农村配电网低电压的原因与应对措施分析

肖奋

摘要：农村电网作为国民经济和社会发展的重要组成部分，在全面完成中华民族伟大复兴梦的过程中，肩负着十分重要的职责。近些年来，我们国家在各个领域都取得了极大的发展，经济的迅速发展也在一定程度上带动了农村的建设，农民的生活水平和生活质量也有了极大的提高，各类大功率的家用电器已成为农村居民家中的必备设施，由此也产生了一个重要问题，那就是部分地区低电压现象时常发生，农村居民對电能质量的要求越来越高。如何解决这一供需矛盾，已成为目前摆在供电企业面前的一道难题。

关键词：农村;配电网;低电压;原因;应对措施

为客户提供优质可靠的电能是电力企业的使命与责任，低电压问题严重影响着供电企业的电压合格率和优质服务水平，要从根本上改变农村居民用电状况，解决农村用电问题。只有通过科学有效的技术措施和坚强有力的管理措施，才能从根本上解决农村低电压问题，才能促进新农村建设。

一、目标及原则

管理措施和技术措施双管齐下。建立先进科学合理的管理方法和手段，从上到下重视加强配网设备运行和线路的维护。引入通信、自动化、计算机网络等技术相结合的配电网自动化系统，对配电系统参数进行在线监测和控制。通过台区的负荷监测和电压采集，严格控制三相不平衡，积极引导农村居民错开高峰时段用电，通过技术手段从本质上解决低电压问题。

坚持多措并举、统筹治理。深入分析低电压产生原因，按照“先管理、后工程”、“一台区、一方案”的要求，通过综合治理基建、技改、大修等多种手段，科学制定治理方案。加强与电网发展规划和地区发展规划衔接，根据电网规划落实进度、城区或村镇搬迁情况及低电压程度，区分轻重缓急优化项目立项，提高治理有效性，防止低效、无效投入。加强治理工程标准化管理、全面应用公司配网典型设计、标准物料、通用造价、标准工艺等标准化建设成果，推广先进适用技术，提高技术措施的先进性和规范性。

坚持以农村电网升级改造为重点。结合近期与远期发展需求，改善结构，优化布局，提升农村电网调压能力，提高供电能力。坚持以精益化运行及营销管理为基础，强化用电营业数据分析及应用，提高营销与生产管理协同性，加强农村配网运行管理，完善电压质量监测手段，提升电压质量保障能力。坚持以基础研究为依托、以科技与信息技术为支撑，加强农村用电负荷特性分析，开展适合农村特点供电方式、综合调压方案和配变应对日负荷波动能力研究与应用，增强对农村用电负荷的适应能力。

二、配电台区低电压的主要原因

（一）无功补偿不足问题

现阶段，农村配电网运行过程中配电变压器、异步电动机等普遍存在“大马拉小车”问题，无功负荷损耗严重。1/3的农村配电台区并未科学配置无功补偿装置，如缺乏设计，无功补偿装置与功率因数不匹配;恣意设置，无功补偿装置安装不合理;规划混乱，分级补偿不到位等，致使配电台区轻载或空载问题严峻，无功损耗超过总无功负荷的60%以上。

尤其是在补偿方式选择上，我国农村配电网低压台区往往将重点放在装置补偿和线路补偿上，主要通过分散补偿的方式实现空载下的自动投切，以减少重点设备、关键线路的无功损耗。这种方式虽然能够在一定程度上缓解无功负荷引起的低电压问题，但处理效果并不显著。

（二）三相负荷不平衡严重

随着农村大量单相电动机的普及应用，用电负荷剧增的同时，也造成了低压电网三相负荷不平衡的情况。此外，一些供电所业扩报装时，居民用户电能表随意接在三相中的一相，也会造成低压三相不平衡。配电网中三相负荷不平衡会造成配电变压器与线路的损耗增加，降低配电变压器的出力，造成用户端电压质量下降。电网损耗与电流的平方成正比例关系，当三相负荷平衡时，系统的损耗最小。三相负荷不平衡会引起三相电压不平衡，重负荷相的电压损失较大，供电电压质量较差，所以三相不平衡也是农村低电压的主要因素之一。

（三）用电时段影响

通过对各类应用系统的采集数据及现场负荷实测对比发现，低电压发生时段通常是每日的午高峰及晚高峰时段，即每日12：00～14：00和18：00～21：00，这段时间为每天的就餐时间，随着农村居民生活水平的不断提高，大多家庭都采用电磁炉、电饭锅等电器进行做饭，既环保又高效。这一时段用户炊烹电器几乎全部处于运行状态，且在晚饭后，居民大多都开始使用电视机等影音电器，容易造成线路低电压。

（四）线路供电半径过长、线径偏小问题

根据压降公式：，可知电阻R越大，电压降越大，导致末端电压越低。而电阻R，主要取决于线路长度和线径，线路越长，线径越小，R就越大。原则上农村地区配变供电半径不宜超过500m，但受农村用户居住相对分散，存在一台配变同时为几个自然村供电的现象，供电半径容易超出规范要求，加上一些新报装用户没有经过严密的计算评估允许其就近接入，进一步增长了原配变台区的供电半径。另外，一些老旧线路线径较小，运行年限长，线路本身的阻抗偏大，这些都直接导致末端用户出现电压偏低。

三、配电台区低电压问题治理技术方案

（一）总体方案

农村配电台区低电压问题处理过程中应按照安全性、可靠性和有效性原则做好总体规划和部署，针对无功补偿问题、线路现状问题、低压管理问题等做好装置设置、结构调整、管理优化，利用智能电网装置做好负荷监测，实现早部署、细安排、强运检、优质量，多措并举，从根本上解决低电压问题，推进农村地区配电网建设和发展进程。

（二）变电站低电压治理

对于变电站主变压器容量过小导致的低电压问题，需要更换更大容量的主变压器。对于主变压器容量充裕，但无功补偿不当导致的低电压问题，则需要根据无功补偿的实际情况进行治理。针对变电站侧10kV母线低电压，首先考虑调节主变压器调压分接开关，当调节调压分接开关无法改变低电压问题时，须投运站内并联电容器。此时，如果站内总无功补偿容量不足，则需对输变电设备技术改造，增加无功补偿装置，包括更换容量合适的站内集中式无功补偿电容器以及增加智能投切装置，用以提高变电站中压母线电压质量。如果站内无功补偿容量充裕，则最可能的原因是电容器控制策略存在不足，必要时安装无功电压自动控制系统统一管理调配站内无功资源。

（三）加强三相不平衡管控

定期开展三相负荷测量，及时对配变三相不平衡负荷进行调整，测量工作不仅简单地测量配变低压侧A、B、C三相引出线的相电流，还要测量零线上的电流。通过定期检测配变中性线、接地电阻运行工况，全面、完整地分析三相电压不平衡情况。定期对配电台区负荷进行监测，负荷不平衡度大于15%的配电台区，依据计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡的“四平衡”原则实施负荷调整。在迎峰度夏、春节等重要节假日高峰用电期间，开展专项监测，增加实测的次数，通过及时、准确的测量配变低压出线和客户侧电流，用数据支撑农村低压用电需求侧管理，宣传引导动力负荷客户错（避）峰用电，推行公变低压客户错（避）峰管理属地责任制，鼓励村委会自发组织成立低压负荷错峰用电管理领导小组，调动客户错峰用电积极性，开展移动式生产加工类负荷集中加工点建设，降低负荷高峰时段动力用电负荷，起到削峰填谷作用，提高供电电压质量，满足农村客户正常生产生活用电需求。

（四）优化管理手段，多措并举治理低电压

对于变压器档位不合理、三相不平衡等原因造成的低电压可优先采用跳档及调整接入负荷方式进行治理，也可以配合安装自动有载调压器和SVG装置进行治理。新增配变布点规划时合理设置配变位置，以接近负荷中心为宜，尽量保证分区的科学性、规范性和经济性。根据档位情况、负荷状况等做好智能电力数据采集及监测。

（五）提升台区供电能力

首先解决偏远地区及居住分散的用户低电压问题，对低压线路供电半径过长、线路线径过小、台区长期存在重过载现象的，优先采取新建、分拆台区、加大低压导线线径等方式进行改造。对接户线线径过小、老化等原因导致用户低电压问题的，要协助用户进行线路更换、改造，做好用电宣传解读工作，减少不必要的投诉。对居住相对集中的街道居民区，低电压問题整改的重点是低压主干线和接户线，改造标准以缩短低压供电半径、提高供电能力和提升供电质量为目标。因季节性短时负荷和用电负荷波动较大造成过载的配电台区，宜采用增容的方式进行改造，确保变压器容量充足，从首端上消除低电压情况的发生，根据用电负荷增长要采取适度超前的方式进行改造。

（六）无功补偿装置改造

无功补偿配置应按照电源补偿、电网补偿及用户补偿相结合的方式推进，这是因为在低压输送过程中，由于在输送期间会浪费部分电量，因此会导致电压出现不稳现象，针对这一现象应进行无功补偿配置的改造，这样才能及时将电压进行回转，其本质就是通过变压器将电压进行稳定化处理。就目前的实际情况而言，我国变压器的生产效率乃至科技水平含量是相对较高的，目前为止我国已实现了对变压器的独立自主制造，在性能和质量方面也取得了举世瞩目的成就，因此我国的变压器质量比较好，价格也比较实惠。在对相关设施进行改造的过程中所投入的资金是相对较小的，且由于变压器安装相对简单，因此在人工成本投入方面也是相对较低的，但变压器具有相对易损坏性，在运输过程中应对变压器进行妥善的安全处置，这样才能保证变压器在运输过程中不会发生损坏。

四、结论

低电压问题是当前新农村建设面临的一个大问题，是一个长期的、动态的问题，它直接关系到广大农民的美好生活。我们必须积极重视低电压问题，深入分析产生的原因，剖析出现“低电压”问题的关键因素，加强农村配电网运行管理。要从无功补偿装置、线路半径改造、负荷管理优化三个方面出发，在农村电网发展规划及当地实际情况基础上，做好配电台区布局优化、结构优化及电能优化，从根本上提升用户用电质量。

参考文献

[1]吕志来，沈春雷，徐杰彦，等.节能模式下的低电压治理方案比选研究[J].供用电，2019，32（11）：43-47.

[2]黄玉龙，刘彤华，刘晶，等.低压台区长期高损问题浅析[J].农村电工，2019，27（3）：53-54.

[3]何奕枫，郭琳，黄鑫，等.低压配网三相负荷不平衡危害研究[J].青岛大学学报（工程技术版），2019，32（2）：67-75.

[4]方建亮，郑建锋，谢颖捷，等.配电网低电压治理方案优选模型研究及应用[J].自动化与仪器仪表，2019（3）：145-148.

[5]张建军，程大印，韩丹，等.混合智能无功补偿在低压台区的应用[J].电力电容器与无功补偿，2019，37（3）：1-4.