農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓產(chǎn)生的原因及治理措施

王立勇

（國(guó)網(wǎng)輝縣市供電公司，河南 輝縣 453600）

農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給人民的生活水平帶來(lái)很多的便利，在生活方面，熱水器、空調(diào)和冰箱進(jìn)入農(nóng)村當(dāng)中，它給農(nóng)村人帶來(lái)生活質(zhì)量提升的同時(shí)，也讓農(nóng)村的電力系統(tǒng)負(fù)擔(dān)更重。因?yàn)檫@些家用電器都是大功率電器，在村民日常使用當(dāng)中會(huì)極大增加電力系統(tǒng)的負(fù)荷。除此之外，近年來(lái)我國(guó)信息科技發(fā)展，不斷加快農(nóng)用的抽水機(jī)和加工生產(chǎn)設(shè)備的使用頻率，在農(nóng)村其使用數(shù)量也不斷增多。

1 農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓的原因分析

1.1 變壓器問(wèn)題

農(nóng)村配電網(wǎng)中的電壓的主要原因是變壓器的問(wèn)題。許多農(nóng)村配電網(wǎng)的變壓器初始容量就不足，而且配電網(wǎng)當(dāng)中變壓器的導(dǎo)線較細(xì)，其線徑較小，因此在高峰時(shí)期并不能滿足農(nóng)村用電負(fù)荷的需求。追根究底，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)檗r(nóng)村配電網(wǎng)在最初修建的過(guò)程中沒(méi)有考慮到農(nóng)村用電發(fā)展的問(wèn)題，而之后的改造的過(guò)程當(dāng)中，其標(biāo)準(zhǔn)立意不高，而且規(guī)范化不夠合理，加之我國(guó)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)快，農(nóng)村的生活水平也得到了顯著的提升，大量家用電器的進(jìn)入以及農(nóng)用生產(chǎn)器具的使用導(dǎo)致變壓器的容量和導(dǎo)線截流與農(nóng)村的實(shí)際用電量嚴(yán)重不符。這就很容易導(dǎo)致在用電高峰時(shí)產(chǎn)生低電壓，影響村民的正常用電。當(dāng)然，個(gè)別農(nóng)村在平時(shí)也存在低電壓的問(wèn)題是，是因?yàn)槠滢r(nóng)村配電網(wǎng)本身變壓器容量就存在問(wèn)題，在高峰時(shí)期甚至還會(huì)斷電。

1.2 線路過(guò)長(zhǎng)原因

在電力輸送的過(guò)程當(dāng)中，如果不考慮電阻率和導(dǎo)線線經(jīng)的情況。電壓降低與線路之間成正比關(guān)系。這意味著如果線路過(guò)長(zhǎng)，其線路末端的電壓也就會(huì)越低。在農(nóng)村輸電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)槠涞乩砦恢孟鄬?duì)偏僻，與城市距離較遠(yuǎn)，因此與電力輸送中心的距離也相對(duì)較遠(yuǎn)，這就導(dǎo)致其電線的線路過(guò)長(zhǎng)和臺(tái)區(qū)低壓線路供電半徑較大，導(dǎo)致農(nóng)村的線路末端電壓普遍較低，村民的用電也必將受到影響。

1.3 三相負(fù)荷不平衡

發(fā)電廠進(jìn)行電力輸送之前，通常需要對(duì)區(qū)域內(nèi)總體的用電戶數(shù)以及用電負(fù)荷情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這樣才能確保三相負(fù)荷得以合理分配，不會(huì)造成變壓器低壓側(cè)三相電流不平衡的問(wèn)題出現(xiàn)，從而導(dǎo)致的電壓的產(chǎn)生。雖然農(nóng)村經(jīng)濟(jì)近年來(lái)雖然顯著發(fā)展，但是其各項(xiàng)發(fā)展指標(biāo)距離城市仍有一段的距離。因此，在臺(tái)區(qū)統(tǒng)計(jì)用電戶數(shù)和復(fù)核情況的過(guò)程當(dāng)中，往往因?yàn)榉N種原因而無(wú)法對(duì)供電用戶和用電負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)。這其中有人為的原因也有農(nóng)村本身的原因，例如許多農(nóng)村雖然供電戶數(shù)相對(duì)較多，但是其實(shí)負(fù)荷卻相對(duì)較低。再如，部分農(nóng)村人口已經(jīng)轉(zhuǎn)移到城市，但是在某一時(shí)期，這些人口又會(huì)返回農(nóng)村，如春節(jié)假期期間。而此時(shí)供電負(fù)荷驟然增大，低電壓現(xiàn)象也由此產(chǎn)生。除此之外，農(nóng)村配電網(wǎng)的低壓側(cè)大多采用三相四線制，這種連接方式雖然能夠滿足低電壓的需求，但是其管理過(guò)程卻比較復(fù)雜。某些農(nóng)村配電網(wǎng)的管理人員，其責(zé)任心不佳，加之其專項(xiàng)技能又不夠好。往往直接從兩邊接引供電，而中間卻常常被忽略，因此出現(xiàn)了三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題，這種情況往往會(huì)導(dǎo)致電壓偏高的另兩項(xiàng)電壓偏低。

1.4 無(wú)功補(bǔ)償容量問(wèn)題

農(nóng)村配電網(wǎng)常常處在電力系統(tǒng)的最末端，這是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)會(huì)優(yōu)先供應(yīng)城市用電，因此就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)村配電網(wǎng)的無(wú)功電源相對(duì)缺乏。農(nóng)村配電網(wǎng)本身的負(fù)荷屬于大量消耗無(wú)功，加之近年來(lái)我國(guó)農(nóng)村生活條件逐漸改善，其用電負(fù)荷也不斷增大，[1]因此農(nóng)村配電網(wǎng)的無(wú)功需求實(shí)際上是不斷上升，這種情況就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)村配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償更加不足，進(jìn)而導(dǎo)致低電壓頻率更高。

2 解決農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的必要性

2.1 促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

我國(guó)農(nóng)村在發(fā)展的過(guò)程中不斷引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)，這些都讓我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展更加智能化和機(jī)械化。但是這些設(shè)備的使用需要依靠良好的電力供應(yīng)，如果農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓的問(wèn)題不能得到妥善解決，就會(huì)導(dǎo)致電力供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，因此生產(chǎn)設(shè)施也不能得到科學(xué)的應(yīng)用，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然受到影響。而不斷優(yōu)化農(nóng)村配電網(wǎng)，可以為農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供必要的電力支持，因此能夠進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的飛躍提供電力基礎(chǔ)。

2.2 提升農(nóng)村人民的生活質(zhì)量

近年來(lái)許多家用電器進(jìn)入農(nóng)村的家庭，這些電器為農(nóng)村人民帶來(lái)了新的便利，并且切實(shí)提升了農(nóng)村人民的生活水平。但是這些家用電器屬于大功率電器，因此其耗費(fèi)的電能也更加多，如果農(nóng)村配電網(wǎng)的電壓過(guò)低，則會(huì)導(dǎo)致這些家用電器的損壞或者不能使用。為了加快新農(nóng)村的建設(shè)，提升我國(guó)農(nóng)村人民的生活質(zhì)量，應(yīng)該矢志不渝地加快電力系統(tǒng)的更新，優(yōu)化農(nóng)村配電網(wǎng)。

3 解決農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓?jiǎn)栴}的措施和方法

3.1 改造低電壓線路

配電臺(tái)區(qū)低壓線路的線徑如果過(guò)小，就會(huì)導(dǎo)致低電壓的產(chǎn)生。因此，可以對(duì)低電壓線路進(jìn)行改造，這種改造可以通過(guò)低壓線路的增加而促進(jìn)其線徑的增大，從而解決電力承在不足的問(wèn)題。在改造的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)線的橫截面積進(jìn)行選定，然后再選擇對(duì)應(yīng)的面積進(jìn)行分支導(dǎo)線的改造。但是改造的過(guò)程當(dāng)中，一定要避免重復(fù)改造而導(dǎo)致改造過(guò)量。

3.2 配電變壓器改造

對(duì)配電變壓器進(jìn)行增容改造，能夠極大提升農(nóng)村配電網(wǎng)的供電能力。例如農(nóng)村配電網(wǎng)當(dāng)中的平均配電變壓器的容量不足1.5kVA，在這種情況下很容易造成電力不穩(wěn)定的問(wèn)題。一旦對(duì)變壓器進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鋈葜?，其抗過(guò)載能力也得到顯著的提升。因此，對(duì)配電變壓器進(jìn)行增容是非?？尚械母脑旆绞?。[2]除此之外，許多配電臺(tái)區(qū)會(huì)產(chǎn)生季節(jié)性的波動(dòng)，因此可用寬幅調(diào)整配電變壓器，保證其變壓器的方式得以改造。而對(duì)于單項(xiàng)配電變壓器而言，原則上10kV 的線路可以由單向改為三相，然后再更換為三相配電變壓器，這就會(huì)使低壓線路的兩相轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗨木€，而三相配電變壓器的容量還有一定的限制，不能超過(guò)400kVA，其低壓出線也不能多于四回，這樣才能保證農(nóng)村配電網(wǎng)的電壓良好，供電系統(tǒng)也具有一定的安全性。

3.3 新增布點(diǎn)改造

農(nóng)村的電壓的出現(xiàn)與其供電半徑過(guò)大有關(guān)，這就導(dǎo)致配電臺(tái)區(qū)長(zhǎng)期出現(xiàn)過(guò)載的情況，因此可以采用新增布點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)其低壓的情況進(jìn)行改造，例如在農(nóng)村配電網(wǎng)當(dāng)中采取小容量、密布點(diǎn)和短半徑的原則讓。配電臺(tái)區(qū)盡量靠近負(fù)荷中心，從而有效縮短其供電半徑，以便于提升其供電能力。除此之外，發(fā)電公司也應(yīng)該考慮到農(nóng)村的用電情況，對(duì)其輸電線路進(jìn)行優(yōu)化。調(diào)整輸電線路，從而確保農(nóng)村得到良好的電力供應(yīng)。例如，400 伏低壓線路的供電半徑不能超過(guò) 150 米，而b 類則不可超過(guò) 250 米，C 類上限為 400米，D 類的上限為 500 米。E 類供電區(qū)域的半徑需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行確定。這意味著，在農(nóng)村供電半徑當(dāng)中，超過(guò) 500 米的低電壓臺(tái)區(qū)就必須進(jìn)行分割供電或者增加配電變壓器布點(diǎn)來(lái)保證電壓穩(wěn)定。

3.4 改造臺(tái)區(qū)

對(duì)于供電臺(tái)區(qū)進(jìn)行改造，可以有效提升低電壓?jiǎn)栴}的解決效率。因?yàn)樵谀承┡_(tái)區(qū)供電環(huán)境當(dāng)中，其配電變壓器容量明顯不足，加至低壓線路和接戶線的環(huán)境狀況不佳，不僅存有問(wèn)題，還有安全隱患。因此，應(yīng)該對(duì)于老化嚴(yán)重的線路進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)于臺(tái)區(qū)的整體環(huán)境進(jìn)行徹底的改善，以此來(lái)保證良好的供電環(huán)境，確保其低電壓?jiǎn)栴}解決的效率。

3.5 進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償裝置的安放

在農(nóng)村配電網(wǎng)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償裝置的改造與安裝，能夠有效解決農(nóng)村配電網(wǎng)中的電壓的問(wèn)題。但是無(wú)功補(bǔ)償裝置必須按照一定的原則來(lái)改造和安排，例如首先要進(jìn)行電源補(bǔ)償，然后進(jìn)行電網(wǎng)補(bǔ)償，除此之外，還可以采用用戶補(bǔ)償與電源，電網(wǎng)補(bǔ)償相結(jié)合的方式進(jìn)行分散的安裝這種方式能夠?qū)╇妳^(qū)進(jìn)行分層和分區(qū)，保證無(wú)功平衡及具體的操作。如下，首先必須要根據(jù)線路的負(fù)荷和首末端的電壓，時(shí)段性規(guī)律來(lái)進(jìn)行策略的制定，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整電壓控制的上限值和下限值。其二是對(duì)配電變壓器無(wú)功集中補(bǔ)償能力的一種優(yōu)化，因?yàn)榕潆娮儔浩鞯蛪簜?cè)的無(wú)功補(bǔ)償裝置是可以調(diào)整其負(fù)債率。因此，在配電變壓器最大負(fù)荷時(shí)，調(diào)整高壓側(cè)的功率系數(shù)不低于 0.95 則可以有效對(duì)低電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行預(yù)防。

3.6 做好運(yùn)維管理工作

前文敘述三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題與運(yùn)維管理工作的進(jìn)行有關(guān)。許多農(nóng)村配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)管理人員對(duì)變壓器負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不及時(shí)而導(dǎo)致三相負(fù)荷電流的電壓值不穩(wěn)定。因此，想要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須強(qiáng)化設(shè)備管理。首先，農(nóng)村配電網(wǎng)應(yīng)該制定相應(yīng)的制度和管理策略，對(duì)工作人員進(jìn)行細(xì)致的工作要求；[3]其次，設(shè)定監(jiān)督機(jī)構(gòu)對(duì)相關(guān)運(yùn)維管理人員的工作進(jìn)行必要的監(jiān)督，這樣才能保證三相負(fù)荷不平衡的配電變壓器得到良好的調(diào)整，其負(fù)荷也能夠均勻合理的分配，避免出現(xiàn)不平衡的低壓現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村配電網(wǎng)的低壓?jiǎn)栴}具有一定的歷史遺留色彩，這是因?yàn)樵谵r(nóng)村配電網(wǎng)建立之初，并沒(méi)有考慮到農(nóng)村的發(fā)展問(wèn)題。但是近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)也獲得了飛躍，許多農(nóng)用設(shè)備和家用電器增加了用電需求，這就導(dǎo)致了低電壓?jiǎn)栴}的產(chǎn)生。因此電力公司應(yīng)該著重解決低電壓的問(wèn)題，不斷推動(dòng)新農(nóng)村的建設(shè)，提升農(nóng)村人民的生活質(zhì)量。