影响电压质量的因素及提升电压质量措施

影响电压质量的因素及提升电压质量措施

【摘 要】文章介绍供电电压质量的要求，分析影响电压质量的因素，提出提升电压质量的措施，从而确保供电可靠性。

【关键词】10kV；电压质量；无功优化；平衡负荷；措施

1 供电电压质量的要求

国家和行业规定，10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7%；220V单相供电电压允许偏差为标称电压的+7%、-10%；城市居民用户受电端电压合格率不低于95%，农村居民用户受电端电压合格率不低于94%。

2 影响电压质量的因素

2.1 电网架构仍然不完善

改革开放以来，我国经济发展十分迅速，导致出现了很多地区经济发展不平衡的情况，特别是对于新兴的工业区，由于这些工业区是是刚刚兴起的，短时间内的用电量剧增，造成线路过负荷的现象出现。还有的地区，特别是城郊和农村地区，不但线径小，线路破旧，而且低压供电半径比较大，造成的直接后果是用户端电压质量较差。

2.2 系统干扰性负荷

系统本身接有整流器、电弧炉、单相负荷、大功率电动机等干扰性负荷。这些负荷会对电网产生的负面影响有无功冲击、谐波、负序等，并且这些负面影响还可以经过公共连接点影响其他终端用户。所以，为了能够及时缓解这些问题，系统中一定要安装相关装置，同时还要依照电能质量评估体系，来约束这类用户对电能质量的影响。

2.3 季节对电力供应的影响较大

电力负荷会随用户生产流程与昼夜、季节的变化而改变。用电负荷越低电压越高，用电负荷越高电压越低，导致不同季节、不同时间中用电量峰谷负荷的悬殊，从而引起电压波动较大，不能够提供稳定的运行电压。

2.4 设备问题

配网380/220V 线路、10kV线路以及运行时间长、配电设备数量巨大的线路设备数量很多，要对改造量残旧设备与线路需要按轻重缓急按计划分年分批进行，在一定程度上阻碍了电压质量的提高。

2.5 干扰系统，造成断电或电压变动的因素

干扰系统，造成断电或电压变动的因素很多，如雷电、树枝影响、外力破坏、电容器投切、配电设备故障、线路切换等，这些因素甚至会对相邻线路造成影响，造成有害影响的蔓延。

3 提升电压质量的措施

针对提升配电网电压质量的目标，本文对配电网电压质量具体提升流程及相关措施总结如下。

3.1 加强对农网的改造

农村电网用电具有一定的特殊性，造成其配变负荷与高低压线路较重，进而降低了电压的合格率。配电网架差，自然能耗高，负荷率低。配变布点少，配电设备老化，供电半径长且线径小。降低线损是供电企业提高经济效益最直接也是最根本的手段。可以通过增加农网无功补偿容量的方式来降低线损，增加电力网的功率因数，从而降低线损，提高电压质量。

3.2 技术措施

（1）针对配电网的电压越限情况，采用下述几种方法解决，主要有 5个方面的内容：平衡负荷、提高电力用户的功率、调节变压器分接开关、无功优化、采用配电网电压无功自动控制（automatic voltage quality control，AVQC）系统。

（2）平衡负荷

由于负荷的随机性及用电的不平衡性，配电网中存在三相负荷不平衡的现象，这会导致三相电压不平衡，中性点电压偏移越限（超过15% 相电压）；会使中性线电流过大，变压器运行温度过高，严重时将变压器损坏。因此，当出现三相不平衡负荷时，应尽快将负荷平衡，以提高电压质量，降低损耗。

（3）提高电力用户的功率

由于电网内各个生产用户的自然功率因素比较低，增加了各个生产用户对电网无功功率的吸取，导致各个发电机只有生产大量的无功功率才能使之达到平衡，但是，发电机生产大量的无功功率就会减少对有功的输出，从而减弱了供电能力，同时对无功的远距离输送也增加了电力的损耗。所以，供电管理部门必须提高电力用户的功率，相关的电力部门必须经常性的考核电网生产用户的力率，根据电网生产用户力率的大小来制定电价，通过电价的杠杆作用，促使各个电网生产用户采用必要的技术措施，提高电网的运行功率。用户功率因素提高以后，就会减少对电网无功的吸取，减少了电压的损失，从而使用户受点端的电压质量得到保证。

（4）变压器调压

变压器是重要的变电设备，也是重要的调压设备，变压器调压是一个丰富的内容，详述如下：

1）加强在运配电变压器挡位优化调整

配电变压器挡位调整前后，需对其低压出口和所供的首、末端低压用户电压进行现场实测，对实测和用电信息采集系统电压超出国标误差范围的情况，及时整改。配电变压器挡位调整后现场进行相关试验，合格后投入运行，确保安全。及时分析配电变压器调挡后其低压出口及所供台区各低压用户的电压合格率提升效果，总结经验，便于指导下一步配电变压器调挡工作。

2）试点应用有载调压配电变压器

部分配电变压器台区电压波动幅度大，存在短时间内配电变压器台区电压越上限与越下限并存现象，低压无功补偿装置仍不能有效改善电压水平。对已建成配电自动化的相关单位选取部分供电区域试点加装有载调压配电变压器，合理设置调压策略，利用自动化信息通道上传运行信息，及时掌控设备状况，可解决部分台区由于负荷电压波动造成的短时电压越限情况。

3）强化新增配电变压器初始挡位验收管理

新建或更换配电变压器时，投运前将配电变压器初始挡位列入工程验收内容。按照配电变压器低挡位（9.5kV/400V）用在线路末端，高挡位（10.5kV/400V）用在线路首端的原则，根据10kV配电线路长度，合理确定配电变压器初始运行挡位。对于10kV配电线路15km以内的配电变压器宜选用10.5kV/400V挡位，15～30km 之间配电变压器宜选用10kV/400V 挡位，大于30km 配电变压器宜选用 9.5kV/400V 挡位，对于5挡配电变压器可以将上述分类进一步细分。4）强化变电站母线“逆调压”

强化电网“逆调压”管理，确保负荷低谷期间 10kV 母线电压低位运行，使配电变压器低压侧的电压降低；负荷高峰期间高位运行，使得配电变压器低压侧的电压上升。同时按照线路首端配电变压器低挡位、线路末端配电变压器高挡位的原则，合理确定配电变压器运行挡位。

（4）无功优化

配电网供电负荷的多样性会导致配电网谐波含量增加，电压发生畸变，电压合格率低。在城市中心区域试点应用动态无功补偿装置，不仅可以提升电压的品质，同时提高配电网无功补偿的灵活性，还起到降损节能的效果。

加强系统内无功设备巡视，加强并网风电场等新能源和非统调电厂（地方电厂）的无功出力和电压曲线管理，加强用户侧无功设备自动投切管理，提高无功

设备可用率，从而提升电压质量，降低电能损耗。

（5）配电网AVQC系统

结合配电自动化建设，充分利用配电自动化系统通信通道和测控设备，建设配电网 AVQC 系统调节有载配电变压器、低压无功补偿装置、线路调压器等，实现动态调节配电网电压和功率因数。

优化调整电网 AVQC系统控制策略。开展AVQC系统控制策略合理性分析，有选择性地将负载率较低、电缆化率较高的变电站 10kV母线电压限值由“0～+7%”修改为“0～ +6%”；强化电网“逆调压”管理，确保负荷低谷期间 10kV母线电压低位运行，负荷高峰期间高位运行。兼顾无功设备和调压主变压器的安全可靠运行，尽量减少无功设备投切次数和主变压器分接开关动作次数。

4 结束语

综上所述，提高农村电压质量及供电可靠性，平衡负荷、提高电力用户的功率、调节变压器分接开关、无功优化、采用配电网电压无功自动控制（automatic voltage quality control，AVQC）系统等方面入手，推进技术升级、设备完善，推进以人为本的科学管理，这才是农村电网发展的必由之路。

参考文献：

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[2]王辉.浅谈如何提高农村电压质量及供电可靠性[J].中国新技术新产品，2013（6）.

[3]毕鹏翔，刘健，张文元.以提高供电电压质量为目标的配网重构[J].电网技术，2008（26）.