10kV配网环境中的电压质量控制分析

2016-01-28徐榛江苏省电力公司南京供电公司

科学中国人 2016年35期

徐榛江苏省电力公司南京供电公司

10kV配网环境中的电压质量控制分析

徐榛
江苏省电力公司南京供电公司

10kV配网，是我国供配电网络环境中不容忽视的一个重要环节，其本身与电力消费环境比较贴近，因此受到外部的影响较大。电压作为10kV配网供电质量的重要参数，直接关系到社会环境中的用电消费群里的切身利益，甚至于配网本身的安全也息息相关，因此必须引起重视。文章首先对配网环境中电压质量相关状况作出分析，而后进一步在此基础之上，对于如何切实推动10kV配网环境中的电压质量稳定与提升展开了讨论。

10kV；配网；电压；控制

当前社会环境中，电能的广泛利用，已经遍布社会生产生活的各个角落，俨然成为人类社会发展的基础性依赖能源。随着社会环境中更多用电设备的涌现，对于电力需求的质量也在随时提升，曾经单纯的供电和连续供电，开始朝向稳定的方面移动。也正因为如此，电压的控制成为配网环境中的关注重点，尤其是对于10kⅤ配网而言，由于其与电力消费环境相对贴近，因此更容易受到电力消费环境的影响，也更容易招致电压波动等相关问题的发生。

一、配网环境中电压质量

对于电压质量的衡量，已经成为当前电力工作系统运行质量的重要考量依据，同时也是电力消费群体关注的核心问题之一。稳定的电压，对于保证工业生产尤其意义重大，因此我国电力系统在运行过程中，也对供电容量、输电距离以及供电电压之间的关系做出了规定。为确保用户用电稳定性以及受电端电压幅度，供电系统需要以额定电压向电力用户实现供电，通常以用电受电端实测电压与供电系统额定电压的差值，占据额定供电电压的百分比作为电压变动幅度的计算公式。并且明确规定，对于10kⅤ以下的普通电力用户，通常需要控制在±7%的范围内，对于低压照明用户，该范围可以适当放宽到-10%～7%范围。

在实际的输电体系中，10kⅤ配电线路电压质量不合格，以电压偏差过大作为主要表现，但是究其根本，由于影响因素众多，因此一直以来都难以实现有效控制。其中包括电网运行方式的改变、负荷变化、功率因数、无功补偿能力等因素，都可能会造成电压质量的不稳定状况发生。例如电网运行方式的改变，会造成电网整体阻抗发生变化，从而形成电压的大范围变动；而从负荷的角度看，我国社会环境中的电力能源需求呈现出一定的周期特征，尤其是在区域内含有农业以及其他季节性较强的经济组织的时候，周期的峰谷差异会十分显著。在用电需求较大的季节内，配网电压会出现明显下降。而功率因数也是电能质量的重要反映，直接关系到电压状况，如果功率因数过低，必然会增加无功电流，从而造成电压的损失。最后，无功补偿作为保证电能质量的中哟啊首选，其有效运行与设置必然直接关系到电压质量。如果出现“死补”状况，就会造成在高负荷环境之下从系统吸收无功，而低负荷的时候向系统反送无功，反而会加剧系统电压的波动，带来不利影响。

配网环境中的电压质量，对于配网本身以及电力消费单位而言，都有着不容忽视的意义。电压过低，必然无法满足诸多设备的额定运行条件，不但无法带动设备运行，更加会造成线损增加以及电能的浪费。而电压过高，超过设备额定承受范围，就会对设备本身带来影响甚至损坏，造成设备烧毁，甚至于线路的过热引发火灾。因此在实际工作中，唯有对电压质量进行严格控制，才能确保正常生产生活的展开。

二、提升10kV配电线路电压质量控制力度

10kⅤ配网环境中，电压的稳定直接关系到地方诸多电能消费用户生活和工作的展开，同时对于保证配网自身的安全运行意义重大。虽然对于配网而言，由于其本身与消费环境直接密切的接触，导致影响因素众多，难以完全展开控制，但是仍然可以通过如下两个方法进行调整。

1.引入调压变压器

调压变压器的本质在于通过改变变压器变比，来实现对于电压的调节，此种方法能够有效应对配网负荷环境的变化。配网环境中负荷升高的时候，电压偏低，因此调压变压器可以通过减小变比的方式，来实现对于二次侧电压的提升；与之对应地，当符合处于低谷的时候，配网环境中的电压会出现偏高状况，因此可以通过增加一次侧线圈匝数来实现对配网电压的调整。当前在实际工作中的调压变压器包括有载调压变压器和无载调压变压器两种，其中前者指变压器在带负荷的情况下实现对分接头的切换操作，其调压范围较大，并且调压级数较多，目前广泛应用于110kⅤ以上电压环境中，具有调节速度快等有点。而后者则指变压器不带负荷进行电压调整，即变压器在调整的过程中需要与系统断开，必须停电才能实现调整，因此灵活性较差，通常不用于高电压环境，因为较大的供电面无法面对停电损失。

2.通过无功补偿装置实现调压

虽然有载调压变压器应用灵活，但是其本身并不会产生无功功率，并且还会在运行过程中消耗一部分无功功率。因此在配网环境中无功功率有所不足的情况下，采用此种方式展开调压效果堪忧。而无功补偿装置，则是另一个角度实现电压调整的有效方案。具体而言，主要有并联电容器和静止补偿器这两种补偿方式。并联电容器工作方式，即在变电站10kⅤ母线上并联电容器组，在输送无功负荷的同时，还能够有效地实现电压的调整和功率因数的提升。此种情况下，并联电容器容量通常为主变容量的15-30%。而对于静止补偿器而言，其由可控的电抗器与静电电容器并联组成，其中电容器负责输出无功，可控电抗器则负责吸收无功。两种补偿方式各有利弊，前者较为灵活，而后者则能够实现快速调整，在运维方面也颇具优势。