基于台区低电压及重过载的探讨

基于台区低电压及重过载的探讨

成卫东

（国网湖南省电力有限公司永州市零陵区供电分公司）

摘要：台区低电压和重过载是影响配网电能质量的主要因素，本文主要阐述了低电压判断及分类，然后针对低电压产生的原因及季节性典型台区负荷进行分析，最后提出了台区低电压及重过载治理措施进行简要探讨，以供参考。

关键词：台区；低电压；重过载

1低电压判断及分类

1）低电压指用户计量装置处电压值低于国家标准所规定的电压下限值，即20kV及以下三相供电用户的计量装置处电压值低于标称电压的7%，220V单相供电用户的计量装置处电压值低于标称电压的10%。

2）低电压主要包括长期性和季节性低电压。长期性低电压指用户低电压持续三个月或日负荷高峰低电压持续六个月以上；季节性低电压指度夏度冬、春灌秋收、逢年过节、同期性工农业负荷增加等时段出现的低电压。

2低电压产生原因

2.1供电半径过长

低压线路供电半径过长，末端电压损耗大，导致电压偏低。在山区，主要体现在用户比较分散；在城乡结合部，则因自建房的不断外扩而无序延伸。

2.2截面小供电能力不足

由于历史建设标准较低，主干线、分支线及下户线线径偏小导致供电能力不足。台区负荷增长超预期，低压导线截面不能满足载流量要求，也是电压质量下降的重要原因。

2.3配变重过载

配变重过载产生的原因和低压线路供电能力不足原因类似，主要是配变容量小、负荷发展迅速引起。

2.4配变无功补偿不足

当前电视机、洗衣机、冰箱、电磁炉等感性负荷电器已进入农村寻常百姓家。无功补偿不足或投运率不高导致农网无功缺额越来越大，线路输送大量无功加剧了电压降低。

2.5配变三相负载不平衡

配变出口处的负荷电流不平衡度应小于15%，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%。三相不平衡会引起中性点电压位移，造成负载轻的一相电压偏高、负载重的电压偏低。

2.6负荷季节性或时段性强

遵义乡村典型的季节性用电为春灌秋收、逢年过节、烤烟制茶等，由于用电负荷猛增，造成变压器季节性重过载。

3季节性典型台区负荷分析

从上述低电压产生的原因可知，设备重过载往往会导致或加重低电压。对不同类型重过载设备的分析研究，对于提高治理措施的针对性和有效性是必要的。下面以2台配变的负荷曲线为例，分析某电网季节性典型台区供电负荷的变化情况。

3.1供电所A变

供电所A变，容量100kVA，主要为当地居民提供生活用电。A变2018年1－4月最大供电负荷102.8kW，最小供电负荷2.56kW，平均负荷24.18kW（图1所示）。A变1－4月最大供电负荷发生在1月27日21：00，该日正是春节。此后，月最大供电负荷均未超过春节负荷值。A变供电负荷峰谷差非常明显，高峰负荷出线过载，而平均负载率处在合理水平。

3.2供电所B变

供电所B变，容量250kVA。B变除供居民用电外，还为部分小型茶加工厂的生产负荷供电。B变2018年1－4月最大供电负荷255.93kW，最小供电负荷0.21kW，平均负荷27.17kW。

B变1－4月最大供电负荷发生在4月20日19：45，最小负荷发生在1月11日08：15。由图2可看出，自2月以来，随着采茶季节来临，B变最大供电负荷不断增长，近期一直处于高位运行，而1月27日春节当天，B变最大供电负荷也只有18.14kW。可见，B变供电负荷季节性特点非常明显，高峰负荷出线过载，而平均负载率则为轻载。

4台区低电压治理措施

4.1治理原则

①坚持多措并举、统筹治理，深入分析低电压产生原因，按照“先管控、后工程”、标本兼治、“一台区、一对策”的要求，综合管理、基建、技改、修理等多种手段，科学制定治理方案。②坚持协调有序、统筹规划，注重效益，按照低电压危害程度及影响范围，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。

4.2治理措施

4.2.1运维措施

①中压设备电压低造成的台区低电压，可采取调控变电站10kV母线电压、调整配电变压器档位、加装10kV并联无功补偿装置、10kV线路调压器、10kV串联补偿装置等方式治理。②三相负荷不平衡导致的台区低电压，首先考虑通过运维调整配变三相负荷，运维管控难以调整的可考虑加装三相不平衡自动调节装置。

4.2.2项目措施

①低压供电半径过长的区域，应结合现有配变负载率，采取“小容量、密布点、短半径”的方式新增配变，以缩短低压供电半径，新增配变应同时避免发生新的轻载。用户分散的可考虑采用单相变。②配变容量不足的问题，结合负荷分布特点，采取配变增容或更换高过载配变等方式。配变增容主要用于农村自然负荷增长迅速的区域，而高过载配变则用于农村季节性负荷集中的区域。③对远离变电站的配变电压波动大导致的季节性低电压，可考虑采用有载调容/调压配变。④新增配变容量在100kVA及以上的，应按配变容量的30%左右配置容量可调的无功补偿装置。⑤低压导线截面过小导致的低电压，应结合负荷发展逐步更换为截面满足要求的导线。⑥未安装无功补偿装置，功率因数不满足要求的配变，宜加装配变低压无功补偿装置。对已安装无功补偿装置，但达不到要求时，应补装。⑦负荷分布过于分散，末端仅有少数几户人家用电的情况，考虑成本效益，可采取加装单向调压器、或者选择小容量单相变等方式。

5配变重过载治理措施

配变重过载是指配变负载率达80%及以上，是供电负荷超过配变供电能力引起的。根据重过载发生时间的特点，可分为长期重过载、季节性重过载和短时重过载，根据相应类别拟定对应的解决措施。

5.1长期重过载

配变长期重过载，是负荷发展超过配变供电能力，需采取增容或新增配变解决，新增配变应结合台区低电压治理统筹制定实施方案。

5.2季节性重过载

配变季节性重过载，大多是因负荷集中，用电水平猛增而超过了配变供电能力，如春灌秋收、逢年过节、同期性工农业负荷增加等。上述提及的上尧变就属于季节性重过载配变。针对该类性质负荷，优先采取配变增容或更换高过载配变等方式。

5.3短时重过载

配变短时重过载，大多是一天中的某个时段或一月内少数几天负载偏高，而平时负载较低的情况。主要表现在每日早晨和晚上、节假日特别是春节前后负荷有非常明显的增长。该类型重过载，可在低电压治理基础上优先考虑加装高过载配变、调容配变或单相变。

结语

低电压和重过载是影响配网电能质量的主要因素，为全面落实国家对电能质量的相关要求，应统筹农网升级改造目标、指标，以问题为导向，综合运维、技改和基建制定科学合理的治理措施，特别是在一些新技术、新工艺的创新应用上还需深入研究，以利于低电压、重过载治理的有效性和经济性。

参考文献：

[1]佐藤重己.空调压缩机低电压和制冷剂泄漏状态下的过载保护器匹配[C].国际制冷技术交流会.2010.

[2]丁永恒，方新利.农村配电台区“低电压”的综合治理[J].工程技术：文摘版，2016（10）.