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【摘要】近年来,由于农村的消费水平不断增长和家电下乡的强力推动之下,我国广大农村地区的用电量急速增长,这也加大了电网供电压力,低电压问题突出,严重影响了居民的正常生活和电能质量。
【关键词】农村;低电压;农网;改造
引言
农村电网作为国民经济和社会发展的重要组成部分,在构建社会主义和谐社会中,肩负着十分重要的职责。然而由于种种原因,部分地区的广大农村用户在用电高峰时段电压偏低,个别农村地区低电压问题还很突出,已不能满足农村用户正常的用电需要。为更好地服务“家电下乡”和社会主义新农村建设,必须加强对农村低电压的治理,加快对农村电网的升级改造。
一、农村低电压问题的成因分析
导致农村低电压用户增多的原因有很多,其中有不可抗拒的因素,如由于经济发展导致的农村用电量的快速增长,也有设备和管理方面的原因。要找到治理农村低压的方法,就必须要对低压产生的原因进行深入、细致的分析。
(一)用电量的迅速增长
随着农村人民生活水平的不断提高,农村居民的空调、冰箱、电饭锅、电磁炉等家用电器一涌而上,加上农村种植和养殖业迅猛发展,农村用电量大幅增加,使很多配变电压器难以满足正常、经济运行的要求。
(二)线路设备状况差
首先,现在运行的线路建设时间较早,当时的技术要求和建设标准不能满足现在农村的用电需求,虽然经过几次农网改造,但相当一部分的线路还是比较陈旧、标准较低。
其次,供电半径过大,由于农村电网变电站布点没有实现一乡一站的供电格局,个别变电站地域分布不合理,造成其配出的10千伏线路供电半径过长,低压线路供电半径超标准的比例达24.95%,线路损耗大,末端电压低。再次,变压器布点不合理高压不能深入负荷中心,低压供电线路呈单方向放射状,从而造成末端电压偏低。
最后,农村电网处于电力系统的末端,无功电源先天不足,农电负荷又大量消耗无功,农村电网无功非常缺乏。但由于认识的片面性,重视有功忽视无功在农村供电所还是比较普遍,调查发现农村低电压问题严重的配电台区内均存在无功补偿不到位的现象,线路内就地分散随器补偿基本没有,比如有一些家庭工厂,配电装置简陋,根本就不配置无功补偿电容器。台区集中补偿装置形同虚设,要么电容器已经损坏,要么就是没有投运。
(三)运行管理不到位
首先,部分单位配网运行管理不到位,三相负荷不平衡,设备未处于最优运行状态,导致电压质量不稳定。
其次,低電压监测管理体系、机构、职责不明晰;未建立起完善的低电压管理体系,低电压的数据采集主要依靠用户投诉和电压监测仪,且未有效开展低电压的常态分析制度。低压电网的监测、统计、分析没有常态化、机制化、监测方式、手段不系统、不完整;需求侧管理缺乏有效手段。运行管理上监测手段相对滞后,电压监测点布置不够,监测不全面,使得对配变台区的电压分析不到位,未能及时采取有效措施。
再次,对用户报装接电管理不够细致、规范,大量单相负荷无序使用,造成台区三相负荷不平衡,设备未处于最优运行状态,导致电压质量不稳定。
二、农村低电压治理与电网升级改造方案
(一)加强对农村低电压地区的状况分析
1、加强农村用电负荷特性及需求侧分析
以需求为导向,加大农网建设及改造力度,改善县域电网结构,优化电源点布局,提高农网的调压能力和供电能力;加强低压用户负荷需求管理,结合集抄系统建设及装设配变综合监测仪,收集配变综合监测仪,收集配变及低压户用电负荷情况,开展特性分析,为规划建设及运行管理提供依据。
2、加强运行管理和营销数据分析
定期分析配网运行状态,掌握各个配电台区负荷结构及特性,同时有针对性的开展低电压普查,掌握本单位供电辖区低电压用户的分布情况。结合营销管理系统建设,优先对存在低电压情况的配电台区开展配变综合参数实时监测系统改造。全面掌控配电台区用电负荷情况,积极引导和鼓励小型加工等较大负荷用户错峰用电。确定居民用户错峰用电及高峰时段均衡用电的方法及措施。采取在营销系统中标注单相用户所接组别,应用GPRS远程多功能抄表系统,统计分相用电量,调整所接组别的方法,调整三相不平衡。
(二)加强对农村低电压地区的线路设备改造
一、配电低压台区低电压治理方案
1、对于农村配电变压器台区按“小容量、密布点、短半径、绝缘化”的原则建设与改造,增加配电变压器,缩短低压线路供电半径。对长期存在过载现象的台区和500米后低压用户数大于30户的低压线路,采取增加配电变压器布点的方式进行改造。对低压线路导线线径小和过载的配电台区。采取加大导线线径和调整一定负荷到邻近台区的方式加以解决;对难以保证用户低压质量和安全运行的小线径导线和破损接头的进户线,且存在计量箱破损情况,在更换进户线同时,对额定电流在10A以下的电能表及严重破损的计量箱等计量装置一并改造。
2、供电半径大于500米以后用户,且存在“低电压”现象的低压线路,采用新增小容量配电变压器增大导线截面方式进行改造,以提升电压质量。对于低压线路的末端客户,可以采用单相变压器的应用,增加变压器的布点,缩小供电半径,满足末端用户的正常生活用电的需要。
二、中压配电网线路供电线路电压调整方案
1、对于变电站布局不合理,造成中压配电网供电线路过长,中压供电系统低电压,从而影响配电台区的电压质量情况,应适当合理调配电线路的供电半径,通过负荷分析,根据线路状况,如导线型号,负荷密度分布,线路长度等计算线路末端电压值,调整运行方式,使其实现经济运行,提高线路末端中压配电网电压质量,满足低压台区的供电电压。
2、对于中压配电线路超半径供电的情况,在线路供电半径长度达超25公里以内的配电线路,而且存在有功负荷较小,可采用增加导线截面积方法提高线路电压质量,如采用LGJ-120及以上型号的导线进行降低中压配电网线路压降损耗的方法治理低电压,当线路超过供电半径,运行情况无法满足电压质量要求时可计算,铝导线的电阻率为0.0294欧姆*平方毫米每米,若是采用120平方铝导线,线路长度为25公里,运行电流为100A,则线路电阻为6.125欧姆,电压损失为613伏,若是变电站母线电压不10.5千伏,则该条线路的压降损失613伏,末端电压不10500-613=9887伏,满足配电变压器运行要求,若是运行电流为200A时压降损失为1226伏,末端电压为9274伏,此时满足不了配电变压器运行的最低档位要求9500/400V的要求,因此当线路长度增加时,线路输送负荷与线路长度成反比,与线路导线的截面积成正比,因此在一定负荷情况下,提高导线截面积可提高线路电压质量。 另外在线路过长时将造成线路对地电容值增加,致使线路无功增加,由于无功的增加,由于该线路输送负荷较小,在小负荷情况下造成线路末端电压升高,有功无法抵消线路对地无功负荷,致使部份电器设备无法运行,造成线路电压质量不合格,此时应增加电感性负荷进行抵消或增加有功负荷,进行平衡无功,使得电压降低,满足末端电压质量的要求,若是当负荷最大化时,将使得线路的有功压降损耗过大,无法满足运行要求时,可采用增加无功的方法进行调压,提高电压质量,满足要求,因此在这种情况下,将在实现负荷高峰财投入无功,提高电压,在负荷低时,投入电抗器,降低无功功率,实现降压的目的,使线路的运行电压满足要求。
其次是线路过长超过25公里,负荷密度非常小时,由于导线截面积不大造成线路末端电压质量不合格时,可采用地线路中间加装10kV线路调压器的方法进行二次升压,其原理为一台能够实现正负范围内进行自动调压的自藕型的大容量配电变压器,根据二次侧电压值进行反馈给一次侧的自动有载调压器进行调分接头,改变该配电变压器的变比进行提高二次侧的输出电压,满足原有负荷正常运行要求,从而实现线路末端电压满足配电变压器运行的要求,实现低压侧供电质量合格。但该调压器要求在无功充足的情况运行,而且要求具有正负两个方向的调压功能,为防止调压间距过大,造成阶越电流或电压过大,影响调压器及居民用电设备正常霆,因此要求每次调压的间隔值不允许过大,通过此设备实现调整线路电压的功能,满足电压运行要求,从而解决農牧区供电负荷分散,中压供电线路过长,负荷较小,而引起的低电压情况。
(三) 建立健全的维护管理体系
第一,相关单位要设立专门的综合治理小组,以诊断结果的分析为依据,按照相应的标准,制定合理的整改方案,在第一时间对低电压台区进行有效的治理。第二,建立健全的低电压综合治理体系,对其管理工作进行严格的规范,同时确立严格的管理制度及审核制度;同时还要加强对反馈、保修、投诉等的重视,建立健全的低电压投诉体系,对相关的处理方式及过程进行全程跟踪,确保相关问题能及时有效的得到解决。第三,建立完善的电压质量管理制度及相关的考核制度,对相关部门及人员根据其实际情况进行分层分级考核,同时要将责任落实到各个部门及各个工作人员,从而确保相关的治理工作能得到有效的实施。第四, 建立完善的电压无功设备管理体系,对其运行及维护进行严格有效的管理,对于农村电网中具有的不足之处进行及时有效的整改,从而确保设备的完整性。第五,制定完善的监测点管理制度,及时准确的对已有的检测点进行数据抄录,同时要加强对负荷较大等区域检测的重视,另外要安排专门的工作人员对电压进行现场实测,确保能在第一时间发现问题并处理问题,从而有效的确保电压质量。
结束语
近年来,在社会主义新农村建设以及“家电下乡”等惠农政策的激励下,农村地区加工业蓬勃发展,农村居民消费水平不断提高,农村地区用电量节节攀升,致使在用电高峰时段,部分区域的客户端电压偏低,给居民生活带来诸多不便。当前,开展农村“低电压”问题综合整治工作正在全国紧张有序地进行之中。本文,通过分析近几年来农村地区“低电压”现实状况,深入研究和梳理产生低电压问题的各方面的原因,并提出了一套针对性、实用性较强的综合整治方案,希望能为下一步加大农村电网综合整治力度,确保农村电网和农村经济又好又快发展有所借鉴。
参考文献
[1]丁超,张娟.试析农村电网改造的思路和措施[J].黑龙江科技信息,2011,(21).
[2]陈军,李帆.农村电网改造升级中、低压电网的规划设计[J].农村电工,2011,(7).
[3]王倩.低压电网改造规划和设计[J].科技创新导报,2011,(19).
作者简介:吕忠涛(1978年8月12日),男,内蒙古扎兰屯市人,东北电力学院,电力系统自动化专业,工作单位:呼伦贝尔电业局,专业技术管理,高级工程师
【关键词】农村;低电压;农网;改造
引言
农村电网作为国民经济和社会发展的重要组成部分,在构建社会主义和谐社会中,肩负着十分重要的职责。然而由于种种原因,部分地区的广大农村用户在用电高峰时段电压偏低,个别农村地区低电压问题还很突出,已不能满足农村用户正常的用电需要。为更好地服务“家电下乡”和社会主义新农村建设,必须加强对农村低电压的治理,加快对农村电网的升级改造。
一、农村低电压问题的成因分析
导致农村低电压用户增多的原因有很多,其中有不可抗拒的因素,如由于经济发展导致的农村用电量的快速增长,也有设备和管理方面的原因。要找到治理农村低压的方法,就必须要对低压产生的原因进行深入、细致的分析。
(一)用电量的迅速增长
随着农村人民生活水平的不断提高,农村居民的空调、冰箱、电饭锅、电磁炉等家用电器一涌而上,加上农村种植和养殖业迅猛发展,农村用电量大幅增加,使很多配变电压器难以满足正常、经济运行的要求。
(二)线路设备状况差
首先,现在运行的线路建设时间较早,当时的技术要求和建设标准不能满足现在农村的用电需求,虽然经过几次农网改造,但相当一部分的线路还是比较陈旧、标准较低。
其次,供电半径过大,由于农村电网变电站布点没有实现一乡一站的供电格局,个别变电站地域分布不合理,造成其配出的10千伏线路供电半径过长,低压线路供电半径超标准的比例达24.95%,线路损耗大,末端电压低。再次,变压器布点不合理高压不能深入负荷中心,低压供电线路呈单方向放射状,从而造成末端电压偏低。
最后,农村电网处于电力系统的末端,无功电源先天不足,农电负荷又大量消耗无功,农村电网无功非常缺乏。但由于认识的片面性,重视有功忽视无功在农村供电所还是比较普遍,调查发现农村低电压问题严重的配电台区内均存在无功补偿不到位的现象,线路内就地分散随器补偿基本没有,比如有一些家庭工厂,配电装置简陋,根本就不配置无功补偿电容器。台区集中补偿装置形同虚设,要么电容器已经损坏,要么就是没有投运。
(三)运行管理不到位
首先,部分单位配网运行管理不到位,三相负荷不平衡,设备未处于最优运行状态,导致电压质量不稳定。
其次,低電压监测管理体系、机构、职责不明晰;未建立起完善的低电压管理体系,低电压的数据采集主要依靠用户投诉和电压监测仪,且未有效开展低电压的常态分析制度。低压电网的监测、统计、分析没有常态化、机制化、监测方式、手段不系统、不完整;需求侧管理缺乏有效手段。运行管理上监测手段相对滞后,电压监测点布置不够,监测不全面,使得对配变台区的电压分析不到位,未能及时采取有效措施。
再次,对用户报装接电管理不够细致、规范,大量单相负荷无序使用,造成台区三相负荷不平衡,设备未处于最优运行状态,导致电压质量不稳定。
二、农村低电压治理与电网升级改造方案
(一)加强对农村低电压地区的状况分析
1、加强农村用电负荷特性及需求侧分析
以需求为导向,加大农网建设及改造力度,改善县域电网结构,优化电源点布局,提高农网的调压能力和供电能力;加强低压用户负荷需求管理,结合集抄系统建设及装设配变综合监测仪,收集配变综合监测仪,收集配变及低压户用电负荷情况,开展特性分析,为规划建设及运行管理提供依据。
2、加强运行管理和营销数据分析
定期分析配网运行状态,掌握各个配电台区负荷结构及特性,同时有针对性的开展低电压普查,掌握本单位供电辖区低电压用户的分布情况。结合营销管理系统建设,优先对存在低电压情况的配电台区开展配变综合参数实时监测系统改造。全面掌控配电台区用电负荷情况,积极引导和鼓励小型加工等较大负荷用户错峰用电。确定居民用户错峰用电及高峰时段均衡用电的方法及措施。采取在营销系统中标注单相用户所接组别,应用GPRS远程多功能抄表系统,统计分相用电量,调整所接组别的方法,调整三相不平衡。
(二)加强对农村低电压地区的线路设备改造
一、配电低压台区低电压治理方案
1、对于农村配电变压器台区按“小容量、密布点、短半径、绝缘化”的原则建设与改造,增加配电变压器,缩短低压线路供电半径。对长期存在过载现象的台区和500米后低压用户数大于30户的低压线路,采取增加配电变压器布点的方式进行改造。对低压线路导线线径小和过载的配电台区。采取加大导线线径和调整一定负荷到邻近台区的方式加以解决;对难以保证用户低压质量和安全运行的小线径导线和破损接头的进户线,且存在计量箱破损情况,在更换进户线同时,对额定电流在10A以下的电能表及严重破损的计量箱等计量装置一并改造。
2、供电半径大于500米以后用户,且存在“低电压”现象的低压线路,采用新增小容量配电变压器增大导线截面方式进行改造,以提升电压质量。对于低压线路的末端客户,可以采用单相变压器的应用,增加变压器的布点,缩小供电半径,满足末端用户的正常生活用电的需要。
二、中压配电网线路供电线路电压调整方案
1、对于变电站布局不合理,造成中压配电网供电线路过长,中压供电系统低电压,从而影响配电台区的电压质量情况,应适当合理调配电线路的供电半径,通过负荷分析,根据线路状况,如导线型号,负荷密度分布,线路长度等计算线路末端电压值,调整运行方式,使其实现经济运行,提高线路末端中压配电网电压质量,满足低压台区的供电电压。
2、对于中压配电线路超半径供电的情况,在线路供电半径长度达超25公里以内的配电线路,而且存在有功负荷较小,可采用增加导线截面积方法提高线路电压质量,如采用LGJ-120及以上型号的导线进行降低中压配电网线路压降损耗的方法治理低电压,当线路超过供电半径,运行情况无法满足电压质量要求时可计算,铝导线的电阻率为0.0294欧姆*平方毫米每米,若是采用120平方铝导线,线路长度为25公里,运行电流为100A,则线路电阻为6.125欧姆,电压损失为613伏,若是变电站母线电压不10.5千伏,则该条线路的压降损失613伏,末端电压不10500-613=9887伏,满足配电变压器运行要求,若是运行电流为200A时压降损失为1226伏,末端电压为9274伏,此时满足不了配电变压器运行的最低档位要求9500/400V的要求,因此当线路长度增加时,线路输送负荷与线路长度成反比,与线路导线的截面积成正比,因此在一定负荷情况下,提高导线截面积可提高线路电压质量。 另外在线路过长时将造成线路对地电容值增加,致使线路无功增加,由于无功的增加,由于该线路输送负荷较小,在小负荷情况下造成线路末端电压升高,有功无法抵消线路对地无功负荷,致使部份电器设备无法运行,造成线路电压质量不合格,此时应增加电感性负荷进行抵消或增加有功负荷,进行平衡无功,使得电压降低,满足末端电压质量的要求,若是当负荷最大化时,将使得线路的有功压降损耗过大,无法满足运行要求时,可采用增加无功的方法进行调压,提高电压质量,满足要求,因此在这种情况下,将在实现负荷高峰财投入无功,提高电压,在负荷低时,投入电抗器,降低无功功率,实现降压的目的,使线路的运行电压满足要求。
其次是线路过长超过25公里,负荷密度非常小时,由于导线截面积不大造成线路末端电压质量不合格时,可采用地线路中间加装10kV线路调压器的方法进行二次升压,其原理为一台能够实现正负范围内进行自动调压的自藕型的大容量配电变压器,根据二次侧电压值进行反馈给一次侧的自动有载调压器进行调分接头,改变该配电变压器的变比进行提高二次侧的输出电压,满足原有负荷正常运行要求,从而实现线路末端电压满足配电变压器运行的要求,实现低压侧供电质量合格。但该调压器要求在无功充足的情况运行,而且要求具有正负两个方向的调压功能,为防止调压间距过大,造成阶越电流或电压过大,影响调压器及居民用电设备正常霆,因此要求每次调压的间隔值不允许过大,通过此设备实现调整线路电压的功能,满足电压运行要求,从而解决農牧区供电负荷分散,中压供电线路过长,负荷较小,而引起的低电压情况。
(三) 建立健全的维护管理体系
第一,相关单位要设立专门的综合治理小组,以诊断结果的分析为依据,按照相应的标准,制定合理的整改方案,在第一时间对低电压台区进行有效的治理。第二,建立健全的低电压综合治理体系,对其管理工作进行严格的规范,同时确立严格的管理制度及审核制度;同时还要加强对反馈、保修、投诉等的重视,建立健全的低电压投诉体系,对相关的处理方式及过程进行全程跟踪,确保相关问题能及时有效的得到解决。第三,建立完善的电压质量管理制度及相关的考核制度,对相关部门及人员根据其实际情况进行分层分级考核,同时要将责任落实到各个部门及各个工作人员,从而确保相关的治理工作能得到有效的实施。第四, 建立完善的电压无功设备管理体系,对其运行及维护进行严格有效的管理,对于农村电网中具有的不足之处进行及时有效的整改,从而确保设备的完整性。第五,制定完善的监测点管理制度,及时准确的对已有的检测点进行数据抄录,同时要加强对负荷较大等区域检测的重视,另外要安排专门的工作人员对电压进行现场实测,确保能在第一时间发现问题并处理问题,从而有效的确保电压质量。
结束语
近年来,在社会主义新农村建设以及“家电下乡”等惠农政策的激励下,农村地区加工业蓬勃发展,农村居民消费水平不断提高,农村地区用电量节节攀升,致使在用电高峰时段,部分区域的客户端电压偏低,给居民生活带来诸多不便。当前,开展农村“低电压”问题综合整治工作正在全国紧张有序地进行之中。本文,通过分析近几年来农村地区“低电压”现实状况,深入研究和梳理产生低电压问题的各方面的原因,并提出了一套针对性、实用性较强的综合整治方案,希望能为下一步加大农村电网综合整治力度,确保农村电网和农村经济又好又快发展有所借鉴。
参考文献
[1]丁超,张娟.试析农村电网改造的思路和措施[J].黑龙江科技信息,2011,(21).
[2]陈军,李帆.农村电网改造升级中、低压电网的规划设计[J].农村电工,2011,(7).
[3]王倩.低压电网改造规划和设计[J].科技创新导报,2011,(19).
作者简介:吕忠涛(1978年8月12日),男,内蒙古扎兰屯市人,东北电力学院,电力系统自动化专业,工作单位:呼伦贝尔电业局,专业技术管理,高级工程师