扬州老城区低电压综合治理研究
2014-04-16范朝波
范朝波
(扬州供电公司,江苏 扬州 225000)
扬州老城区低电压综合治理研究
范朝波
(扬州供电公司,江苏 扬州 225000)
随着生活水平的不断提高,用电需求的不断扩大,用户对电压质量的要求也越来越高,因此老城区低电压问题逐渐暴露出来。现以扬州市东关街为代表的老城区低电压现场为例,从查找低电压的原因入手,利用现场勘查、理论计算、改造分析、回访调查等方法,从技术层面和管理层面成功解决东关街的低电压问题。扬州供电公司配电运检工区借鉴东关街的低电压整改经验,对市区15 km2老城区进行全面整改,使得老城区的电压质量有了很大的改善。
低电压;供电半径;三相负荷不平衡;综合治理
0 引言
扬州是历史悠久的文化古城,作为文明中外的旅游胜地,扬州的用电负荷增长较快,部分老城区存在低电压现象,影响了居民的正常用电,给居民的生产和生活带来了不便。因此,扬州供电公司配电运检工区针对老城区低电压现象进行了全面普查,从中压线到低压线再到进户线,层层检查、逐步分析,通过理论计算和现场勘察找出低电压的原因,并根据现场的实际情况提出合理的整改方案,且取得了很大成效,有效消除了老城区的低电压现象。本文以东关街为代表的老城区的低电压现场为例,阐述扬州供电公司配电运检工区解决低电压问题的过程和手段。
1 老城区低电压的原因
东关街位于扬州市中心,是扬州城最具代表性的历史老街,商家林立,行当俱全。通过对东关街的用电检查、走访发现,在街中心一片存在低电压现象,且夏季和冬季低电压现象明显。经过对现场的调研和深入计算,找出了导致东关街低电压的原因。
1.1 低压线路供电半径过长
从110 kV琼花变10 kV侧用3×300 mm2的电缆经346 m接到国庆菜场01号杆,从国庆菜场01号杆用240 mm2的绝缘架空导线经290 m到国庆菜场低压台区,国庆路菜场变压器的容量为315 kVA,从变压器低压侧用95 mm2的绝缘铜线经42 m到国庆路菜场06号低压杆,再通过30 m 4×70 mm2的电缆到低压分线箱,然后通过6 mm2的双边线经过118 m到低电压用户。东关街中压线路采用240 mm2的绝缘架空线和3×300 mm2的电缆线,低压线路采用95 mm2的绝缘铜线和4×70 mm2的电缆线,导线规格都比较高,然而城区低压线的供电半径达到290 m,超过了250 m,并且东关街商业发达,负荷集中,低压线路供电半径大导致末端分线箱电压只有212 V。
1.2 电源点无法深入负荷中心[1]
受老街区建筑格局的影响,变压器无法安装到负荷中心,低压供电线路只能呈单方向、放射状,且沿线路负荷密集,末端负荷较重,电压损耗快。
1.3 进户线距离太远且老化严重,线损大
由于受老城区地理条件的限制,一方面无法立杆走架空线,另一方面为防止破坏老城区的文化遗产,无法从地下走电缆,因此只能通过进户线沿屋檐和墙壁向前铺设,对用户供电。架线初期,老城区的负荷以照明为主,每户负荷不到1 kW,负荷小,且综合考虑沿屋檐和墙壁铺设线路的难度,因此选用6 mm2的铜质双拼线作为进户线,满足当时的供电需求。然而东关街到末端用户的进户线长达118 m,截面积小,且多年未整改,铺设环境恶劣,线路老化严重、阻抗增大,线路上的损耗也增大了很多,这一段进户线严重影响了末端用户的电压质量,到了末端用户电压仅为200 V左右,远远超出了±7%的电压质量要求。
1.4 负荷骤增,且负荷性质改变
近些年,随着家电下乡政策的大力推行,空调、冰箱、洗衣机等大功率电器如雨后春笋般涌进东关街,淡季时每户负荷2 kW,夏季、冬季的负荷达每户4 kW。且东关街作为商业街,整条街用电的同期性较高,夏季、冬季同期率达93%以上。由于空调、冰箱等大功率电器均为感性负荷,功率因数在0.85~0.9之间,消耗了线路大量的无功,使得线路末端电压进一步下降,夏季和冬季,末端电压低于200 V,造成线路末端用户空调无法启动,灯光照明亮度不够,损伤电器。
1.5 变压器重载运行,损耗大[2]
国庆菜场低压台区共计供给72户居民和38户沿街商铺的用电,根据调查,每户居民家装有1~2台空调,沿街商铺平均每户1.5台空调、0.8台冰箱,因此居民按照平均每户负荷2 kW、功率因数0.95、同期率0.6来计算,商铺按照平均每户负荷4 kW、功率因数0.9、同期率0.8来计算,总负荷率达到71.76%,造成变压器重载,不仅导致电压损耗大,而且加剧了变压器的老化。
2 低电压解决措施
通过对东关街地形和周边供电设备进行深入分析和研究,对东关街的低电压区域进行了以下整改:
2.1 重新寻找电源点[3]
在东关街的东北方向有一台500 kVA的马坊巷箱变,其负荷有53户居民用户和24户商铺,经计算,马坊巷箱变的负荷率不到34%,若将东关街低电压区域的31户居民和8户商铺转由马坊巷箱变供电,马坊巷箱变的负荷率不到47%,而国庆菜场的负荷率则下降到55.8%。且测得马坊巷箱变的低压侧出线电压为220 V,电压质量较好,因此初步制定将低电压区域的用户转由马坊巷箱变供电的方案。
2.2 更换进户线
虽然马坊巷箱变容量满足要求,但其到低电压区域的距离有316 m,如果再用原来6 mm2的进户线供电,依然会造成低电压,经过对地形的仔细研究,决定从马坊巷箱变到问井巷的分电箱用284 m截面积为4×35 mm2的电缆铺设,
再用截面积为10 mm2的绝缘铜线给低电压区域用户供电。
3 整改成果
将东关街低电压区域的用户转由马坊巷箱变供电,虽然供电半径增加了,但电源点的电压质量高了,变压器容量充足了,且走线的环境大大改善了,可以使用截面积大的电缆和进户线给用户供电。经测量,改造后用户的电压质量得到了极大的提高,闲时电压220 V,用电高峰时电压218 V,成功解决了东关街老城区的低电压问题。
4 结语
扬州供电公司配电运检工区通过对老城区低电压现场的综合治理,不仅有效解决了15 km2老城区用户的低电压问题,而且积累了很多解决低电压问题的方法和经验。
我们不仅要及时加强对电网设备的升级改造,在线路上加装自动投切电容器[4],补充线路无功,提高线路的电压质量;还要合理分配负荷,严格控制变压器超容超载和三相不平衡;进一步加强对外包工程的监督管理,从源头杜绝人为因素造成的三相不平衡;做好变压器分接开关的有效管理,要根据用户的负荷情况随时调整分接开关并做好相应的记录;鼓励用户错(避)峰用电,加强用电检查,引导用户正确用电。
随着城市用电负荷的不断变化,还将会有许多地方会出现低电压现象,因此我们要能够通过运采系统及时掌握用户的电压质量,因地制宜,消除低电压现象,保证用户良好的用电感受。
[1]崔四云.“最后一千米”的呼唤——关于洪湖配网低电压现象的调查与整治[J].农电管理,2010(2)
[2]祝庆珩.按经济负荷率选择配电变压器的比较分析[J].广西电力技术,1997(2)
[3]于晓牧,王继峰,翟晓凡,等.缩短低压供电半径研究及应用[J].农村电气化,2011(3)
[4]王国辉.无功优化控制系统治理“低电压”[J].农村电气化,2012(S1)
2014-06-09
范朝波(1979—),男,江苏邗江人,电力工程师,研究方向:配电网技术。