淺析農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量的改善與降低線損措施

許炳煥

摘 要：改善供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，控制線損是供電企業(yè)與用電用戶共同的目標(biāo)和期待，農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量是供電企業(yè)供電水平的體現(xiàn)，也是提高其供電服務(wù)能力的重要關(guān)注項(xiàng)目，電力系統(tǒng)線損水平直接影響到其供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)于農(nóng)網(wǎng)來(lái)說(shuō)必須注重電壓質(zhì)量改善，并積極采取措施控制線損。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；電壓質(zhì)量改善；降低線損

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)農(nóng)村供電工作依然有待深入管理與完善，農(nóng)村電壓質(zhì)量總體上得到了改善和提高，線損問(wèn)題也得到了抑制。然而，由于受到主客觀因素的影響，個(gè)別農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)，依然存在供電電壓質(zhì)量不高，線損嚴(yán)重等問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)一方面影響了供電服務(wù)質(zhì)量，群眾對(duì)服務(wù)的滿意度，另一方面嚴(yán)重的線損問(wèn)題會(huì)直接影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，現(xiàn)階段，必須積極重視農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量問(wèn)題，采取措施提高并改善電壓質(zhì)量，努力降低線損，從整體上維護(hù)供電質(zhì)量，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、影響農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量的因素與改善措施

1 農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量問(wèn)題的表現(xiàn)與危害

（1）電壓超出科學(xué)值范圍

通常，供電系統(tǒng)電壓都有一個(gè)允許的偏差值，一旦超出這一數(shù)值范圍就意味著存在供電事故，電壓質(zhì)量受到影響。

例如：發(fā)電廠與變電所10kV母線電壓偏差值需要確保處于該供電線路中的一切高壓用戶和低壓用戶的電壓都達(dá)到用戶受電側(cè)電壓允許偏差值中的各個(gè)規(guī)定，而且需要根據(jù)調(diào)度部門的意見(jiàn)來(lái)定奪具體偏差范圍。

（2）電壓值不符科學(xué)規(guī)范帶來(lái)的危害

一旦電壓變動(dòng)范圍沒(méi)有在正常范圍內(nèi)則可能導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定、電壓頻率下降甚至導(dǎo)致大范圍斷電問(wèn)題，不穩(wěn)定的電壓會(huì)影響用電設(shè)備的使用壽命，使用電設(shè)備電動(dòng)機(jī)遭到損害，一些用電照明設(shè)備，當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，其照明度會(huì)明顯下降；相反，如果電壓急劇升高，則會(huì)影響其使用壽命，一些通訊性用電設(shè)備，例如：電視機(jī)、電腦等的使用效果也會(huì)受到影響。

2 影響農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量因素分析

影響電壓質(zhì)量的因素有很多，例如：供電系統(tǒng)供電不利，無(wú)功功率缺失，無(wú)功補(bǔ)償容量不足，用戶功率因數(shù)較低，供電距離過(guò)長(zhǎng)，超出了科學(xué)規(guī)定范圍，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中電壓高低不等，變化幅度較大，用電設(shè)備無(wú)法正常使用。

而且導(dǎo)線截面大小也是一個(gè)關(guān)鍵因素，農(nóng)村落后地區(qū)電力線路導(dǎo)線由于未得到及時(shí)有效的更新，線路截面較小，導(dǎo)致無(wú)法承受巨大規(guī)模的電力傳輸，容易引發(fā)線損問(wèn)題。以及日常起伏突變性負(fù)荷的影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓忽高忽低，電壓質(zhì)量受到影響。

3 改善農(nóng)村電壓質(zhì)量措施

（1）配置合適規(guī)模的無(wú)功補(bǔ)償裝置

通過(guò)配置無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠有效平衡供電系統(tǒng)中有功與無(wú)功功率，從而確保電壓處于正常數(shù)值范圍。

對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，要本著立足整體進(jìn)行規(guī)劃、科學(xué)布局、分布式補(bǔ)償、就地平衡的理念，具體的方法要做到：集合模式與分散模式同步并舉，更加傾向于分散補(bǔ)償；高低壓補(bǔ)償有效配合，充分依靠低壓補(bǔ)償；適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電壓、并控制線損，動(dòng)靜補(bǔ)償有效配合，重點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)饶Ｊ健?/p>

要科學(xué)選擇無(wú)功補(bǔ)償容量：

第一，100kVA以上容量的配變壓器則須采用無(wú)功補(bǔ)償，而且需配置自動(dòng)投切的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)備，而且要參照負(fù)荷大小來(lái)定奪補(bǔ)償容量。

第二，10kV配電線路應(yīng)該參照無(wú)功負(fù)荷對(duì)應(yīng)使用分散與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)哪Ｊ健?/p>

第三，5kW的交流異步電動(dòng)機(jī)需要采取隨機(jī)補(bǔ)償?shù)哪Ｊ?，補(bǔ)償容量一般為電動(dòng)機(jī)額定容量的20%-30%左右。

或者引入有載調(diào)壓變壓器，在調(diào)壓過(guò)程中，要確保電壓控制在合理偏差范圍內(nèi)，從而維護(hù)電壓安全。

（2）提高用戶功率因數(shù)

引入最新的節(jié)能型設(shè)備，裝配無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，科學(xué)地優(yōu)選異步電動(dòng)機(jī)容量，確保其同機(jī)械設(shè)備有效配合起來(lái)，從而來(lái)防止電動(dòng)機(jī)空載工作時(shí)能夠有效確保功率因數(shù)。同時(shí)，也要科學(xué)配置一定數(shù)目的電抗器，從而吸收更多的無(wú)功功率，達(dá)到控制電壓的目的。

積極控制多種符合負(fù)荷類型的投入，例如：帶頭沖擊力的突變性負(fù)荷、不對(duì)稱負(fù)荷以及非線性負(fù)荷等等，同時(shí)利用科學(xué)的濾波裝置。

二、降低線損的有效措施

1 影響線損的關(guān)鍵因素

造成電力系統(tǒng)線損的原因有很多，既有來(lái)自于電力系統(tǒng)自身的原因，也有外界原因，具體體現(xiàn)在：缺少充足的無(wú)功補(bǔ)償，導(dǎo)致功率因數(shù)低下，一些線路以配電設(shè)備承受的負(fù)荷相對(duì)較高，導(dǎo)致電壓無(wú)法達(dá)到合格水平；配電網(wǎng)架設(shè)模式不科學(xué)，導(dǎo)致能耗量較大，配電變電站設(shè)置數(shù)量少，以及配電線路或電氣設(shè)備由于長(zhǎng)時(shí)間使用未能得到更新?lián)Q代，會(huì)發(fā)生風(fēng)化老化破損現(xiàn)象，無(wú)法經(jīng)受突變的電壓，而且如果供電距離很長(zhǎng)，線路截面很小的話，就會(huì)造成很嚴(yán)重的線損問(wèn)題。

導(dǎo)致線損問(wèn)題出現(xiàn)，還有可能是用戶不規(guī)則用電或者非法竊電等因素造成的，這些都可能導(dǎo)致線損問(wèn)題。

2 控制線損的科學(xué)方法

針對(duì)線損出現(xiàn)的原因以及影響因素來(lái)對(duì)應(yīng)采取科學(xué)有效的措施，減少電力線損，從而維護(hù)整個(gè)供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量與供電安全。

（1）增加無(wú)功補(bǔ)償容量。注重完善無(wú)功設(shè)備的管理，為了確保供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，應(yīng)該注重積極補(bǔ)償變壓器無(wú)載荷運(yùn)行時(shí)所耗費(fèi)的功率，配變低壓一端無(wú)功補(bǔ)償需選擇多組補(bǔ)償、固補(bǔ)等方式，一旦功率因數(shù)得到了提升，就能夠有效控制線損問(wèn)題，具體的控制程度如下公式所示：

△P%=[1-（x1-x2）x2]x100%

其中，x1未改革前的功率因數(shù)，x2改革調(diào)整后的功率因數(shù)。

現(xiàn)在假定： x1=0.82，x2=0.95，初始狀態(tài)下線損率為8%，那么將兩個(gè)數(shù)值帶入上式，得出結(jié)果為：25.5%，對(duì)應(yīng)就能夠求出提高功率因數(shù)后的線損率僅為5.96%，由此可見(jiàn)線損控制效果相當(dāng)顯著。

（2）科學(xué)調(diào)節(jié)主配變的電壓

經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐研究證實(shí)：供電系統(tǒng)內(nèi)部線損量同其工作過(guò)程中的電壓的平方成反比，因此，為了控制線損，可以通過(guò)提升供電系統(tǒng)電壓，然而，此處要注意的是：切勿走進(jìn)另一個(gè)極端，簡(jiǎn)單地認(rèn)為電壓越高，線損控制效果越好，這是由于當(dāng)電壓無(wú)限制升高時(shí)，變壓器的空載狀態(tài)下的電能消耗量也會(huì)急劇上升，而且，當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的工作帶來(lái)不利影響，甚至?xí)斐捎脩粲秒娫O(shè)備的損毀，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備也無(wú)法發(fā)揮作用，此時(shí)電力線路尾部電壓則會(huì)大規(guī)模下降，功率因數(shù)也會(huì)受到不良影響，因此，科學(xué)的做法就是在將電壓提升到一個(gè)可控制的科學(xué)范圍內(nèi)。

（3）科學(xué)調(diào)整運(yùn)行模式

電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式會(huì)影響到電力線損程度，因此，可以通過(guò)科學(xué)調(diào)整電力系統(tǒng)，特別是電氣設(shè)備運(yùn)行模式來(lái)控制線損。例如：變電站通常都是兩個(gè)主變電站同步工作、運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，可以試著取消另一臺(tái)主變的運(yùn)行，這樣就降低了電量損耗，也就是控制了線損。可以憑借科學(xué)的計(jì)算、運(yùn)算來(lái)得出主變節(jié)約工作狀態(tài)下的臨界負(fù)荷?？梢詫⑦@一臨界負(fù)荷點(diǎn)作為參照，再根據(jù)負(fù)荷曲線，極其發(fā)展趨勢(shì)來(lái)決定是否運(yùn)行一臺(tái)主變，通過(guò)這種方式來(lái)使主變達(dá)到良好的最佳節(jié)約的運(yùn)行狀態(tài)，

例如：為了控制主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，供電企業(yè)可以專門繪出主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行圖像，參照所繪制出的這個(gè)曲線圖像來(lái)科學(xué)調(diào)整主變，以此來(lái)預(yù)防主變空載工作，白白耗費(fèi)能量的現(xiàn)象，也就減少了不必要的電能浪費(fèi)，從而控制了線損。

（4）維護(hù)配變?nèi)嘭?fù)荷的平衡

要想確保線損量能夠得到有效控制，就要盡全力確保配變?nèi)?xiàng)負(fù)荷達(dá)到平衡，因?yàn)槠洳黄胶鈺r(shí)往往會(huì)提升損耗率，而且還有可能損害配電的正常、安全、高效工作，所以，必須積極完善對(duì)配變負(fù)荷的監(jiān)督與監(jiān)測(cè)，一旦看到配變?nèi)嘭?fù)荷之間存在較大差異時(shí)，則必須及時(shí)做出調(diào)節(jié)與調(diào)動(dòng)，調(diào)整至配變壓一端電流的不平衡度在10%以下。

科學(xué)規(guī)劃電網(wǎng)構(gòu)造，可以適度地增加變電站數(shù)量，而且要盡力使其接近負(fù)荷中心，有效控制供電距離，防止由于供電距離過(guò)長(zhǎng)，或者供電路徑曲折等導(dǎo)致的線損問(wèn)題。

（5）調(diào)整導(dǎo)線截面大小

導(dǎo)線界面大小也會(huì)影響電力線損，通常導(dǎo)線截面越小，導(dǎo)線越細(xì)，其電阻越大，相反，可以通過(guò)擴(kuò)大導(dǎo)線截面，來(lái)有效控制線路的電阻，因此，可以換為截面較大的線路，拋棄高耗能的供電設(shè)備，從而確保配變?cè)O(shè)備能夠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)，日常工作中也要積極檢查與維修電氣設(shè)備，從整體上維護(hù)電壓質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量改善與線損控制是電力系統(tǒng)改革的重要任務(wù)，必須積極改善電壓質(zhì)量，采取各種科學(xué)的方法和措施，并做好線損控制工作，以此來(lái)減少供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失，提高服務(wù)水平。

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