解决农村电网末端电压过低的途径.pdf

1、1RURAL ELECTRIFICATION2007年第4期 总第239期Energy Efficiency 降损节能1 问题的提出随 着 一 、 二 期 农 村 电 网 建 设 与 改 造 工 程 的 结 束 ， 农 村电 网 的 安 全 健 康 水 平 大 大 地 提 高 ， 电 压 质 量 也 整 体 大 幅 度提 高 ， 为 农 村 经 济 的 发 展 和 新 农 村 建 设 的 提 供 了 有 力 的 电力 保 证 。 但 由 于 一 、 二 期 农 村 电 网 改 造 资 金 投 入 有 限 和 农村 电 网 固 有 的 分 布 性 ， 使 农 村 电 网 没 有 得 到 彻 底

2、的 改 造 ，加 上 当 时 的 电 网 改 造 规 划 没 有 按 需 规 划 ， 只 按 “ 钱 ” 规 划改 造 。 随 着 新 农 村 建 设 和 构 建 和 谐 社 会 的 提 出 ， 在 没 有 得到 有 效 改 造 的 区 域 的 农 村 电 网 的 电 压 质 量 存 在 不 合 格 的 问题 也 越 来 越 突 出 ， 对 农 村 居 民 的 生 活 用 电 带 来 的 影 响 也 越来 越 大 ， 但 电 力 企 业 无 力 拿 出 大 量 的 资 金 来 解 决 这 一 问 题的 。 为 了 在 资 金 有 限 的 情 况 下 逐 步 的 解 决 好 农 村 目 前 还

3、存在 的 低 电 压 这 一 涉 及 到 提 高 农 村 居 民 生 活 质 量 的 问 题 ， 笔者 在 所 在 单 位 管 理 农 村 电 网 中 使 用 一 种 新 型 提 高 电 压 质 量的 产 品 数 字 低 电 压 补 偿 装 置 ， 可 以 在 不 增 加 10 kV线 路 、不 新 增 加 配 电 变 压 器 、 不 改 造 低 压 线 路 的 情 况 下 ， 有 效 的解 决 农 村 配 变 台 区 低 压 线 路 中 末 端 电 压 不 合 格 的 问 题 ， 是一 种 解 决 农 村 电 网 末 端 电 压 过 低 的 较 为 经 济 的 途 径 。2 现有解决低电压的

4、途径改 造 台 区 低 压 线 路 ， 将 截 面 较 小 的 导 线 换 成 较 大 线 径的 导 线 ， 或 将 单 相 供 电 改 成 三 相 四 制 供 电 。延 伸 10 kV线 路 、 新 增 配 电 变 压 器 。安 装 低 压 无 功 补 偿 装 置 ， 这 对 低 压 台 区 中 感 性 负 荷 较重 时 ， 如 抽 水 用 电 高 峰 时 ， 适 时 、 准 确 地 投 入 无 功 补 偿 装置 ， 提 高 电 压 的 效 果 较 为 明 显 ； 如 在 低 压 台 区 中 以 电 阻 性负 荷 为 主 时 ， 效 果 就 不 明 显 了 。调 整 配 电 变 压 器 的

5、电 压 分 接 头 位 置 ， 但 在 负 荷 轻 时 ，会 造 成 首 端 电 压 较 高 。提 高 三 相 负 荷 的 平 衡 度 。3 数字低电压补偿装置解决低电压问题数 字 低 电 压 补 偿 装 置 原 理 如 图 1所 示 。解决农村电网末端电压过低的途径叶民，四川省德阳电业局摘要： 针对农网基础薄弱、供电半径大、负荷不稳定的现状，该文介绍了通过应用数字电低压补偿装置改善低压线路末端电压质量的方法，并对采用数字低电压补偿装置与采用延伸10 kV线路并安装传统变压器的经济技术作了相应比较。关键词： 低压线路；电压质量；数字低电压补偿装置中图分类号： TM727.2 文献标志码： B

6、文章编号： 1003-0867(2007)04-0051-02LGBT续流模块LGBT升压斩波模块LGBT驱动及保护电路储能输入滤波GPU控制电路显示调节输出滤波输出滤波反馈单元及保护取样单元输出输入图1 数字低电压补偿装置原理图3.1 数字低电压补偿装置的功能、特点该 设 备 直 接 串 联 在 低 压 线 路 中 ， 通 过 高 频 斩 波 的 原 理对 线 路 后 端 电 压 进 行 升 压 、 稳 压 以 提 高 供 电 质 量 及 电 压 合格 率 。 根 据 后 端 用 电 负 荷 的 不 同 ， 该 设 备 对 输 出 电 压 的 最大 提 升 范 围 为 输 入 电 压 的 1

7、40% 150%， 其 特 点 是 输 入 电压 适 应 范 围 宽 （ 工 作 电 压 90 250 V） 、 空 载 和 负 载 损 耗小 、 操 作 简 单 、 小 巧 轻 便 、 便 于 安 装 施 工 ， 不 需 延 伸 10 kV线 路 和 增 加 传 统 变 压 器 ， 降 低 了 投 资 成 本 。 它 适 用 一些 因 线 路 太 长 而 造 成 后 端 用 户 不 能 正 常 用 电 和 电 压 合 格 率偏 低 的 台 区 。3.2 补偿装置的适用范围及选点正 确 选 择 补 偿 装 置 的 安 装 位 置 ， 能 充 分 发 挥 补 偿 装 置的 作 用 ， 一 般 情

8、 况 下 ， 不 要 将 补 偿 装 置 选 在 高 峰 时 期 电 压最 低 的 位 置 ， 应 提 前 。对 于 一 些 因 线 路 太 长 而 造 成 后 端 用 户 不 能 正 常 用 电的 台 区 ， 在 用 电 高 峰 期 时 期 ， 末 端 用 户 电 压 可 能 低 至110 150 V， 此 时 已 不 能 保 证 用 户 基 本 用 电 需 求 ， 如 照明 、 看 电 视 、 启 动 抽 水 机 和 碾 米 机 等 。 针 对 这 种 情 况 ， 可将 补 偿 装 置 的 安 装 点 选 择 在 高 峰 期 电 压 为 140 160 V的 位置 ， 经 补 偿 装 置

9、的 升 压 后 ， 可 以 将 该 位 置 的 电 压 由 原 来 的140 160 V提 高 到 200 230 V， 线 路 末 端 电 压 也 能 从 原 来的 110 150 V提 高 到 170 210 V， 进 而 保 证 了 用 户 的 基 本家 用 电 器 在 用 电 高 峰 期 能 够 正 常 使 用 。对 于 农 网 改 造 后 线 路 不 是 很 长 ， 但 新 增 电 器 较 多 等 原因 ， 使 线 路 负 荷 加 大 ， 造 成 末 端 用 户 在 用 电 高 峰 期 电 压 仅2RURAL ELECTRIFICATION2007年第4期 总第239期降损节能 En

10、ergy Efficiency为 160 190 V， 使 用 电 质 量 偏 差 ， 电 压 合 格 率 降 低 。 针 对这 种 情 况 ， 可 将 的 安 装 点 选 择 在 电 压 低 于 合 格 电 压 198 V的 地 方 ， 如 180 198 V之 间 的 点 进 行 安 装 ， 经 补 偿 装 置 的升 压 后 ， 可 将 电 压 提 升 到 230 V， 保 证 末 端 用 户 的 用 电 质量 和 提 高 电 压 合 格 率 。4 运用实例南 郊 学 习 村 台 区 （ 如 图 2所 示 ） 。 该 台 区 配 变 容 量为 50 kVA， 供 电 半 径 最 长 是 配

11、 变 到 49#杆 这 条 线 路 ， 长约 1765 m。 该 线 路 从 配 变 到 19#杆 是 四 线 制 25 mm2线 ，19#杆 到 40#杆 是 两 线 制 16 mm2， 40#杆 到 末 端 的 49#杆 是两 线 制 25 mm2线 。 用 电 负 荷 除 了 日 常 的 家 电 如 照 明 、 电 视 、电 饭 煲 等 ， 主 要 还 有 一 些 家 用 功 率 较 大 （ 1.5 2.2 kW） 的 单相 碾 米 机 。 在 用 电 高 峰 时 ， 末 端 电 压 仅 为 167 V， 这 属 于 典型 超 长 供 电 半 径 ， 负 荷 较 大 ， 低 压 网 络

12、架 空 线 线 径 较 小 ， 而导 致 线 路 末 端 的 用 户 用 电 出 现 问 题 。4.1 传统解决方案采 用 延 伸 10 kV线 路 1000 m、 新 增 配 电 变 压 器 的 方 法解 决 该 区 域 的 低 电 压 问 题 。 主 要 投 资 如 表 1所 示 （ 按 四 川省 2000造 价 定 额 计 算 ） 。4.2 使用数字低电压补偿装置解决电压方案同 样 在 距 该 台 区 变 压 器 1000 m安 装 低 电 压 补 偿 装 置 ，主 要 投 资 如 表 2所 示 （ 按 四 川 省 2000造 价 定 额 计 算 ） 。4.3 新增变压器和补偿装置方案的

13、比较从 补 偿 装 置 总 体 费 用 也 可 以 看 出 ， 其 安 装 十 分 简 单 、便 捷 ， 可 节 约 大 量 的 人 力 、 物 力 。 进 而 减 少 了 农 网 改 造 的投 资 。 两 个 方 案 的 比 较 情 况 如 表 3所 示 。图2 南郊学习村台区线路情况项目数字低电压补偿装装置变压器附材人工费总计数量1台已含在补偿装置中套用配电箱安装定额5B0265金额8600041.748641.74由 表 3可 以 看 出 数 字 低 电 压 补 偿 装 置 （ 表 中 简 称 补 偿装 置 ） 具 有 较 高 的 性 能 、 性 价 比 。4.4 运行效果该 补 偿 装

14、 置 在 我 局 各 供 电 局 存 在 低 电 压 问 题 的 区 域 内共 安 装 了 20余 台 ， 通 过 对 该 装 置 安 装 前 后 电 压 的 人 工 实测 与 自 动 记 录 仪 所 记 录 的 数 据 显 示 ， 该 装 置 具 有 良 好 的运 行 效 果 （ 南 郊 学 习 村 台 区 末 端 电 压 合 格 率 由 45%提 高 到90%） 。5 结束语通 过 对 数 字 低 电 压 补 偿 装 置 的 运 行 情 况 和 经 济 技 术 分析 ， 数 字 低 电 压 补 偿 装 置 仅 需 要 少 量 投 资 就 能 够 改 善 和 提高 远 离 电 源 点 的 农

15、 村 居 民 用 户 的 电 压 质 量 ， 是 一 种 投 资少 、 见 效 快 ， 安 装 运 行 维 护 方 便 地 解 决 农 村 电 网 末 端 低 电压 问 题 的 有 效 途 径 。项目是否延长10KV线路空载损耗额定容量损耗保护功能带载能力补偿稳定能力升压能力安装资金投资人力投资新增变压器需要额定较高需另加设备强需要调节电压接头-10% +10%复杂大大补偿装置不需要5W负载3%自带一般强最高4050%的升压能力简单小小项目10 kV线路（材料）变压器（S9型30 kVA）配电箱其它费用人工费总计数量1km1台1台定额费用定额费用 金额/元25372.0011712.004560.0013628.0012446.0867718.08表1 主要投资情况表2 采用数字低电压补偿装置的投资情况表3 两种方案的比较图3 电压对比图