低压配电网电压质量问题分析及其优化措施研究

刘鹤峰

（广东顺德电力设计院有限公司，广东 佛山 528300）

0 引言

社会的迅猛发展，促使电力需求正在不断增加，而绝大多数的电力企业为了可以提高低压配电网中的电压质量，均采取了一系列的措施来做出改进与完善。但是，由于受到诸多因素的影响，造成优化电压质量的过程中依然存在一些亟待处理的问题。由此可见，相关工作者只有充分了解到低压配电网中电压所存在的各类质量问题，才能够针对于此提出针对性的优化对策，进而保障电力的稳定与安全运行。

1 低压配电网电压质量分析

配电网络由配电设备组成，该配电设备与电源变压器，低电压主线，支线和低压连接家用线之间相互关联。配电网电能量传输过程中的稳定性与可靠性，属于体现低压配电网电压质量的核心所在。在运行供配电系统的过程中，电能量传输期间的电压质量，属于对其质量做出分析与评价的最为标准的值数[1]。通常的情况下，如果电压发生损坏，其面积或概率绝不可超出4%。从电压变换的角度来看，目前阶段一般是调整10kV高压配电网，而220V /380V配电网的调整对策相对较少。配电网络的调整状态更难以满足当前对于电压质量所提出的各种要求，在用户的用电高峰时间里，电压过低问题依然不断出现，而在低谷时间里，还会发生过高电压问题，同电压所要求的质量标准之间，存在极其显著的差异。

2 低压配电网电压质量现状分析

配电网转换方法的关键是调整10kV高压配电网的电压，而调整380V配电网络的电压的方法很少。但是，实践经验证明，仅调整10kV高压配电网的电压不能满足当前情况下提高配电网络电压质量的要求。在配电网络中，极端高峰时段的电压略低一些，而低负载时段的电压偏高的情况非常普遍。以区域配电网络为例，其电压质量合格率仅为75%，而规范中规定的电压质量合格率差异很大[2]。

3 低压配电网相关的质量问题反映

3.1 三相负荷

针对于三相负载系统而言，同等电压相比，其电阻器的电源存在相似性，在三相电压根植方面也存在极大的相似性，在三相电压中，并不存在过大的相位差。但是，如若三相负载发生失衡的问题，将会导致三相电压相位差出现诸多变化，也无法对其平衡性做出保障。此类系统，如果负载过大，将会降低此相差电压；反之，如果负载太小，将会升高电压。通过对相关数据信息进行管理方法分析后，可以发现，三相负载如果出现失衡的现象，将会增加线路的损耗以及三相电压的失衡[3]。

3.2 无功补偿

在改进电网之后，可以不断完善线路，实现覆盖电网面积的不断扩张，但无功补偿量却并未有所增加。随着电网的不断改进，可用机械设备增加无功补偿量，这种机械设备的无功补偿价格和运行成本都很高，绝大多数的乡镇区域在此方面缺乏足够的预算。面对此种现象，用户往往采用有功与无功计量标准表代替无功补偿，这种设备虽然价格便宜，也可以得到无功补偿的效果，但是从源头上解决不了困难，电网的无功补偿很难实现，没有办法保证电网的质量。

3.3 线路结构

电网的更新改造可改善和升级配电网路径的实际效果，但是劳动量大，零件过于繁密，无法注意各个方面的细节点。由于传输线过细，距离也很远，无法满足高峰时间用户的用电需求。用户无法获得用电量的保证；电能量测量验证表建设过于集中，某些元素的介入将导致测量验证表后面的路线太细，从而降低用户用电的电压[4]。

4 低压配电网电压质量提高的措施

4.1 三相负荷平衡工作的实施

想要对三相负载的平衡运作做出保障，需要采取两个步骤，第一为分类读取表中所记录的所有用户，并且将其划分至大型电力用户、普通电力用户、小型电力用户、规模商户、加工厂和养殖业电力用户。三相负载均衡如需维护，以电力工程用户为基础，并始终将电力工程用户的功耗保持在基本电压下，这样可以保证功耗的平衡，并根据用户的功耗状态连接每个用户，然后使每个时间范围内的三个电流保持一致[5]。第二，晚上是功耗的高峰时间，将此功耗时间范围用作三相负载时间的参考点，然后和其他时间范围的功耗相结合，对合适的接点进行选取，确保接点的平衡性。对于线路而言，如果存在过远的距离，就要保障平衡下一接点，从而有效缩进不平衡地区中各条线路之间的距离，平衡系统如（如图1）。

图1 三相负荷自动平衡系统

4.2 无功补偿容量增加

在整体性、全面性规划配电网络系统期间，必须有针对性地调整低配电网络的无功补偿，并且将分散补偿和现场补偿这两种方法紧密结合。其中，高压补偿和低压补偿相互结合，底部压力补偿是作用的对象，压力转换和减少损失相互结合，减少损失是行动的目标，静态和动态补偿是相互集成的，动态补偿被视为行为的主体。为实现电动机的无功补偿，可以合理地减小功率电容器与电动机之间的距离。在某些特殊情况下，如果无法现场补偿，则选择最接近的原理来补偿和减少无功功率。流体通过的距离最小化，可加快异步电动机的应用，以减少无功负载。

4.3 低压配电网线路完善

在配电网络的路由结构中，为了减少电压误差，必须执行许多步骤，如变压器设置在负载的定位点；变压器的总数适当增加，电源系统的半衰期减少,等。配电网络的传输线直径的适度增加，使高峰时段增加的功率与实际效果很好地融合在一起。路线距离过远的用户无法维持长时间的工作，需集中安装电压电能量计量校准表，计量校准表后面的传输线直径增大，可以保持电力用户的特定电压。

4.4 电网阻抗降低并安装移项电容器

低配电网中的电阻器，往往是影响到电压质量的核心原因。传输线、电阻的直径，同其温度与原材料之间存在密切的关联。电阻器损坏会影响到电压的质量，电缆必须用作电力传输线。在这种情况下，可以防止电缆的特性阻抗对电压的损害，在某些特殊区域中，必须使用路径空机架方法。功率电容器串联在传输线上，并且根据功率电容器中的电容电抗来补偿路径的电感，这可以减小路径的特性阻抗。从另一个角度来看，使用人力来调整移位功率电容器的安装也是提高电压质量的一种方法[6]。

4.5 采用大数据配电网调度管理

大数据配电网调度管理将电压、EMS、生产规划等信息作为依据，实现安全传输，合理应用信息。此外，必须在整个过程和使用数据信息的情况下显示安全保护系数。除了构建网络结构外，还必须充分掌握配电网生产调度自动化技术的关键组成部分和应用方法，通过物理的层面，在自然环境的控制上做好工作。根据电子设备机房设计方案的有关标准，确定主机房木地板和相关抗静电材料的选择，并选择适合自然环境的温度控制指标。另外合理运行中调节气体工作压力，通常温度在15°-30°之间，工作压力在80kpa-108kpa之间。

5 结语

通常，配电网络的电压质量的普遍问题包括由电网中三相负载不平衡引起的电压不平衡问题，以及由电网负荷降低引起的电压质量下降的问题，由路由产品质量问题引起的配电网络电压产品质量的问题。因此，规定可以积极地改善配电网络电压质量的管理方法，例如对电网的连接方法进行升级，以确保三相负载的可靠性，并且也可以根据需要安装智能无功补偿设备，完成分散补偿，并保证电压产品的质量。