浅析低压网电压合格率的影响因素及改进策略

（1.国网芜湖供电公司 2.国网滁州供电公司 ）

浅析低压网电压合格率的影响因素及改进策略

张昌丽1葛江红2

（1.国网芜湖供电公司 2.国网滁州供电公司 ）

低压网电压合格率涉及到电网规划、电网建设与改造、基础管理、运行维护、科技进步等五大领域多项业务，任何一个环节因技术和管理不到位都可能造成电压合格率过低。例如随着产业转移和家电下乡的深化，不少农村地区用电需求量急剧增加，而早期规划建设的低压网存在线径细、供电半径长及配变容量不足等问题，这导致了用户端电压合格率不达标。现阶段，低压网电压合格率过低与用电需求增长间的矛盾日益凸显，用户满意度不断下降，为此对低压网电压合格率的影响因素进行分析；并针对性提出低压网电压合格率的有效提升策略，具有十分重要的现实意义。

低压网；电压合格率；三相不平衡率；容载比；无功补偿

0 引言

长期以来，我国低压网电压合格率的管理处于粗放阶段，关键技术指标的采集仍多采用手工抄表模式。而不少电力企业仍未构建完善的电压合格率管理系统，无法确保监测点的全覆盖和典型性，无法为掌握低压网电压质量的实际情况提供准确技术数据[1]。

我国对低压网电压合格率重视程度与发达国家间存在较大差距，客户关于电压问题的投诉率逐年增长（例如A市电压质量客户述求占比由2012年的42.15%上升到2015年的54.78%，电压质量百台抱怨率由2012年的0.12%上升到2015年的0.14%），而加强低压网电压合格率的管理是开展“电力市场整顿和优质服务活动”的根本内容,也是创建“一强三优”现代电力企业的必要条件。为此本文将以A市为研究对象，就低压网电压合格率的改进策略展开探讨。

1 低压网电压合格率的影响因素

通过调研得知影响低压网电压合格率的因素大致可以归纳为如下六个方面，如表1所示。其中配变容载比偏低、线径过小和供电半径过长的占比达到78.4%，反映出现阶段不少地区低压网的基础薄弱且配电设备老旧落后。

表1 影响低压网电压合格率的因素

（1）配变容载比偏低

截止2015年底，A市1084个低电压台区的配变容载比分布如图1所示，其中配变容载比小于1.6%的台区总数为678个，占比62.5%。配变容载比偏低的情况下，低压网的适应性较差将无法灵活调度，严重时会发生卡脖子现象[2]。

图1 低电压台区配变容载比的分布

图2 低电压三相不平衡区间总体分布

（2）配变档位设置不合理

实践中，普通配变通常在高压侧设置无载调压开关，设三档或五档，通过调整一次档位可对二次输出电压进行改变。对A市1084个低电压台区进行分析可知，如图2所示，配变档位主要分布在中间档，占比为61.1%，而2.5%和5%这两个档位的数量占比为15.3%，而“配变档位设置不合理”是导致电压较低主要原因的台区共有70个，占比达到6.5%。

（3）三相负荷不平衡

截止2015年底，A市1084个低电压台区的三相不平衡区间总体分布如图2所示。其中低电压台区配变三相负荷不平衡度超过标准规定的共740个，占比达到68.3%。A市低压网大多为相四线制向用户供电，原则上装接单相用户时，应该将单相负载平均分配。原则上在装接单相用户时,应该将单相负载平均分配接在A、B、C三相上。但在实际操作中，受到线路标志不明、接电人员粗心大意、单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等因素影响，导致出现三相负载的不平衡[3]。

（4）无功补偿设备不足

以往A市低压用电多以居民生活用电为主，其负荷主要是照明用白炽灯，而近年来综合变的非普工业用电开始占主要部分。由于低压动力客户多数没有进行无功就地补偿，低压网改造时为了降低成本也未充分考虑低压无功补偿问题，导致综合变的功率因数很低，表2为低电压台区无功补偿的总体分布。无功补偿设备配置不足且存在安装地点分散、运行维护不到位、运行环境恶劣等问题，无法很好满足区域用地要求，从而间接降低低压网的电压合格率。

表2 低电压台区无功补偿的总体分布

（5）供电半径过长

受地理位置的影响，A市人口居住比较分散，在低压网设计上无法满足适度超前的原则，也无法达到“小容量、短半径、密布点”的要求；10kV线路延伸不够，大多数配电台区低压线路供电长度都超过了经济供电半径。

（6）供电线径过小

截止2015年底，A市1084个低电压台区主干线路线径不超过50mm2的共有682个，占比达到63.0%，如表3所示。它们集中分布在一些偏远且经济不发达的地区，这些地区主要以居民用电为主，在以往家用电器很少的情况下基本能够满足需求。但随着这些地区家用电器的日益增多，如果不对这部分台区进行改造，那么将遗留较多的因线径小造成低电压的台区。

表3 低压侧线路线径区间分布

2 低压网电压合格率的改进措施

2.1 技术方面的改进措施

（1）配变容载比的合理调整

通过增加配变容量，提高变压器容载比还解决供电瓶颈问题。而配变容量在选择时需重点考虑如下两点：①应在靠近负荷中心的位置安装配电变压器，农村按照“小容量、多布点、短半径”的标准进行建设与改造；城区则按照“高可靠、统一化、标准化”的标准进行建设与改造[4]。②对满载、超载甚至是过载的台区，进行新增配变和增容更换配变。由于该市负荷不稳定，炎热季节负荷量急剧增加且单日内负荷昼小夜大，故建议选用新型有载调容变压器。

（2）自动调压装置的安装

针对该市将配变的分接头调到偏高电压输出的情况，可以安装自动调压装置来对配变输出电压进行适当调低，确保用电负荷较轻时电压不会超上限、用电负荷集中时对电压进行自动补偿。实践应用效果证明，将自动调压装置安装在高峰期电压值在160～198V范围的低压线路时，后端输出电压可提高到200～230V，线路末端电压可提高到200V，电压合格率得以提升。

（3）三相负荷的有效均衡

三相负荷的有效均衡可以从如下方面进行：对因三相不平衡造成用户端电压偏低的台区，优先制定负荷转移方案来对三相负荷分布进行调整；利用计量自动化系统的配变负荷监测数据，对三相负荷不平衡度进行统计分析，并定期跟踪监控三相不平衡对台区电压造成的影响；将单相用户平均接在A、B、C三相上，将中性线电流降至最低；对新报装用户容量及用电性质进行认知核查，结合台区三相负荷监测数据和现场实际情况，对负荷接入方案进行优化。

（4）无功补偿装置的充分利用

无功补偿装置能够提高低压网的功率因数，降低供电变压器及输电线路的损耗，为此要基于如下原则来进行无功补偿装置的合理利用：对局部平衡和总体平衡的协调性、低压补偿和高压补偿的协调性、分散补充和集中补偿的协调性、调压和降损的协调性进行综合考虑，同时对城市配网的无功补偿和用户补偿的有机结合进行考虑。

（5）供电半径的合理缩短

对因供电半径过长而导致电压不合格的台区，可以采取如下方法来合理缩短供电半径：对配变位置远离负荷中心的情况，调整配变的安装地点，适当将配变迁移到负荷中心处；对低压出线过少的情况，由一路输出调整为几路输出，通过出线的增加来缩短配电线路。

（6）其他措施

第一，导线截面的合理优化。对因导线截面过小而导致电压不合格的台区，应根据经济电流密度来合理选择导线截面，通过留有一定的裕度来降低线损损耗和重复投资。

第二，电压合格率管理系统的构建与完善。利用企业各变电站内网和无线GPRS数据采集技术，来对各类电压监测点的数据进行实时采集，利用GPRS通讯技术将采集到的各类电压监测点数据传输到数据管理服务器，实现电压合格率的自动统计和处理，并对电压异常情况进行自动报警。工作人员可以通过登录系统，对电压合格率报表及各类数据进行查阅，从而便于及时掌握各电压监测点的实际情况，并对出现的异常情况进行及时处理。

2.2 管理方面的改进措施

第一，强化电压监测仪全生命周期的管理。电压监测仪全生命周期管理，包含各类末端电压监测仪需求上报、采购、到货验收、现场安装、台帐建立、巡视与维护、故障处理、校验和报废的严格管理，以确保电压监测仪能够准确反映电压合格率数据[5]。例如，当电压监测仪运行一段时间后，受到仪表器件的老化、外界环境及参数的温漂等影响，其测量精度会降低，这时就需要对其进行定期校验。但传统校验模式下，需要工作人员带着校验设备到安装地点去逐表校验，这会造成人工、管理及交通成本的几何级数增长，甚至可能发生漏检的情况。为此可以利用现代化电压监测仪远程校验装置，通过监控中心下发校验指令就自动完成电压监测仪的远程校验工作，并且在校验出有问题的电压监测仪时，可以根据校验装置的ID号很方便地定位到电压监测仪的安装位置，从而便于运维人员进行更换。

第二，强化无功补偿设备的管理。新建、扩建和改造的无功补偿装置投入使用前，运维人员应根据其铭牌参数及时录入到生产信息管理系统中，对无功补偿设备台账进行完善；积极开展红外成像或红外测温，对无功补偿设备的运行状态进行准确判断；对电压指标异常的台区，根据指标分析结果核查无功补偿设备的状态（例如无功补偿设备上的电流表、功率因数表、电压表、控制用的指示仪表是否异常）。

第三，强化电压质量管理人员岗位调动或临时性离位的工作交接管理。电压质量管理人员岗位调动前，要向接替人员至少交代工作职责、管理要求及相关规范性文件、业务涉及联系人员及联系方式、负责期间涉及的表单及报送要求、负责期间报送的历史数据等相关资料；电压质量管理人员临时性离位前，要确定离位期间的临时负责人，并向临时负责人交代业务涉及联系人员及联系方式、需要上报的报表等相关资料。

第四，构建健全的电压管理组织。电力企业要成立以局长为组长，分管副局长为副组长，生产设备部、市场营销部、调度中心、供电所负责人及相关管理人员为成员的专业电压管理组织，对电压合格率进行定期分析，并根据电压合格率的分析结果来部署相关工作任务。

3 结束语

通过调研低压网电压管理的现状，本文挖掘出低压网电压合格率的六大影响因素，对后续提升电压合格率的重点管理方向和业务方向进行研究，从而为低压网在电压质量相关业务管理和技术引入提供了决策依据。

[1]DU Xiaobo, YIN Qi, ZHANG An-an, et al. Fast computing model for multi-objective reactive power optimization[C]. Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 2010 Asia-Pacific, Chengdu, 2010(3).

[2]余涛，黄申茂，李铭．电网末端电压合格率和供电可靠率在线监测实现方法[J]．电力需求侧管理，2016，18（5）．

[3]张文琼，戈狄，赵兴华．许昌地区无功电压合格率偏低的原因及对策[J]．农村电工，2015（6）．

[4]颜金佑．提高居民端电压合格率的有效措施分析[J]．中国新技术新产品，2015（21）．

[5]吴国江．东莞供电局电压质量数据分析与提升的研究[D]．华南理工大学，2015．

2016-11-11）