范文一：配电网无功电压控制管理

配电网无功电压控制管理

摘要:随着我国电力工业的快速发展,工农业生产和人们生活对 产品的需 求也越来越大。 虽然电源建设和输变电项目的建设跟上了时代的脚步, 但中低压 配电网建设却相对滞后, 有电送不出、 用不上的矛盾就暴露出来。 文章对配电网 出现的问题及影响配电网电压质量的原因进行分析, 并提出相关控制措施, 并单 独对实现调压的有效手段:并联电容补偿进行详细介绍,以作交流。

关键词:配电网无功电压控制管理

一 前言

电力系统正常运行时,应保持电压在电压额定值附近,即电压偏移在允许 范围内, 但要做到这点是比较困难的, 因为, 配电网结构复杂, 负荷分布不均匀, 网络中各元件均有电压损耗, 从而使各负荷点电压不可能是一样的。 此外, 各负 荷点负荷的变化, 也会引起电压的变化。 因此, 城乡配电网改造的任务之一就是 在满足负荷需要的条件

下,使电压偏移在允许范围之内。

二 配电网相关问题

(1) 10KV 配电网转供能力差。配电线路环网率较低,部分负荷如需转供 时往往不能转供,造成有电送不出,用户没电用的局面。

(2) 10KV 配电网网架比较脆弱,部分设备陈旧老化,短路容量不够,供 电可靠性差, 每到负荷高峰期, 这些设备的事故率就会明显上升, 严重影响了配 电网的安全供电和供电可靠性。

(3)线损率较高,配电压质量较差。由于配电网建设、改造相对滞后,设 备陈旧、老化较为严重,供电半径过大、导线截面小以及在严重过负荷下运行。

(4) 10KV 配电网配电能力不足。配电线路导线截面偏小,造成了供电 “ 卡 脖子 ” 现象,限制了供电能力。

三 影响配电网电压质量的原因

(1)用户无功补偿不足、功率因数低,而有些用户功率因数过高,从而使 中低压配电网中各点的电压损耗发生相应变化,造成用户端电压波动。

(2)电力负荷中的异步电动机和大量的中小容量变压器消耗了系统中大量 无功, 尤其是那些空载、 轻载的配变, 再加之城乡电网中部分中低压线路供电距 离过长,设备严重过负荷,都使得电压损耗和电压偏移超过允许范围。

范文二：配电网的电压质量管理

配电网的电压质量管理

电压是电能质量的重要指标之一。电压合格率是评价电网电压质量、生产调度管理工作、制订电网规划和技术改造计划的重要依据，也是考核系统运行管理水平的重要指标之一。因此，建立完善的能反映全貌的电压监测体系，并对其监测数据加强分析工作，对供电企业的调度运行管理和规划改造工作十分重要。目前传统的电压监测手段要求每一监测点需要人员现场实时跟踪、人工打印和统计处理。而随着110 kV无人值班变电站的增加，街区开关站、配电所的大量建立，电压监测点(尤其是用户端)也随之增加，监测点分散，范围更大，倘若仍采用目前的监测手段，需要增加人力定期到各监测点收集监测数据，由此造成的误抄率高、数据失电丢失、故障处理率低等现象，将大大影响监测数据的参考价值，对电压质量管理十分不利。因此如何摆脱目前电压监测管理中人工介入，实现电压监测自动化，是我们应当探讨的问题。

一、频率偏移

频率偏移是电力系统基波频率偏离额定频率的程度，大容量负荷或发电机的投切以及控制设备不完善都有可能导致频率偏移。我国电力法规规定，大容量电力系统的频率偏移不得超过?0.2Hz。

系统频率的过大变动对用户和发电厂的不利影响主要有如下几个方面:

(1)频率变化引起异步电动机转速变化，导致纺织、造纸等机械的产品质量受到影响;

(2)功率降低，导致传动机械效率降低;

(3)系统频率降低引起异步电机和变压器激磁电流增加，所消耗的无功功率增加，恶化了电力系统的电压水平;

(4) 频率的变化还可能引起系统中滤波器的失谐和电容器组发出的无功功率变化。

二、电压偏差

电压偏差是指系统各处的电压偏离其额定值的百分比，它是由于电网中用户负荷的变化或电力系统运行方式的改变，使加到用电设备的电压偏离网络的额定电压。若偏差较大时，对用户的危害很大，不仅影响用电设备的安全、经济运行，而且影响生产的产品产量与质量。

对于配电网最广泛应用的电动机，当电压低于额定电压时，转距减小，转速下降，导致工厂产生次品、废品;电流增加，电机温升增加，线圈发热，加剧绝缘老化，甚至烧坏。当电压高于额定电压时，转矩增加，使联接轴和从动设备上的加速力增加，引起设备的振动、损坏;起动电流增加、在供电线路上产生较大的电压降，影响其它电气设备的运行。

对于发电机而言，电压偏差会引起无功电流的增大，对发电机转子的去磁效应增加，电压降低，过度增大激磁电流使转子绕组的温升超过容许范围，加速绝缘老化，降低电机寿命，甚至烧坏。

对照明灯具，电压对灯的光通量输出和寿命的影响很大，当加于灯泡的电压低于额定电压时，发光效率会降低，人的工作环境恶化，视力减弱;当高于额定电压时，灯泡寿命会减少、烧坏。

三、波形失真

波形失真即理想工频正弦波的稳态偏移，常用其频谱含量来描述，波形失真主要包括直流偏移高次谐波、间谐波、陷波和噪声。交流电网中如果存在直流成分，则称为直流偏移。直流偏移是由于地磁波产生的电磁干扰和电网中半整流设备的存在，直流电流流过变压器会引起变压器的直流偏磁，产生附加损耗;直流电流还会导致接地体或其它连接器的电化学腐蚀，陷波是由于换流器换相而产生的周期性电压干扰，尽管可以利用傅里叶变换将陷波分解成一系列谐波，但一般将陷波单独处理。因为其谐波次数较高且幅值不大，用谐波测量设备很难表征。噪声是指叠加在每相电压或电流、中性线或信号线上的，频率超过200Hz的电气信号。电力电子设备、电弧装置和电器设备的投切都会产生电磁噪声，噪声会影响微机和PLC的正常工作。

谐波是供电系统基波频率整数倍频率的正弦电压或电流，由于供电系统中大量采用非线性电气设备，例如可硅控整流装置，电弧设备、电气化机车、变压器

等都是高次谐波的电流源，它们接入电网后，将使系统母线电压畸变。高次谐波会使发电机端电压波形产生畸变，从而降低供电电压质量。谐波会引起供电线路损耗增加，损坏电气设备、降低供电可靠性，还会干扰和破坏控制、测量、保护、通讯和家用电器的正常工作，谐波还加快旋转电机、变压器、电容器、电缆等电气元件中绝缘介质的电离过程，使其发热绝缘老化，寿命降低。

四、电压波动与闪变

电压波动是指电压快速变动时其电压最大值和最小值之差相对于额定电压的百分比，即电压均方根值一系列的变动或连续的改变。闪变即灯光照度不稳定造成的视感，是由波动负荷，如炼钢电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的，对于起动电流大的鼠笼型感应电动机和异步起动的同步电机也会引起供电母线的快速、短时的电压波动。因为它们起动或电网恢复电压时的自起动电流，流经网络及变压器，会使各元件产生附加的电压损失。急剧的电压波动会引起同步电动机的振动，影响产品的质量、产量，造成电子设备、测量仪器仪表无法准确、正常地工作。电压闪变超过限度值使照明负荷无法正常工作，损害工作人员身体健康。

五、电压暂降与电压中断

电压暂降是因为电力系统故障或干扰造成用户电压短时间(10ms,1min)内下降到90%的额定值以下，然后又恢复到正常水平，电压暂降后有一定的残压，电压中断是由于系统故障跳闸后造成用户电压完全丧失。

雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电、架空的输配电线路的瞬时故障、大型异步电动机全电压启动等情况都会引起不同程度的电压暂降和电压中断。电压暂降与中断会造成用户生产停顿或次品率增加，会造成计算机数据丢失，造成欠压继电器误动。交流接触器和中间继电器不能正常工作等不良影响。

六、电磁暂态

电磁暂态是指电力系统从一个稳定状态过渡至另一个稳定状态时，电压或电流数值的暂时性变化，产生电磁暂态的主要原因有雷电波冲击和电力系统故障等。电磁暂态可分为冲击暂态和振荡暂态两类。

冲击暂态的定义:电压或电流在稳态下的突然的非工频变化，变化是单方向的，常用其上升和延迟时间来描述，主要原因是闪电。冲击暂态常常使设备因过电压而损坏，还有可能激发电力系统的固有振荡而导致振荡暂态。

振荡暂态的定义:电压或电流在稳态下的突然的非工频变化，其变化是双向的，常用频谱成分(主导频率)、持续时间和幅值进行描述。根据其频谱范围，振荡暂态可分为高频、中频和低频三种。高频振荡暂态的主导频率一般在0.5,5MHz之间，持续时间为几个μs，它往往是由于当地冲击暂态所引起。中频振荡暂态的主导频率和在5,500KHz之间，持续时间为几十个ms，背靠背电容器的充电会产生主导频率为几十KHz的振荡暂态，电缆的投切也会产生同样频率范围内的振荡暂态，冲击暂态也会引起中频振荡暂态。主导频率低于5KHz，持续时间在0.3,50ms之间的暂态称为低频振荡暂态，低频振荡暂态在输电系统和配电系统中经常遇到，电容器组的充电会产生主导频率在300,900Hz之间、峰值约为2.0p.u.的低频振荡暂态，配电网中存在的主导频率低于300Hz的低频振荡暂态，主要同配电网中的铁磁谐振现象和变压器充电产生的励磁涌流有关。

七、三相不平衡

三相不平衡是由不平衡的相阻抗、不平衡的负荷或两者的组合引起的。由于导线分布的不对称，典型的非线性负载，如铁道电力机车、炼钢电弧炉都会产生严重的负序分量。负序和零序分量的存在会对电力设备的运行产生下列影响:

(1)凸极式同步电机对负序分量存在很强的谐波变换效应，三相不平衡会导致同步电机产生电力谐波，污染电力系统的运行环境;

(2)负序电流流入同步电机或异步电机，会使电机因产生附加损耗而过热，产生附加转矩而降低使用效率;

(3)对直流输电的换流器来说，三相不对称不仅会增加控制的困难，还会导致非特征谐波的产生;

(4)零序电流的存在会对邻近的通信线路产生很强的干扰。

八、变频调整装置

大功率晶闸管交流调整装置由于技术经济上的优势，正在取代传统的直流调速装置。交流调速分为两大类，即交-直-交变频器和交-交变频器，交-直-交变频器由整流器、中间滤波环节及逆变器三部分组成。整流器为晶闸管三相桥式电路，它的作用是将交流电变换为可调直流电。逆变器也是晶闸管三相桥式电路，它的作用是将直流电变换调制为可调频率的交流电。中间滤波环节由电容器或电抗器组成，它的作用是对整流为直流后的电压或电流进行滤波，交-交变频器实质上是一套桥式无环流反并联的可逆整流装置。装置中工作晶闸管的关断通过电源交流电压的自然换相实现，输出电压波形和触发装置的控制信号波形是一样的，从而实现变频。

九、同步串级调速装置

低同步串级调速主要用于绕线式异步电动机，取代传统的转子回路中串电阻的调速方法，它是在转子回路中加一整流器，把转差功率变为直流功率，再用逆变器将其反馈电网，改变转差功率，即可实现调速。 这种调速方式效率比较高、损耗小、调速范围宽、性能好，但会在逆变器和定子回路中产生谐波电流。

十、感应电动机

感应电动机的定子和转子中的线槽会由于铁芯饱和而产生不规则的磁化电流，从而在低压电网中产生间谐波。在电机正常转速下，其干扰频率在500,2000Hz范围内，但电机起动时干扰频率范围更宽，这种电动机当装载较长，低压架空线末端时会使电网受到干扰，间谐波电压可以达到1%，这么高的电压易引起脉动控制接收机的异常。

十一、间谐波及其抑制

间谐波的频率不是工频频率的整数倍，间谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波可以是离散频谱或连续频谱。但其危害等同于整数次谐波电压，其抑制与消除却比整数次谐波困难得多，间谐波电压是由较大的波动或冲击性非线性负荷引起的。

间谐波电压必须限制到足够低的水平:

(1)25Hz以下间谐波应限制到0.2%以下，以免引起灯光闪烁(闪变);

(2)对于音频脉冲控制的接收机，间谐波电压应限制到0.5%以下，否则会被干扰;

(3)2.5KHz以下的间谐波电压应不超0.5%，否则会干扰电视机，且引起感应式电动机噪声和振动，以及低频继电器的异常运行。

(4)2.5,5 KHz的间谐波电压如超过0.3%，则会引起无线电收音机或其它音频设备的噪声;

(5)当有非线性负载时，频率为f的间谐波会产生频率旁频带成分，这些旁频的幅值可能和间谐波的幅值十分接近，则对于闪变频带的幅值而言相当于扩展到基波的4倍，对于音频控制频率的幅值而言也扩展到同样倍数，因此间谐波的影响将大为扩大。

所有非线性的波动负荷(电弧炉、电焊机、晶闸管供电的轧机等等)，各种变频调速装置，同步串级调速装置以及感应电动机等均为间谐波源，因此间谐波广泛存在于电力系统中。电力系统中的间谐波电压会引起灯光闪烁，使音频脉冲控制的接收机、电视机、无线电收音机产生噪声和振动;引起低频继电器的异常运行以及无源电力滤波器过流跳闸等问题。因此间谐波电压应制定相关国家标准，将其限制在足够低的水平(一般为0.2%以下)。

供配电系统中电压偏移、电压的波动与闪变、高次谐波与间谐波、电压暂降与中断、电磁暂态、波形失真等均是影响供电系统电能质量的重要因素，其具体的参数是衡量供配电系统电压质量的指标，在实际系统运行中，必须结合相关的国家标准规定的限值，采取切实可行而又经济合理的补偿抑制措施，以消除这些“污染”或“公害”，提高其电能质量，确保系统的安全、可靠和经济运行。

随着经济、技术的发展，企业和家庭对供电电压质量提出了更高的要求，电压中断与电压暂降，间谐波等问题日益为人们所关注，虽然电磁兼容标准中已有相应的限值规定，但电能质量标准是规定供用电双方共同遵守的管理和治理原则及数据，因此应尽快制定包括电压暂降和间谐波的电能质量国家标准是非常必要的。

范文三：7.配电网技术导则—配电网无功补偿和电压调整治理

国家电网公司《配电网技术导则》宣贯(第八讲)

配电网无功补偿和电压调整治理

中国电力科学研究院

国家电网公司运维检修部

2017年 9月 20日

1目 录

一、《导则》对无功电压的要求

强调无功补偿和电压调整的原则

5.4 无功补偿和电压调整

5.4.1 无功补偿装置应根据分层分区、就地平衡和便于调整电压的

原则进行配置,可采用分散和集中补偿相结合的方式:分散补偿装置

安装在用电端,以提高功率因数、降低线路损耗;集中补偿装置安装 在变电站内,以稳定电压水平。

5.4.2 35kV变电站无功补偿装置容量经计算确定或取主变容量的 10%

~30%,使高峰负荷时主变高压侧功率因数达到 0.95及以上。当电压

处于规定范围且无功不倒送时,应 避免 无功补偿电容 器组频繁投切 。

35.4 无功补偿和电压调整

5.4.3 10kV 配电变压 器(含 配电 室 、 箱 式变电站、 柱 上变压 器) 及 35/0.4kV配电 室 安装无功 自动 补偿装置时,应 符 合 下列 规定:

a)在低压侧 母 线上装 设 ,容量可 按 配电变压 器 容量 10%~30%考虑 。配 电变压 器 应根据无功 需 量安装 自动 无功补偿装置;

b)以电压 为约束条件 ,根据无功 需 量进行分 组自动投切 , 对居民单 相负 荷 为 主的 供 电区 域宜 采取 三 相 共 补 与 分相补偿相结合的方式;

c)宜 采用 交流接触器 -晶闸管复 合 投切 方式,或 其他 无 涌流投切 方式; d)合 理选择 配电变压 器 分 接头 , 避免 因电压 过 高 造成 电容 器 无 法投入运 行;

e)户外 无功补偿装置 宜 采用 免(少)维护设 计, 投切动触头等 应 密封 ,

箱外引 线应 耐气候老化 。

提出配电室安装无功自动补偿的要求

一、《导则》对无功电压的要求

一、《导则》对无功电压的要求

长线路无功补偿

5.4 无功补偿和电压调整

5.4.4 供 电 距离远 、功率因数低的 10kV 架空 线路上,可 适 当安装 并

联 补偿电容 器 , 其 容量 (包括 电 力 用 户)一般按 线路上配电变压 器总 容量的 7%~10%配置 (或经计算确定 ) , 但 不应在低 谷 负荷时 向系统

倒送无功。

电缆无功补偿

5.4.5 大 量采用电 缆 线路的 城市 电 网 ,在 新建 及 改 造 35kV 及以上电 压 等 级 变电站时,应配置 适 当容量的 感性 无功补偿装置。

4

5

5.4 无功补偿和电压调整

5.4.6 调节电压可采取以下措施:

a)

变电站应 选 用 有载 调压变压 器 ,在变压 器 的中低压侧 母 线上 装 设自动 无功补偿装置;

b)中压线路上 加 装 1台 (组) 线路调压 器 或 多台 (组) 线路调压 器 ;

c)合 理选择 配电变压 器 分 接头 ;

d)负荷 波 动 较 大 、电压 质 量 要求较 高时,根据 需 要 可配置 有载 调压配电变压 器 ;

e)长 线路中 后段 接 有 大 负荷且电压 波 动大 的中压 架空 线路,可 增 设 串 联 补偿,安装容量及 位 置应计算确定。 提出配电网调节电压的措施 5一、《导则》对无功电压的要求

65.5 改善电能质量可采取以下措施:

a) 接 有 10kV 的分 布 式电 源 或 冲击性 和 波 动 性 负荷的变电站或 开关 站 等 应 装 设 电 能质 量 监测 装置; 易产生谐波 的 典型台 区 (居民 、 工商业 ) 应 加强 电 能质 量 检测 , 必要 时应装 设 电 能质 量 监测 装置;电 能质 量 监测 数据应 接 入 相 关 在线 监测 系统 ; b) 电 能质 量 治 理 可采取低压电容 器 串 联 电 抗 器 、配置 专 用 滤波 装置 等 措施 , 并与 无功补偿 协同 设 计;

c) 中低压 单 相负荷应 均 衡 接入三 相线路, 单 相分 布 式 发 电 单 元亦 应 均 衡 接入三 相线路, 三 相配电变压 器联 结 组 别 宜 优先 选 用 Dyn11;

d) 实施 中压 架空 线路 绝缘 化并 采取 避 雷 器 防 护 , 必要 时采取电 缆 线路 供 电, 改善 线路 运 行 外 界环境 , 减 少 故障跳 闸 率及电压 暂 降;

e) 推 动 用电 设 备制 造 行 业 提高 产品 的功率因数 质 量,降低 谐波污染 , 避 免对

电 网产生 不 良影响 。 细化了改善配电网电能质量措施

6一、《导则》对无功电压的要求

7

5.6 技术降损可采取以下措施:

a) 过 载 、 重载 的中低压线路 优先 采取 新出 线路分 切 负荷的方式,或采取 与其 他 线路 均 衡负荷的方式;

b) 合 理 划 分变电站及 馈 线 供 电区 域 , 一般 不 跨 供 电区 域供 电; 一般 负荷就 近 供 电, 避免 线路 迂回 ; 均 衡线路负荷,合 理 确定线路 开环点 ;

c) 配电变压 器宜接 近 负荷 重心 (中 心 )供 电, 缩短 低压线路 供 电 半径 ; d) 中低压线路应提高功率因数;

e) 平衡 三 相线路 各 相负荷电 流 ;

f) 新建 或 改 造 线路 导 线 截面 应 按 规 划 目标 一 次 性建 成 , 避免 产生 线路 瓶颈 , 使 供 电 能 力 受限 ;

g) 宜 采用 S13及以上的 节 能型 配电变压 器 , 逐步淘汰 高损耗配电变压 器 ; h) 宜 采用 各种技术 经 济 措施 (储 能 等) , 消 减 负荷峰 谷 差 ,降低电 网 损耗。 提出了配电网技术降损措施

一、《导则》对无功电压的要求

8

各类电力用户的供电电压偏差限值执行以下规定:

□ 35kV 供电电压正、负偏差绝对值之和不应超过标称电压的 10%;如供电电压 上下偏差为同号(均为正或负)时,按较大的偏差绝对值作为衡量依据。

□ 10kV 及以下三相供电电压偏差为标称电压的 ±7%;

□ 220V 单相供电电压偏差为标称电压的 +7%, -10%;

□ 对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户 ,由供、用电双方协议确定。 1. 供电电压偏差

GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差

GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变

GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波

GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡

GB/T 30137 电能质量 电压暂降与短时中断

Q/GW1037 2016配电网技术

导则

增加电能质量关于对电压波动和闪变、电压暂降、三相电压不平衡和谐波的限 值、统计及检测等要求。

一、《导则》对无功电压的要求

一、《导则》对无功电压的要求

2. 三相不平衡

三相电压不平衡

□ 电力 系统 公 共连接 点正 常运 行方 式 下不平衡 度允许 值为 2%,短时不 得 超过 4%, 每个 用户不 得 超过 1.3%。

三相负 荷 不平衡

□ 配电变压 器 的三相负 荷 应力求平衡,各 种绕组接线 方 式 变压 器 的中 性线 电 流 限 制水 平应 符合 DL/T 572 相 关 规定。 Yyn0 接线 配电变压 器 的三相不平衡 度 应不大 于 15% ,中 性线 电 流 不大 于 配电变压 器低 压 侧额 定电 流 的 25%; Dyn11 接线 配电变压 器 的 三相不平衡 度 应不大 于 25%,中 性线 电 流 不大 于 配电变压 器低 压 侧额 定电 流 的 40%。

3. 公用电网谐波

一、《导则》对无功电压的要求

11

目 录

1、无功补偿配置原则、要求在配电网落实不到位。

电力系统配置的无功补偿装 置应能保证在系统有功负荷 高峰和负荷低谷运行方式下 , 分(电压)层和分(供电 )区的无功平衡 。分(电压 )层无功平衡的重点是 220kV 及以上电压等级层面 的无功平衡,分(供电)区 就地平衡的重点是 110kV 及 以下配电系统的无功平衡。 无功补偿配置应根据电网情 况, 实施分散就地补偿与变 电站集中补偿相结合 ,电网 补偿与用户补偿相结合,高 压补偿与低压补偿相结合,

满足降损和调压的需要。 l 35kV ~110kV 变电站的

容性无功补偿装置以补

偿变压器无功损耗为主

,并适当兼顾负荷侧的

无功补偿。 容性无功补

偿装置的容量按主变压

器容量的 10%~30%配

置。

l 配电网的无功补偿以配

电变压器低压侧集中补

偿为主,以高压补偿为

辅。 配电变压器的无功

补偿装置容量按照变压

器容量的 20%~40%进

行配置。

电力用户 应根据其负 荷特点,合理配置无 功补偿装置 ,并达到 以下要求:100kVA 及 以上高压供电的电力 用户,在用户高峰负 荷时变压器高压侧功 率因数不宜低于 0.95; 其他电力用户,功率 因数不宜低于 0.90

。 二、配网电压无功现状

2、无功补偿配置的重要性在配电网项目管理中体现不足。

二、配网电压无功现状

14

二、配网电压无功现状

15

4、配电网电力 用户 就 地无功补偿设备配置不 足,在其 生产经营过程 中 需 要 从系统 中 吸取大 量无功功 率 , 系统 无功 补偿设备 运 行压力 大 , 对系统 电压的 支撑能 力 下降; 电力 用户由于 其 生产 性 质 , 产生 的 大 量 谐波成 分, 造成系统 电 压 质 量 下降 , 恶化了 配 电网无功补偿设备的 运 行 环境 , 造成 无功补偿 设备 使用寿命 、 运 行 可 靠 性 下降

。

二、配网电压无功现状

16

5、 配电网无功补偿 模 式 单一 , 效果 不 佳 。主要 问题有:

?配电网无功补偿以 固定 容量 纯 电容补偿为主, 调 压 效果较差 。

?配电网配电 台 区无功补偿设备主要 通过接触 器 投切 ,设备 厂家出于成本考虑 , 较少使用复 合 开关作 为 投切 设备。

?配电网低压无功补偿主要为 三 相 共 补、 三 相分补、 三 相 共 补 +三 相分补,低压 无功补偿设备 控制 器 一般采用 的 是普通控制 器, 造成 补偿 控制效果 不 佳 。 ?目 前 配电网电压无功补偿设备主要 采用普通干 式电容器、 金属自愈 式电容器, 在 背景谐波较大运 行 环境 ,设备 及 易 损 坏 , 造成 就地无功补偿 支撑 消失 。 ?配电网低压无功补偿设备 保护方 式 可靠 性不 佳 。

?配电网低压无功补偿设备 整 体 质 量 受限 于 元 器 件 质 量, 运 行 可靠 性 较 低。

?配电网低压无功补偿设备 受招 投 标 低 价 中 标因素影响 ,无功设备 寿命大 为 缩水 。

?配电网中压 线路缺乏 补偿 线路感抗 损耗的无功补偿设备。 ?电源变电站 缺乏感 性无功补偿设备, 调 压 手段 单一 。 ?配电网 动态 无功补偿容量不足。

?配电网 串联 补偿、 磁 控 电 抗 器、 调 压器、 三 相不平衡 治 理设备 等新技术 应 用较

少 。

二、配网电压无功现状

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6、配电 网 无功补偿 设 备 运维管理系统 性 、 体 系 性 不 强 , 受限 于配电 网网 架大 、 点 多 面广 , 运 行 维护管 理 存 在 困难 ;配电 网 基 层 工 作人员技术 水 平及 工 作 量 限 制 ,不 能 及时 开 展 设 备 运维 工 作

。

二、配网电压无功现状

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目 录

三、配网无功补偿

总体思路:配网 无功补偿 应 根 据 分层分区 、 就地 平衡和 便于调整 电压的 原则进 行配 置 , 可采 用 分散 和 集 中 补偿 相 结 合 的方 式 :分散补偿 装 置 安装在 用电 端 ,以 提高 功 率 因数 、降 低线 路 损耗 ; 集 中 补偿 装 置 安装在 变电 站内 ,以 稳 定电压 水 平。 基本策略:将 整个 配网按电压 等级划 分 为 高 、中、 低 压三 层 ,规 划优化 补偿 时,按 照 “ 自 上 而 下, 集 中 -分散 ” 或 “ 自 下 而 上, 分散 -集 中 ” 的 顺序 进 行, 采 用 分层分区 、 就 地 平衡的 原则 实现 全 网 无功 规 划优化 补偿 及电压 无功 实 时协 调 控 制

。

三、配网无功补偿

三、配网无功补偿

1. 变电站无功优化补偿

■ 变电站无功优化补偿目标

□ 在主 变压 器 高峰 负 荷 时, 其 一 次 侧功率 因数 应不 低于 0.95, 二 次 侧功率 因数

在 0.9及以上; 低 谷 负 荷 时,变电 站 10kV 出 线侧功率 因数 应不 高 于 0.95;

□ 35kV 及以上电压 等级 的电压正、负偏差的绝对值之和应不超过标称电压的

10%;

□ 当 电压 处于 规定 范围且 无功 不 倒送 时,应 避 免 无功补偿 电容 器组 频繁 投 切 。

□ 以 无功 、电压不 越 限,有 载 调 压 开 关每 天 动作 次数 不 越 限, 无功补偿 装 置 动

作 次数 不 越 限;

□ 确 保 电压质量 最 好 , 系统 有 功损耗最 小, 无功补偿设备投 资 最 省 ,变压 器分

接 头 和电容 器投 切次数 最 少 ;

三、配网无功补偿

1. 变电站无功优化补偿

■ 变电站无功优化补偿配置原则

□ 变电 站 无功补偿 装 置 容量 经 计 算 确定或 取 主 变压 器 容量的 10%~30%;

□ 枢纽 或相对 重 要的变电 站 , 提 倡 采 用动 态 平 滑 调 节 的 无功补偿 装 置 ;

□ 对 已 安装 固 定电容 器组 的变电 站 , 补偿 容量 在高峰 负 荷 时 常处于 欠 补偿 状态 , 低 谷 负 荷 时 又 处于 过 补偿 状态 , 可 以 根 据负 荷 实 际 运 行 情况 , 加 装具 有动 态 连 续 调 节 功 能的 无功补偿 装 置 ;

□ 对 已 安装自 动 投 切 无功补偿 装 置 的变电 站 , 且其安装 的 无功补偿 容量 已 满足高峰 负 荷 要求时, 可 直 接 加 装 动 态 调 节 单 元 , 实现 无功 动 态 平 滑 调 节 ;

□ 对 未装 设无功补偿 装 置 的变电 站 , 条件 允许 的 地区可 直 接 装 设 具 有动 态 平 滑 调 节 功 能的 无功补偿设备 , 条件 不 成 熟 的 地区可 先 装 设分组 自 动 投 切 的 无功补偿设备 。 □ 在 无功 优化 计 算 的 基 础 上,应对变电 站 无功补偿 容量不能 随 负 荷 及时 投 切 或 高 、 低 压变电 站 电容 器 安装 容量 “ 倒 置 ” 的 情况 , 进 行及时的 无功补偿 装 置 改 造 , 使无功 补偿 配 置合理 化 。

三、配网无功补偿

2. 中压线路无功优化补偿

■ 中压线路无功优化补偿目标

□ 中压电网 线损率 小 于 9%;

□ 10kV 用户的电压 允许 偏差值不超过 系统 电压的 ±7%;

■ 中压线路无功优化补偿配置原则

□ 以电 缆 出 线 为 主 的中压 线 路 , 当 其 所接 变电 站 母 线 电容电 流 较大或 消弧 线 圈 处于 欠 补偿 状态 时 , 应 尽 量 避 免 采 用 线 路 补偿 方 式 , 防止 线 路单相 接地 时电容电 流 过大 产生 过电压;

□ 大量 采 用电 缆 线 路的 城市 电网, 在 新建 及 改 造 35kV 及以上电压 等级 变电 站 时, 应配 置 适 当 容量的 感性无功补偿 装 置 。

□ 中压 线 路 主 干 线 长 度 超过 10km 、 且 超过 其经济 电 流 密 度运 行的 重 负 荷线 路以及 供电电压质量较差的 线 路,应 装 设无功就地补偿 装 置进 行 补偿 。

□ 中压 线 路的 无功补偿 应 将 电容 器进 行 适 当分组 , 尽 可 能 选 用 具 有 免 维护 动 态 连 续 调 节 功 能的 无功补偿 装 置 , 也 可采 用 固 定 补偿 方 式 。

2. 中压线路无功优化补偿

■ 中压线路无功优化补偿配置原则

三、配网无功补偿

三、配网无功补偿

3. 配变无功优化补偿

■ 配变无功优化补偿目标

□ 100kVA及以上配电变压 器 高峰 负 荷 时 一 次 侧功率 因数 应不 低于 0.95, 二 次 侧功率 因数 不 低于 0.9;

■

□ 10kV 配电变压 器 (含 配电 室 、 箱 式 变电 站 、 柱 上变压 器 )及 35kV/0.4kV配电 室 要 安装 无功 自 动 补偿 装 置 ;

□ 配变 无功补偿 装 置 装 设 在 低 压 侧 母 线 上,容量 可 按变压 器 容量 10%~30%考虑 ; □ 以电压为 约束条件 , 根 据 无功需 量 进 行 分组 自 动 投 切 ,对 居民 单相负 荷 为 主 的供 电 区 域 宜 采 取 三相 共补 与 分 相 补偿 相 结 合 的方 式 ;

□ 宜 采 用 交 流接 触 器 -晶闸 管 复 合投 切 方 式 ,或 其 他 无 涌 流投 切 方 式 ;

□ 合理选择 配电变压 器分接 头 , 避 免 因 电压过 高 造成 电容 器无法投入运 行;

□ 户 外 无功补偿 装 置 宜 采 用 免 (少 ) 维护 设 计 , 投 切 动 触头 等 应 密封 , 箱外引 线 应 耐气候老 化 。

三、配网无功补偿

4. 低压线路无功优化补偿

■ 低压线路无功优化补偿目标

□ 优 先 满足 低 压 线 路 无功补偿 , 兼顾 配变和 低 压用户 无功需 求。

■ 低压线路无功优化补偿配置原则

□ 低 压 线 路 补偿一 般 只 作为电动 机随机 补偿 和变压 器 随 器补偿 的 辅助手段 , 通 常 装 设 在 用户与电力网的 无功 计 量点, 也 可选 在 负 荷 较为 集 中的 地 方或 低 压 线 路 2/3L处 。 □ 低 压 线 路 无功补偿 容量不 宜 过大, 一 般 为变压 器 容量的 30%~40%, 具体情况 可 通 过 低 压配网 无功 优化 计 算分 析 后 确定。

□ 负 荷 较 重 , 线 路供电 半径 较长(>500m), 且 供电电压和 功率 因数 较 低 的 低 压 线 路 , 可 在 低 压配电 线 路上 装 设 自 动 投 切 的 无功补偿 装 置进 行 低 压 线 路 集 中 补偿 。

三、配网无功补偿

5. 低压用户无功优化补偿

■ 低压用户无功优化补偿目标

□ 380V 低 压用户 端 电压 允许 偏差为标称电压的 -7% ~ +7%; 220V 低 压用户 端 电压 允许 偏差值为标称电压的 -10% ~ +7%。

■ 低压用户无功优化补偿配置原则

□ 对 远 离配电 房 的 水 泵 、 风 机等 电动 机 ,距供电 设备 100m 以上的 连 续 运 行的电动 机 , 功率 在 5kW 及以上的电动 机 , 高 负 荷率 变压 器 供电的电动 机 , 起 动电压不 足 的电动 机 , 煤 矿井 下 采 掘工 作 面 的电动 机等 电动 机 负 荷 宜 采 用 无功就地补偿 ;

□ 车间 、 工厂异步 电动 机 ,如 就地补偿 有 困难 时 可 在 动力配电 室 进 行 集 中 补偿 。 □ 低 压用户 侧无功补偿 要 兼顾 三相负 荷 不平衡 调 节 与谐波 治 理 ;

□ 家 用电 器运 行 功率 因数 低于 0.8时, 可 按 将其 运 行 功率 因数 补偿 至 0.8 ~ 0.95水 平的 原则 , 逐 台 加 装 并 联 电容 器进 行 就地补偿 , 随 家 电的 投 切而 投 切 。

□ 对 于 频繁 起 动、 经 常 正 反 向运 转 或 其 运 行 环境 中 存 在 着 易 燃 、 易 爆物品 及 腐蚀 性 气 体 、 尘埃 的电动 机 , 从安 全运 行的 角 度 考虑 ,不 宜 采 取 无功就地补偿 。

三、配网无功补偿

5. 低压用户无功优化补偿

■ 低压用户无功优化补偿配置原则

□ 低 压用户 无功补偿 装 置 容量应 视 用户负 载 大小、特 性 、 满载 功率 因数等 确定。 □ 异步 电动 机 固 定 励磁 损耗 约 为 其 额 定 无功功率 的 60% ~ 70%,为 避 免产生 并 联 谐 振 和 自 激 过电压, 通 常采 用 补偿 其空载 无功功率 为 主 的 欠 补偿 方 式 。

□ 输出机 械 负 荷 轴惯 性 较小的电动 机 (如 风 机等 ), 因其 制 动 性 能较差, 若 补偿 容量 过 度 ,电动 机 停 机 时 会 产生 自 激 过电压, 无功补偿 容量 可 按 0.9倍 电动 机空载 无功功 率 配 置 。

□ 输出机 械 负 荷 轴惯 性 较大的电动 机 (如 水 泵 等 ), 因其 停 机 速 度 较 快 , 即 使补偿 容 量较大, 也 不 会 产生 自 激 过电压, 其 补偿 容量 可根 据负 荷 大小, 在空载 无功 负 荷 与 额 定 无功 负 荷 之 间 选择 。 一 般情况 下, 当 电动 机 额 定 功率 因数 为 0.8时, 补偿 容量 可 按 电动 机 额 定容量的 52%~75%配 置 ; 当 电动 机 额 定 功率 因数 为 0.9时, 补偿 容量 可 按 电动 机 额 定容量的 39%~49%;或按 照 1.3~1.5倍 的电动 机空载 无功功率进 行配 置 。

5. 配网无功优化补偿 装

置

三、配网无功补偿

30

5. 配网无功优化补偿 装 置

三、配网无功补偿

31

5. 配网无功优化补偿 装 置

三、配网无功补偿

静止 型动 态 无功补偿装置 ( SVG/STATCOM/APF )

□ 实 时谐波 抑 制 、动 态 无功补偿 、三相 不平衡 治 理 和电压波动与闪变 消 除 等 。 □ 调 节 范围 广 , 响 应 速快 , 运 行方 式 灵 活 , 而且 可 对谐波、 无功 单 独 补偿 , 也 可 综 合补偿 谐波、 无功 、三相不平衡 等 电能质量 问题 。

32

固定 无功补偿 装 置 √ √ √ √ √ 分 组自 动 投切 无功补偿 装 置

√ √

√

√

√

静止 无功功率偿 装 置

(SVC ) √ 调 压 调 容补偿装置 √ 静止型 动 态 无功补偿 装 置 (SVG/STATCOM/APF)

√

√ √ √

串联 补偿 装 置

√

5. 配网无功优化补偿 装 置

三、配网无功补偿

33

目 录

四、配网电压调整与治理

总体思路:前 几 年 公 司 大力 治 理 配网 “ 低 电压 ” , 经 上下 共 同 努 力, 已消 除 了 配变长 期 “ 低 电压 ” 问题 。 根 据 PMS2.0配网 运 维管控模 块监测 ,公 司 系统 还存 在 动 态 “ 低 电压 ” 和 “ 高 电压 ” 问题 配变 台 区 , 需 从 运 行 管 理 控 制 —— 设备 优化 配 置 —— 电网 结构优化 三 个层 面 ,按 照 “ 先 管 理 、 后 工程 ” 的 原则 , 多 措并举 、 综 合统 筹 , 科学 制 定方 案 , 合理进 行 电压 调整 与 治 理 。

四、配网电压调整治理

基本策略:

□ 应 根 据变电 站 母 线 电压、中 低 压 线 路供电 半径 及负 载 水 平、配变 台 区 出 口 电压、配 变容量及负 载 水 平、配变 低 压三相负 荷 不平衡 度 、用户电压 等情况 , 综 合分 析 ,按 照 变电 站 、 线 路、配变 台 区 逐 一制 定 整 改 措施 。

□ 对 于 电压 无功 控 制系统 及 装 置 控 制 策略 设置 不 完 善 、配变 分接 头 运 行 档 位 不 合理 、 配变 低 压三相负 荷 不平衡、 低 压 无功补偿 装 置运 行 异 常 等情况 , 优 先 采 取 运 维管控 措施治 理 。

□ 对 于 变电 站 中压 母 线 “ 低 电压 ” 及 无功 电压 调 节 能力不 足等 问题 ,应 加 强 输 变电 设备 技术 改 造 , 提高 变电 站 中压 母 线 电压质量。

□ 对 于 中压配电 线 路 末端 “ 低 电压 ” 问题 ,应 考虑 采 取 增 加 变电 站 布 点、 缩 短配电 线 路 供电 半径 、 35千伏 配电 化 、 实 施 配电 设备 技术 改 造 等 措施治 理 。

□ 除 变电 站 母 线 和中压配电 线 路 原 因 以 外 的配变 台 区 “ 低 电压 ” 问题 ,应 根 据 实 际 情况 采 取新 增 配变 布 点、 改 造低 压 线 路及 无功补偿 装 置 、 更 换 有 载 调 压(调 容)配变 等 技术 手段 治 理 。

四、配网电压调整治理

1. 运维管理措施

□ 根 据 线 路负 荷 及电压变 化 规 律 , 优化 AVC (VQC ) 控 制 策略 , 调整 电压 控 制 上限和 下限值。对 于 不 具 备 AVC (VQC )的变电 站 。 强 化 电网 “ 逆 调 压 ” 管 理 ,确 保 10千伏 母 线 电压负 荷低 谷 期间 低 位 运 行、负 荷 高峰 期间 高位 运 行。

□ 加 强 变电 站 无功设备 和 主 变 分接 开 关运 维管 理 , 结 合 日 常 周期 性 巡 视 及特 巡 开 展红 外 测 温 ,及时 消 除 无功设备 缺陷 , 合理进 行电容 器 开 关 、 主 变有 载 分接 开 关 检修 。 □ 根 据 线 路负 荷分布 及 末端 电压 情况 , 优化 10千伏 线 路 运 行方 式 。 在 日 常 周期 巡 视 中 ,对 重 超 载 、供电 半径 及 导线 截 面 不 合理 的 线 路 开 展带 电 检 测 ,及时 消 除 接 头 发热 、 导线 破 损 等 缺陷 。

综 合分 析 变电 站 母 线 电压、配变 位 置 , 分区 段 合理 确定配变 分接 头 初始 档 位 , 原则 上 距 线 路 首 端 15公 里 以 内 的配变 分接 头 档 位 设置 为 10.5千伏 ,距 线 路 首 端 15-30公 里 的 配变 分接 头 档 位 设置 为 10千伏 , 线 路超过 30公 里 的 末端 配变 分接 头 档 位 设置 为 9.5千 伏 , 并 根 据 台 区 负 荷 季 节 性 变 化 及时 调整 配变 分接 头 。

四、配网电压调整治理

1. 运维管理措施

□ 严格 执行配网 运 行规 程 相 关 巡 视周期 要求, 强 化 配网中、 低 压 无功补偿 装 置运 维管 理 ,及时 发 现 并 处理 缺陷 。 每 年 开 展 一 次 无功补偿 装 置 检查 及 无功 实 测 ,确 保无功补 偿 装 置 定值 设置合理 、 投 切 正确, 线 路及配变 功率 因数 大 于 0.9。

□ 按 月 开 展 配变负 荷 监测工 作, 迎 峰 度 夏 、 春 节 保 供电 等 负 荷 高峰 期 应 每 日 监测 。对 于 出 口 电 流 不平衡 度 超过 15%且 负 载 率 大 于 60%的配变,应 调整 三相负 荷 平衡。 根 据 相 邻 台 区 配变负 载 及用户 分布 情况 , 合理调整 台 区 供电 范围 , 提高台 区 电压质量。 □ 以 两 年 为 周期测 量配变中 性 点 接地 电 阻 , 100千伏 安 及以上的配变 接地 电 阻 不应大 于 4欧姆 , 100千伏 安 以下配变 接地 电 阻 不应大 于 10欧姆 ,不 满足 要求的 接地 装 置 应及时 消 缺 , 消 除 因 接地 不 可 靠 引起 的中 性 点电压偏 移 。

□ 在 负 荷 高峰 前 的 一个 巡 视周期 内 , 完 成 配变 台 区 综 合 检修 工 作, 重 点 排查 老 旧 及小 截 面 接 户 线 、 设备 及 导线接 头 等 , 消 除 因 施工工 艺 不 当造成 的 设备 缺陷 。

□ 健 全 营 配协同 工 作 机 制 ,平衡 分 配 新 接入 用户负 荷 ,对 可 能 造成 配变 重 过 载 、用户 “ 低 电压 ” 的应 优化控 制 用户 接入 。

四、配网电压调整治理

2. 工程技术措施

■ 变电站中压 母 线电压 治理

□ 对 未实现 区 域 无功 电压 优化控 制 的 区 域 ,应 加 装 AVC 系统 , 并逐步 接入 具 备 “ 四遥 ” 功 能的变电 站 。对 近 期 无法 实现 AVC 控 制 的变电 站 , 宜 加 装 VQC 装 置 。对不 满足 调 压要求的 无 载 调 压 主 变 更 换 为有 载 调 压 主 变。

□ 对 于 容 性无功补偿 装 置 单 组 容量过大、 运 行 调整 困难 引起 中压 母 线 “ 低 电压 ” 的变电 站 ,如 110千伏 变电 站 容 性无功补偿 装 置 单 组 容量大 于 6兆乏 、 35千伏 变电 站 容 性无 功补偿 装 置 单 组 容量大 于 3兆乏 等 ,应 加 装 电压 调 节型 无功补偿 装 置 。

□ 因 变电 站 电容 器无法 正 常投运导 致 中压 母 线 出现 低 电压的, 当 变电 站 无功 波动大 ,电容 器投 切频繁 , 可 加 装 电容 器 智 能 投 切装 置 实现 电容 器 过 零投 切 ; 当 变电 站 10千伏 母 线 电压谐波 总 畸 变 率 大 于 4%, 可 加 装 (改 装 ) 静 止 无功 发 生 器 (SVG )。 □ 对 于 已 经装 设 AVC 、 线 路 调 压 器 (并 联无功补偿 装 置 )、有 载 调 压配变的 区 域 , 可 加 装 配网 无功 电压三 级 协 调 控 制系统 优化 治 理 “ 低 电压 ” 。

四、配网电压调整治理

2. 工程技术措施

■ 中压配网线路 末端 “ 低电压 ” 治理

□ 针 对 区 域 性线 路 末端 “ 低 电压 ” ,应 结 合 电网 发展 规 划 和用电负 荷 增 长 需 求, 优 先考 虑加 快 电 源 点 建 设 和 新 增 变电 站出 线 , 山 区 、 农村 偏 远 地区 等 负 荷分散区 域 , 可采 用 35千伏 配电 化 建 设 ; 针 对 局部 或单 条 线 路 末端 低 电压,应依 次 采 用 增 大 导线 截 面 (10千伏 城市 配网 架 空主 干 线 截 面 不 宜 小 于 150mm2, 农村 配网 架 空主 干 线 截 面 不 宜 小 于 95mm2 ), 加 装 10千伏 并 联无功补偿 装 置 、 10千伏 线 路 调 压 器 、 10千伏串 联补偿 装 置 等 方 式 治 理 。

□ 在 线 路 功率 因数 低于 0.9的超供电 半径 线 路(10千伏 线 路供电 半径城市 超过 3公 里 , 农村 超过 15公 里 ) 宜 加 装 10千伏 并 联无功补偿 装 置 , 其 容量 一 般 按 线 路上配变 总 容量的 7%-10%配 置 (或 经 计 算 确定)。

四、配网电压调整治理

2. 工程技术措施

■ 中压配网线路 末端 “ 低电压 ” 治理

□ 10千伏 单 辐射 超供电 半径 配电 线 路(不 含 分布式 电 源 ), 线 路 首 末端 电压降小 于 20%, 可 装 设 单 向调 压 器 ,容量 根 据 装 置 安装 点 后 用电负 荷 确定。

□ 含 分布式 电 源 、负 荷 波动大、 带 联 络 的 10千伏 超供电 半径 配电 线 路, 线 路 首 末端 电压降小 于 20%, 可 装 设 双 向调 压 器 ,容量 根 据 安装 点 前 后 用电负 荷 与电 源 容量确 定。

□ 对 于 负 荷 比 较 分散 且 波动大、超供电 半径 配电 线 路, 线 路 首 末端 电压降小 于 20% , 尤 其 是 存 在 重 负 载 启 停 电压波动 问题 的配电 线 路, 宜 加 装 10千伏串 联补偿 装 置 。

四、配网电压调整治理

2. 工程技术措施

■ 配变 台区 “ 低电压 ” 治理

□ 优 先 采 取 无功补偿 方 式 治 理 ,对 于补偿 治 理 效果 不 明显 的 台 区 通 过 新 增 配变 布 点、 改 造低 压 线 路、 缩 短 低 压供电 半径 解决 ,同时 结 合地区 负 荷 特 性可采 用有 载 调 容、 调 压配变和 低 压 SVG 等 新 技术有 针 对 性地 开 展 治 理 。

□ 对 于 容量大 于 50千伏 安 的配变, 宜 加 装 配变 低 压 无功补偿 装 置 , 无功补偿 装 置 容量 按 照 配变容量的 10-30%进 行配 置 。

□ 综 合 考虑 技术 经济 性 ,按 照 “ 密 布 点、短 半径 ” 原则 , 新 增 配变 布 点, 缩 短 低 压供电 半 径 。

□ 针 对负 荷 密 度 大(煤改 电、电 采 暖 等 )、三相配变 难 以 进入 负 荷 中 心 以及 居民居 住 分散 等情况 可采 用单相配变供电。

□ 针 对配变平均负 载 率低于 25%、电压波动过大的 季 节 性 “ 低 电压 ” 问题 , 使 用有 载 调 容、 调 压配变。对 于 农村 地区 存 在 的 季 节 性 配变短时 严 重 过 载 的 问题 , 可 适 当使 用 高 过 载 配变。

四、配网电压调整治理

2. 工程技术措施

■ 配变 台区 “ 低电压 ” 治理

□ 配变容量及 低 压 线 路 导线 截 面 选择 应 综 合 考虑 饱 和负 荷 及供电距离, 一 次 性选择 到 位 , 避 免重复建 设 。 低 压 线 路 除 接 户 线 以 外 宜 采 取 “ 三相 四 线 ” 供电方 式 。 □ 按 照 380/220V配电 线 路 设 计 满足自 配变 低 压 出 口至 线 路 末端 (不 包括 接 户 线 )的 电压降不超过 额 定电压 4%的要求,对 低 压 线 路供电距离 进 行 测 算 , 在 此 基 础 上确 定 台 区合理 供电 半径 。

□ 对 于 出 口 电 流 不平衡 度 超过 15%、负 载 率 大 于 60%且 通 过 管 理 措施难 以 调整 的配 变 台 区 , 可 加 装 三相不平衡 自 动 调 节 装 置 。

□ 对 于低 压谐波、电压闪变、 无功补偿 容量不 足等多 种 因 素 导 致 的 “ 低 电压 ” 问题 , 可 配 置低 压 静 止 无功 发 生 器 (SVG )。

□ 大 功率 冲击 性 负 荷接入低 压配网时, 宜在其 前 端 加 装 启 动限 流 装 置 , 消 除 因 电 机 等 设备 启 动电 流 过大 引起 的电压暂降。

谢谢!

范文四：如何改善配电网电压质量的研究

如何改善配电网电压质量的研究

【摘 要】随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，用电范围日益扩大，用电量与日俱增，广大用户都要求优质的、合格的供电电压质量。因此，供电系统要想方设法保证向用户提供符合标准的电能质量。10kV 的配网主要设备包括线路、变压器、开关以及用户用电设备等，而线路、变压器以及用户的用电设备等的日常运行都与电压质量是否符合要求息息相关。本文主要根据10kV 配网的运行特点、运行情况，分析影响10kV 配网电压质量的原因，提出解决问题的方法，从而达到改善配网电压质量的目的。

【关键词】电压质量；电压指标；用电设备；10kv 配网

1. 供电电压指标

（1）电压质量是供电企业向电力用户必须保证的一项十分重要的指标。作为供电部门必须要尽可能去完成这些指标，以达到对用户安全、优质、可靠供电的要求，通过多年来人们的计算和实际运行效果来看，下面的内容值得注意：

容量大小和输送电能距离远近，对供电电压的选择有很大的关系。某一供电电压，必然有它所对应的最合理的供电容量和输送距离。而在供电容量和输送距离一定的条件下，电压增高，电流减少，导线截面与供电损耗也相应减少。因此，按照供电容量、输送距离和供电电压等级的关系，选择最佳的供电电压。

一般供电容量在100kW 以下或输送距离在0.6km 以内的，采用0.38/0.22kV供电；

供电容量在100～1200kW 或输送距离在4～15km 以内的，采用6kV 供电；

供电容量在200～2000kW 或输送距离在6～20km 以内的，采用10kV 供电；

供电系统应保持额定电压运行，供电系统向用户供电，用户受电端电压变动幅度不应超过：①10kV 及以下高压电力用户和低压电力用户为额定电压的±7%。②低压照明用户受电端电压变动幅度为额定电压的+7%、-10%。电压变动幅度可按下式计算： ，式中为电压变动率，为用户受电端实测电压，为供电额定电压。

电压偏差允许值，包括用电设备端子电压偏差允许值和供电电压允许偏差。

（1）用电设备端子电压偏差允许值。用电设备端子电压实际值偏离额定值时，其性能将直接受到影响。各种用电设备都是按额定电压设计制造的。这些设备在额定电压下运行将取得最佳的工效。电压过大地偏离额定值，将对用户产生不良的影响。

从节能和充分发挥设备效能考虑，应尽可能使工作电压维持在额定状态，偏

范文五：农村配电网低电压治理措施研究

研

究与开发

农村配电网低电压治理措施研究

黄桂兰1,2 林 韩3 蔡金锭1

（1. 福州大学电气工程与自动化学院，福建 闽侯 350116；

2. 福建省电力有限公司技术中心，福州 350007；

3. 福建省电力有限公司，福州 350003）

摘要 近年来，随着国民经济的稳步发展，尤其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，致使在用电高峰时段，部分地区的客户端电压偏低，给居民生活带来诸多不便。为了解决低电压问题给用户造成的生活困扰，首先应分析造成低电压问题的主要原因，然后对应原因提出理论上的治理措施。最后通过实例分析，采用 PSCAD/EMTDC仿真软件建立农村配电网基本供电模型，模拟仿真了供电半径过长、输电线线径过小、配变超重载、三相负载不平衡造成配电网低电压问题的基本情况，并且通过仿真验证不同情况造成低电压问题的治理措施。

关键词：低电压；配电网；治理措施；三相不平衡

Measures of Low Voltage for Rural Power Distribution Network

Huang Guilan1,2 Lin Han3 Cai Jinding 1

(1. Electrical Engineering and Automation College of Fuzhou University, Minhou, Fujian 350116;

2. Technology Center of Fujian Electric Power Company, Limited, Fuzhou 350007;

3. Fujian Electric Power Company,Limited, Fuzhou 350003)

Abstract In recent years, with the steady development of national economy, especially under the stimulation policy of new countryside construction and “village appliances”, the voltage is lower than the demand of user at peak times. It brings a lot of inconvenience to the life of people. In order to solve the problem of the low voltage, this article firstly analyzes the main causes of low voltage. Secondly, it advances the measures for the corresponding causes to control the voltage. And then, this paper uses the PSCAD/EMTDC simulation software to establish the rural distribution network power supply model based on actual case, and it simulates the low voltage causes about the long power supply radius, big transmission line diameter, overloaded distribution transformer and the three-phase unbalanced load. Finally, it verifies the measures for the low voltage.

Keywords ：low voltage；distribution ；measure ；three-phase unbalanced

农村居民生活水平的提高，伴随着其对电力资种原因，提出了相应的低电压治理措施，并利用源的需求量增大。然而由于家用电器的大量使用，PSCAD 仿真软件验证了该治理措施的可行性，为农加上许多农村地区电力设施的落后，造成农村电压村地区长期存在的低电压治理问题提供了依据。 不够稳定。低电压给居民的生产生活带来了严重的

1 低电压成因分析

影响，电压过低使家用电器无法正常使用，如照明灯不亮、电饭锅做饭困难、不能正常看电视、电脑1.1 电压损耗理论计算 难以启动等，严重影响了农村客户的用量质量，制如图1所示为线路的等值电路，在低压网络中，约了农村经济的快速发展。因此，关于低电压的治考虑到电压降纵分量δU 对电压绝对值大小影响很理问题迫在眉睫。本文介绍了造成低电压问题的几小，故电压损耗（电压损耗是指线路始末两端电压

64

2015年第11期

的数值差）可以近似为[1-2]：

ΔU =U 1?U +QX 2=

PR U N

=P (R +X tan ?) PL (r +x tan ?) U =

N U （1）

N

式中，P 为线路输送的有功功率；Q 为线路输送的

无功功率；R 线路电阻；X 为线路电抗；U N 为线路额定电压；r 为导线单位长度电阻；x 为导线单位长度电抗；L 为导线的长度。 1.2 成因分析

由式（1）可知，电压损耗主要与线路输送有功功率P ，无功功率Q ，线路电阻R 、线路电抗X 四个主要因素有关。

图1 电压降落计算模型

1）低压损耗与电阻的关系

由式（1）可知，当其余因素不变时，电压降与电阻成一定的比例关系，而线路电阻与线路的长度L 、导线的额定截面积s 、导线材料特性ρ等有关。线路电阻过大导致的低电压成因主要有以下几方面：

（1）10kV 及低压供电距离变长。

（2）与线径大小有关，主要是10kV 线径小，低压主干、分支线线径小，及接户线、表后线线径小。

（3）供电距离变长及线径变小，主要为线路老化接头多。

2）低压损耗与负荷的关系

由式（1）可知，线路电压损耗与负荷P 成一定比例关系，当其他条件不变的情形下，线路负荷越大，电压损耗越大，反之越小。在实际中，由变电站出线的某10kV 馈线超重载引起的台区低电压现象很少，而大部分10kV 线路超重载是由于线路选型不合理所导致，因此本文针对10kV 线路重载情况不扩展讨论，本文讨论的重点是配变超重载造成

研究与开发

配变低压侧首端低压下降的情况。

3）低压损耗与无功补偿的关系

由式（1）可知，电压损耗与无功成一定比例关系，在实际线路运行中：

（1）变电站10kV 母线有若干组无功补偿装置，无功较为富余，未出现无功缺额情况变电站10kV 出线的功率因数及电压都很稳定；

（2）配变低压侧首端也安装若干组电容器，无功也较为富余，在配变未出现超重载情形下，其配变低压侧首端的功率因数基本都维持在0.95以上。

因此在实际配网系统中，无功补偿不足一般都是出现在10kV 及0.4kV 低压线路。

4）其他成因

在实际中，部分电压损耗是由于电阻、有功负荷及无功负荷三者综合造成的，如三相不平衡、单相（二线）供电等其他原因。

三相不平衡引起的低电压主要由以下造成： （1）三相负荷均分接入时，由于用户用电习惯不一致导致负荷不均衡，最终引起某一相（或两相）电压过低，该类原因属于技术上原因。

（2）配变低压侧三相负荷接入不均匀，存在单相（二线）超重载，属于管理上的原因。

2 低电压治理措施

2.1 供电距离过长对应的治理措施

10kV 供电距离过长在实际中较为有效的措施有三方面：①在10kV 供电线路中加装无功补偿装置，提升10kV 线路功率因数，降低线路电压损耗；②在10kV 线路中装设线路调压器，提升10kV 线路输送容量，提高线路末端电压；③在配变首端应用宽幅调压变压器，扩大配变档位调节，使配变低压侧电压维持稳定。

同时，低压供电距离过长可通过新建台区，分割负荷；加装低压线路调压器；加装低压无功补偿等措施进行电压提升。

2.2 线路线径过大对应的治理措施

针对线径偏小的根治措施主要有以下几方面措施：①针对线路线径偏小且容易更换的情况，则应优先考虑更换大容量导线，降低电压损耗；②如果线路导线不容易更换，则可考虑应用无功补偿装置，减少无功损耗，提升功率因数，降低电压损耗。 2.3 配变超重载对应的治理措施

针对配变超重载引起的配电变压器电压损耗率

2015年第11期 65

表

4 装设无功补偿后后各节点电压

三相 B 点电压 D 点电压 F 点电压 I 点电压 H 点电压

/V

/V

/V

/V

/V

A 相 B 相 C 相

图4 装设无功补偿后

3.3 增大分支线线径

由3.2中仿真结果可知，加装无功补偿后配变低压侧首端低压提升至220V 以上，但是由于低压线路的损耗，最末端F 点的电压依然不符合要求。则应考虑其分支线路线径选择过小造成电压损耗大的原因，对应的解决措施可有效更换分支线。则在3.2的仿真条件基础上更换分支线路EF 为LGJ-70，更换后其对应各节点电压见表5，F 点单相电压变化情况如图5所示。

表

5 更换分支线后各节点电压

三相 B 点电压 D 点电压 F 点电压 I 点电压 H 点电压

/V

/V

/V

/V

/V

A 相 B 相 C 相

图5 更换分支线后

3.4 接入自耦变压器

由3.3中仿真结果可知，除I 、H 点三相电压不平衡外，其余各点电压均已满足用户用电要求。针

研究与开发

对线路GI 、KH 段三相负荷不平衡，在这两段线路中接入自耦变压器，调节末端I 、H 点三相电压平衡。文献[5]中提出自耦变压器存在公共绕组，由降压变压器和升压变压器两种，且其变比可调[8]。因此可在3.3仿真条件的基础上接入两组三相自耦变压器并调节其变比，其对应各节点电压见表6，I 、H

点三相电压变化情况如图6所示。

表6 接入自耦变压器后各节点电压

三相 B 点电压D 点电压 F 点电压 I 点电压H 点电压

/V

/V

/V

/V

/V

A 相 B 相 C 相

图6 接入自耦变压器后

经过上述一系列措施处理后，各节点电压均在198V 以上，且各节点三相电压基本平衡，满足用户用电电压要求。

4 结论

本文采用PSCAD/EMTDC软件，通过实例仿真验证输电线路距离过长、输电线路线径过小、三相负荷不平衡等情况造成的居民用电低电压现象。文中根据造成低电压现象的原因主次顺序分别选用相应的措施进行低电压治理，且取得了一定成效，为农村偏远地区长期存在的低电压治理问题提供了依据。

（下转第82页）

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