農(nóng)村電網(wǎng)低電壓治理與優(yōu)化技術(shù)研究

榮春杰

【摘 要】隨著人們生活水平的不斷提高，在農(nóng)民家庭中出現(xiàn)了越來越多的電力設(shè)備，農(nóng)村用電的負(fù)荷越來越大，導(dǎo)致農(nóng)村的用電壓力持續(xù)上升。近年來，我國相關(guān)的電力部門深入的剖析了農(nóng)村低電壓的現(xiàn)象，并且針對(duì)這一問題制定了對(duì)應(yīng)的政策。但是在季節(jié)交替以及用電高峰期時(shí)，很多農(nóng)村的區(qū)域還是會(huì)出現(xiàn)低電壓的問題，這一問題主要會(huì)在線路老化的農(nóng)村出現(xiàn)。低電壓現(xiàn)象對(duì)農(nóng)村用戶的用電體驗(yàn)產(chǎn)生了極大的影響，破壞了農(nóng)村的整腸生活，同時(shí)對(duì)農(nóng)村城市化的進(jìn)程產(chǎn)生了一定的阻礙。因此，在我國農(nóng)村，對(duì)低電壓的治理是非常重要的。本文首先詳細(xì)的分析了農(nóng)村電網(wǎng)低電壓的現(xiàn)狀以及成因，系統(tǒng)的論述了低電壓治理和優(yōu)化的技術(shù)，針對(duì)10kV輸電線路提出治理和優(yōu)化的措施。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村電網(wǎng);低電壓;治理;優(yōu)化

一、農(nóng)村電網(wǎng)低電壓現(xiàn)狀

隨著電網(wǎng)的不斷建設(shè)和完善，目前，在全國的用電總量當(dāng)中，農(nóng)村地區(qū)的用電量已經(jīng)達(dá)到了一半以上。農(nóng)村電網(wǎng)中存在的一系列問題會(huì)對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展產(chǎn)生一定的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，在農(nóng)村電網(wǎng)中，仍然存在一些不符合要求以及規(guī)范的線路，已經(jīng)使用了很長時(shí)間的設(shè)備得不到及時(shí)的更換和維修，在用電的過程中，出現(xiàn)了大量的浪費(fèi)，頻繁出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)備老舊以及不規(guī)范的線路造成的安全方面的問題。

其次，沒有做好到位的管理工作，沒有合理的對(duì)線路進(jìn)行提前規(guī)劃，從整體來看，線路規(guī)劃并不是很合理。

最后，在農(nóng)村地區(qū)，基本形式是村落，有比較分分散的用電范圍，負(fù)荷率也比較低，但是要覆蓋很大的面積，因此，分支線路很多，功率因數(shù)比較低，并且，在輸電的過程中，會(huì)明顯的受到外界的影響，對(duì)各家各戶的正常供電產(chǎn)生了一定的影響。

二、低電壓現(xiàn)狀的成因

（一）用電量增長迅速

近年來，我國經(jīng)濟(jì)的增長異常迅速，人們的生活水平有了質(zhì)的飛躍，農(nóng)村地區(qū)也有同樣的改變，農(nóng)民的收入在不斷的提高，與此同時(shí)，電器的使用量也在逐漸的增加，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也讓農(nóng)村用電的增長出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的現(xiàn)象。目前，農(nóng)村安裝的很多變壓器都不能達(dá)到農(nóng)村發(fā)展的需要。

（二）線路設(shè)備狀況不夠完善

首先，盡管現(xiàn)在使用的線路是經(jīng)過了詳細(xì)的規(guī)劃的，并且在實(shí)踐中也進(jìn)行了幾次調(diào)整，但是建設(shè)的時(shí)間都比較早，電力設(shè)備已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展，社會(huì)以及管理的落后都對(duì)提高農(nóng)村人們生活水平產(chǎn)生了很大的阻礙。

其次，由于受到技術(shù)以及管理水平的限制，農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)還要繼續(xù)發(fā)展，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)對(duì)技術(shù)和管理進(jìn)行建立健全，變電站的數(shù)量目前還是查很多的，并且并沒有完全按照要求布置變電站，導(dǎo)致一些變電站的供電壓力過大，另一方面，沒有充分發(fā)揮一部分變電站的優(yōu)勢，這些現(xiàn)象都造成書店過程中出現(xiàn)了大量的浪費(fèi)以及很低的效率。

最后，農(nóng)村電網(wǎng)的損耗比較嚴(yán)重，導(dǎo)致無功的不足，對(duì)供電質(zhì)量產(chǎn)生影響，一方面無功電源的不足，另一方面是負(fù)荷過大造成無功消耗的增加。在農(nóng)村電網(wǎng)中，很多情況下是沒有就地分散隨設(shè)備補(bǔ)償存在的，有一些小工廠沒有按照規(guī)范安排配電設(shè)施，甚至于沒有無功補(bǔ)償電容器的配備。

（三）朝陽市聯(lián)合鄉(xiāng)無功補(bǔ)償優(yōu)化工程實(shí)例分析

1.聯(lián)合鄉(xiāng)哈牧線低電壓情況

用電基本信息，配電變壓器型號(hào)為S11-200kVA，為80%的配電負(fù)載率，整條線路電壓的合格率為82.38%，0.09%的越上線率，17.53%的越下限率。在哈牧線上，以居民用電、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主要的符合，主要是異步電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載電動(dòng)機(jī)。本次主要采用快速開關(guān)型串聯(lián)無功補(bǔ)償電容器裝置進(jìn)行低電壓的治理。

2.快速開關(guān)型串聯(lián)無功補(bǔ)償電容器裝置

圖1所示為普通10kV線路的等效圖，U1為饋線首端的電壓向量，U2是饋線末端的電壓向量，RL是饋線電阻值，XL是饋線電阻抗，I是流經(jīng)饋線的電流向量，P+jQ是饋線末端的視在功率。此饋線的電氣向量邏輯如圖2所示。

將串聯(lián)無功補(bǔ)償設(shè)備加入到線路中之后，圖3所示為等效電路，圖4所示為電氣向量。

3.基于快速開關(guān)的串補(bǔ)設(shè)備

圖5所示是一種新型的快速開關(guān)型無功補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)圖，主要的組成部分有電容器、氧化鋅組件、放電開關(guān)、限流阻尼器、控制器以及采樣PT等。在配電網(wǎng)是正常運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，在適合電網(wǎng)的參數(shù)下，快速開關(guān)型無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行。如果有故障或者是電壓急劇增減出現(xiàn)在配電網(wǎng)的輸電線路當(dāng)中時(shí)，流過電容兩端的電流在快速開關(guān)型串補(bǔ)裝置的作用下進(jìn)行調(diào)整，并且在電壓出現(xiàn)異常時(shí)，PT裝置進(jìn)行相應(yīng)的檢測，在控制模塊當(dāng)中傳輸電網(wǎng)的故障數(shù)據(jù)，然后，分析故障之后，對(duì)限流阻尼器和放電開關(guān)進(jìn)行啟動(dòng)，從而對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

4.哈牧線低電壓治理方案

聯(lián)合鄉(xiāng)哈牧線的10kV電壓側(cè)存在電壓不足的情況，使用無功補(bǔ)償裝置，具體的參數(shù)如表1所示。

投入并運(yùn)行快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置之后，根據(jù)現(xiàn)場對(duì)電壓的測量情況，得出運(yùn)行前后的電壓情況，如表2所示，可以得出結(jié)論，運(yùn)行快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置之后，低電壓的情況得到了明顯的改善，合格率提高了16.46%，尤其是越下線的情況，基本上已經(jīng)不存在了，有明顯的效果。

三、結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活條件越來越好，隨之而來的就是不斷提高的物質(zhì)需求以及精神需求，尤其是最近幾年，國家實(shí)施了很多的政策，對(duì)農(nóng)村的生活有了根本性的改善。農(nóng)民生活水平的不斷提高，標(biāo)志著我國正在飛速的發(fā)展，但是在農(nóng)村的生活當(dāng)中，有越來越多的電力設(shè)備使用，這對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)產(chǎn)生的壓力是巨大的。在我國，農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)是相對(duì)落后的，隨著我國新農(nóng)村的建設(shè)，大量的工業(yè)在農(nóng)村中興起，目前調(diào)節(jié)電壓的水平已經(jīng)無法達(dá)到農(nóng)村的用電負(fù)荷，導(dǎo)致農(nóng)村電網(wǎng)低電壓問題的出現(xiàn)，不僅對(duì)用電設(shè)備的壽命產(chǎn)生了影響，同時(shí)也對(duì)用戶的用電體驗(yàn)產(chǎn)生了影響，阻礙了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，要盡快的治理農(nóng)村電網(wǎng)低電壓的問題，保證農(nóng)村電網(wǎng)高效率的運(yùn)行。

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