电网运行监控平台等技术手段对配变出口电压及客户端电压进行实时监测,根据电压变化情况及时制定整改措施,确保供电电压合格率。
(四)规范配电台区运维管理
1、加强日常运维管理,建立健全巡查机制,及时编制线路检修和改造计划。
2、根据配电变压器实际运行负荷状况确定低压业扩装接容量,配电变压器的开放容量为变压器额定容量的80%减去近期(12个月内)持续最高负荷值。配电台区管理单位每季定时发布本季每台配电变压器的供电能力(包括:可开放容量、预警容量、重载线路及重载配变信息等),并报送上级生产技术部门,作为制订客户供电方案的依据。
3、建立完善电压无功设备台帐,制定无功设备运行维护管理制度,加强供电设施运行维护管理,及时处理电压无功设备存在缺陷,提高设备完好率。
4、结合不同季节、不同时段负荷曲线和电压曲线,及时投退电压无功设备。
5、建立“低电压”配电台区台帐,结合配电变压器停电检修计划,及时在负荷高峰到来前调整配电变压器开关档位。
(五)加强社区居民用户优质服务管理工作
建立健全“低电压”用户档案,针对“低电压”发生的不同状况,采取有效管理与技术措施,发现一处,治理一处,为社区居民提供供电优质服务。
总之,组织人员对已存在“低电压”问题找到症结所在,有针对性的制订整改计划,逐步解决“低电压”问题,切实提高配电网供电能力,改善配电网供电质量,让广大农村社区居民用上质量合格的“安全电”、“放心电”。