淺談農(nóng)村片區(qū)10kV線(xiàn)路電壓治理

田飛龍

（銅仁供電局）

1 存在問(wèn)題

（1）主變壓器有載調(diào)壓

在如今的社會(huì)發(fā)展中，很多變電站都使用有載調(diào)壓的主變壓器。在這樣的調(diào)整情況下，可以根據(jù)負(fù)荷的變動(dòng)情況對(duì)主變壓器的分接頭進(jìn)行合理的調(diào)整，使得在供電區(qū)的電壓出現(xiàn)變化。因?yàn)檎{(diào)節(jié)電壓的主要依據(jù)是變電站的母線(xiàn)，但是在母線(xiàn)中有很多出線(xiàn)，每一個(gè)出線(xiàn)上所承受的負(fù)荷是不一樣的，所以對(duì)分線(xiàn)路的電壓調(diào)整不能達(dá)到有效目的，如果對(duì)主變壓器的分接頭進(jìn)行不停地調(diào)整，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（2）改變線(xiàn)路的無(wú)功功率

（3）改變線(xiàn)路參數(shù)

合理減少系統(tǒng)的阻抗也是電壓調(diào)整的有效途徑之一，例如盡量縮短線(xiàn)路，采用粗截面。但是，線(xiàn)路長(zhǎng)度的縮短顯然是有限的，特別是對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)而言，供電半徑比較大。而加大導(dǎo)線(xiàn)的截面意味著增加材料消耗和建設(shè)成本。

（4）重新設(shè)立變電站

重新設(shè)立的變電站不僅能對(duì)供電的半徑進(jìn)行縮短，還能對(duì)線(xiàn)路末端的電壓進(jìn)行有效的提高，進(jìn)一步加強(qiáng)供電的質(zhì)量。不過(guò)重新設(shè)立的變電站在工期上要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且費(fèi)用比較昂貴，筆者分析了一些地區(qū)，大多數(shù)的線(xiàn)路電壓屬于合格情況，只有很少的線(xiàn)路電壓比較低，如果一旦實(shí)行重新設(shè)立變電站，就達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性的效果了。

2 解決措施

上述存在問(wèn)題，如何能夠節(jié)約、高效、穩(wěn)定地解決？對(duì)此采用高壓線(xiàn)路調(diào)壓器是一個(gè)不錯(cuò)的方法。銅仁供電局10kV測(cè)試線(xiàn)參數(shù)見(jiàn)下表。

表 10kV測(cè)試線(xiàn)參數(shù)

線(xiàn)路比較長(zhǎng)，而且線(xiàn)路的負(fù)荷分布也很均勻，在變電站的出口，其電壓大概為10kV，負(fù)荷的性質(zhì)一般都是加工企業(yè)或者居民用電等，因此，在灌溉的季節(jié)中，最缺少無(wú)功，在線(xiàn)路的中后部集中了負(fù)荷，導(dǎo)致線(xiàn)路的功率因數(shù)在0.84上下。由于線(xiàn)路后部的電壓很低，所以其后部的功率因數(shù)也非常低。

變電站到主干線(xiàn)末端的壓降百分比為

式中，η為負(fù)載率；S為線(xiàn)路總的配變?nèi)萘?，kVA；cos?為功率因數(shù)；x為電壓損失率，%/MW·km；l為主干線(xiàn)的長(zhǎng)度，km。

變電站到主干線(xiàn)末端的壓降為

式中，NU為額定電壓，即變電站出口電壓。

主干線(xiàn)末端處（花山臺(tái)變處）的電壓約為

由此可以看出線(xiàn)路末端電壓較低，只有8.58kV。

通過(guò)以上的線(xiàn)路分析，決定在線(xiàn)路上安裝一臺(tái)調(diào)壓器，來(lái)解決線(xiàn)路電壓低的問(wèn)題，根據(jù)用戶(hù)的要求及實(shí)際條件，安裝點(diǎn)暫定在主干線(xiàn)上135號(hào)桿的后端，容量為2000kVA （調(diào)壓器安裝點(diǎn)后的配變?nèi)萘繛?520kVA，考慮到留有一定的余量）。

1）計(jì)算安裝調(diào)壓器前安裝點(diǎn)的電壓

式中，NU為變電站出口電壓，kV；UΔ為線(xiàn)路壓降，kV；A為安裝點(diǎn)以前的線(xiàn)路長(zhǎng)度，km；B為線(xiàn)路總長(zhǎng)度，km。

由計(jì)算可知，10kV測(cè)試線(xiàn)135號(hào)桿后端附近的電壓只有9kV ，未達(dá)到國(guó)家對(duì)10kV的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家對(duì)線(xiàn)路電能的標(biāo)準(zhǔn)是9.3kV，但是在這個(gè)點(diǎn)的附近沒(méi)有出現(xiàn)別的負(fù)荷，所以應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷的相關(guān)要求，合理安裝調(diào)壓器，可以在135號(hào)桿后端安裝調(diào)壓器。

2）計(jì)算安裝調(diào)壓器后安裝點(diǎn)的最高電壓公式為

式中，C的調(diào)壓范圍在-5%～15%。

在調(diào)壓器進(jìn)行升壓之后，安裝點(diǎn)輸出的電壓一般控制在10kV左右。這樣就可以有效保證用電單位的正常需要和生產(chǎn)。

3）對(duì)安裝調(diào)壓器之后的線(xiàn)路末端電壓進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算。

將調(diào)壓器安裝點(diǎn)直至主干線(xiàn)的末端（花山臺(tái)變處），其壓降公式如下

式中，η為負(fù)載率；S為安裝點(diǎn)之后的容量， kVA；cos?為功率因數(shù)；x為電壓損失率，%/MW·km；l為安裝點(diǎn)之后的線(xiàn)路長(zhǎng)度，km。

調(diào)壓器安裝點(diǎn)到主干線(xiàn)末端的線(xiàn)路壓降公式為

安裝調(diào)壓器后線(xiàn)路末端處的電壓公式為

根據(jù)以上公式以及數(shù)據(jù)分析，安裝調(diào)壓器以后線(xiàn)路末端的電壓可以達(dá)到9.76kV左右，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的用電要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)施上述方案后，10kV測(cè)試線(xiàn)線(xiàn)路末端的電壓得到有效提高，滿(mǎn)足了國(guó)標(biāo)《電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差》（GB 12325—2003）的規(guī)定，同時(shí)與普通電壓調(diào)整方式對(duì)比投資大大節(jié)約。推廣使用10kV線(xiàn)路自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備，是一項(xiàng)全面改善農(nóng)村電網(wǎng)線(xiàn)路電壓質(zhì)量，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量，降低線(xiàn)路損耗，改善設(shè)備利用率，提高電網(wǎng)的傳輸能力，減緩線(xiàn)路及設(shè)備老化的大工程，是電力系統(tǒng)對(duì)國(guó)家提出的“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”的積極響應(yīng)，也是提高電力企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益最直接、最有效的手段。