改善中低压配电网电压质量的对策探讨

● 广州市奔流电力科技有限公司 江浩侠 广州中光电气科技有限公司 孙 鹏

电压质量是衡量电力系统是否正常稳定运行的一个重要指标。电压偏移过大，除了影响用户的正常工作以外，对电力系统本身也有不利影响。电压降低，会使网络中的功率损耗和能量消耗加大，电压过低还可能危及电力系统运行的稳定性；而电压过高时，各种电气设备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等。

1 中低压配电网电压质量存在的问题及影响因素

电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。

式中：VI——线路的电压损耗（kV）；VN——线路的额定电压（kV）；P——线路输送的有功功率（kVA）；Q——线路输送的无功功率（kvar）；R——线路电阻（Ω）；X——线路电抗（Ω）。

由上式可见，感性无功功率会从电压较高的一端流向电压较低的一端，当进行无功补偿后，用户的功率因数就会提高，用户向电力系统吸取的无功功率就会减少，因此电压损失也就减少，从而提高了电压质量。

中低压配电网的电压问题主要集中在农村无源线路和山区有源线路。农村无源线路往往由于线路较长、线径较小使得末端电压较低甚至出现越下限的问题；山区有源线路在枯水期和农村无源线路电压情况类似，但在丰水期由于大量小水电的倒送往往还会出现电压越上限的问题。

2 改善农村无源线路电压质量的措施

农村无源型配电线路普遍存在线路残旧、线径小、主干线长等问题。由于小截面主干线载流量的限制，导致线路即使总体负荷水平不高也容易出现线路负载率偏高的情况。小截面导线电阻值较大，引起电压压降较大，因此线路电压较低。

小截面长距离线路负载率过高时，电压越下限情况严重，应首先考虑更换主干线路导线为大截面（如LGJ-150或以上），然后再配置无功补偿。既有利于提高电压质量，又能显著降低线路有功损耗，还可减少无功补偿容量和投资。更换线路也是一种选择，但投资较高，且需要停电施工，应根据实际经济条件和运行状况做出选择。

从规划角度出发，解决农村无源线路末端低电压问题的另一个常用方法是增加变电站布点，缩小供电半径。增加变电站布点方案的年损耗费用低于更换主干导线，相应的电容器投资额也会降低，是解决农村无源长线路低电压问题的最有效办法。但由于变电站的造价在千万元以上，因此是否增加变电站布点应结合当地配电网规划和发展需求而定。

3 改善山区有源线路电压质量的措施

山区有源线路在枯水期的电压情况与农村无源线路类似，农村无源线路电压质量改善措施同样适应于解决山区有源线路枯水期末端低电压的问题。

在丰水期，对小水电倒送功率较大的线路，若不进行感性无功补偿，将导致线路电压过高而越上限。不更换导线，只进行感性无功补偿，能使线路电压降低到合格水平，但此时线路的功率损耗将大大增加。若只对主干线路导线进行更换，在功率倒送量较大的情况下，无法使电压控制到合格水平，仍需进行少量的感性无功补偿。

将感性补偿和更换导线与感性补偿相结合2种方案对比，在降低线路电压和线路降损方面，后者更优。但在经济性方面，更换导线增加了投资，且需要停电施工，短期内经济性不高，但就长期发展而言，更换导线的经济性更高。

4 结束语

（1）小截面长距离线路负载率过高时，配电网电压越下限情况严重，应首先考虑更换主干线路导线为大截面（如LGJ-150或以上），然后再配置无功补偿。既有利于提高电压质量，又显著降低线路有功损耗，还可以减少无功补偿容量和投资。

（2）相对于更换主干线路导线，增加变电站布点方案在改善电压质量和降损方面效果更佳，尤其是应用到供电半径越大的配电线路中就越有优势，是解决农村无源长线路低电压问题的最有效办法。但变电站的造价较高，是否增加变电站布点应结合配电网规划和发展的需求而定。

（3）对于山区有源线路，丰水期小水电倒送量过大时，线路电压越上限情况严重，需配置大容量的感性无功补偿装置，增加了线路损耗，此时需要考虑更换主干线路导线。从长期发展的角度出发，更换导线的经济性更高，是否更换导线同样应结合实际发展需求而定。