农村配电网低电压治理解决措施

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一、引言

随着社会经济的发展,用电需求和供电之间的矛盾日益突出。农村地区的用电矛盾更为明显。当前农村配电网通常是电压等级低于110kV,为乡镇用户供电的网络,农村配电网具有线路长、覆盖面广、用户负荷低等特点。随着农村用电需求增加,农村供电压力增加,低电压情况更加明显,对农村生产生活造成影响。为了解决农村低电压的问题,需要结合农村配电网的典型情况,分析低电压形成的原因,从而采用有效的治理低电压现象。

二、农村低电压典型情况

(一)与负荷增长关联性明显

从农村配网的低电压情况来看,因为农村经济发展,对于用电需求增大,但是农村配网却没有相应的改善,导致用电供需矛盾,从而造成了低电压现象。农村配网的网架薄弱、供电能力不足,在生产生活用电高峰期,低电压现象较为集中,而且与季节关系明显[1]。以农村用电情况来看,夏季用电需求增大,春节期间大量返乡人员回家,导致现有的供电无法满足需求,引发低电压现象。除了生活用电之外,农村地区厂房的大功率电器的使用、动力设备等用电需求持续增长,用电需求的高增长和相对落后的农村配网导致低电压问题突出。除了与季节因素相关之外,每天10:00到12:00,18:00到22:00是农村用电高峰期,用电负荷明显增大,低电压现象明显。

(二)偏远地区和山区低问题突出

农村地区环境复杂,用户较为分散,山区和偏远地区更为明显。从山区和偏远地区的电网建设来看,由于电网线路长、供电半径长,但是供电设备老旧,日常检修难度大,导致低电压问题更为突出。相比于一般地区,山区和偏远地区的低电压台区占比明显增高,对居民生产生活带来不便。

(三)灌溉用电问题明显

南方地区主要以水稻为主,农村灌溉用电的问题较为突出。因为灌溉抽水所需的设备用电量大,灌溉季节用电负荷明显增大,导致低电压现象更加明显。以湖北、湖南等水稻产区为例,耕地中水田占比50%以上,远超全国平均水平,灌溉期间的低电压现象明显,不仅影响正常的农业生产,也对农村地区居民生活造成影响。

三、农村低电压形成原因分析

(一)电网建设落后

早期配电变压器布点选址并没有基于整体电网考虑,而且农村配电部分台区建设标准低,导致配电网存在着变压器选址不合理、线路压降大、线路超负荷运行等情况,从而造成低电压问题。当前农村配电网通常是采用变电站10kV线路进行供电,根据用电情况进行调整,但是10kV母线的调整会对其他线路电压产生影响,压缩变压器的调节空间。相关研究显示,10kV线路满负荷运行的情况下,线路末端的电压偏低,导致线路末端低电压现象更加明显。

随着用电网络的增大,台区的供电范围增加,而早期变压器的无法满足线路末端的用电需求,因此往往引发低电压。从农村的变压器设置来看,早期变压器通常建设于村头位置,导致线路供电半径过大,引发线路末端的用电困境。农村改网的资金通常用于解决偏远地区的供电问题,但是农村普遍存在的变压器布设不合理、线路选型较低、线径较细等情况依然存在,线路阻抗大,电压降落大,增大了低电压发生概率。

(二)三相负载不平衡,无功补偿不合理

农村配网三相负荷不平衡是引发低电压的主要原因之一。农村地区通常采用TT或TN-v三相四线供电,但是在实行过程中,接线人员通常随机取两相接入用户线进行供电。配电变压器的总负荷不大的时候,负荷偏差较大,会造成不平衡电压,从而导致线路中的电压降增大。随着配电台区负荷扩展,三相负载的不平衡情况更加明显,对于用户的用电影响也更加明显。当前农村通常采用集中表箱供电,用户接入时忽视了三相负荷的平衡,出现负荷分配不均匀等情况,就会产生低电压现象。

农村地区的无功补偿相对滞后,当用户消耗较多时,由于无功补偿不到位,会产生低电压现象。农村用电季节性和时段性波动明显,用电低谷时期出现轻载,用电高峰时期接近满载,尤其是春节回乡的用电负荷明显增大,配电变压器的压力增大,对无功补偿提出了更高的要求。

(三)需求侧管理不到位

随着农村地区的发展,农民购买的电器种类越来越多,农村建厂对于电量需求也不断增大。大功率电器、农村养殖业、农村灌溉、农村工厂等都需要稳定的电量,但是由于农村配网建设落后,配电台区对于农村用电需求预估不足,导致供电矛盾突出,低电压现象明显。供电企业对于台区用电情况掌握不够全面,对于用电的宣传不到位,导致台区的用电负荷增大,但是相应的配电网络跟不上用电需求的增加。部分农村配网线路老化、私接大负荷用电器、错峰宣传不到位,导致用电时段过于集中,负荷高峰时候低电压发生率明显增大。

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