黃勝章

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局，廣東 陽江 529500）

引言

近期95598客戶服務(wù)中心整理出全年用戶抱怨、投訴工單，涉及電壓質(zhì)量的工單占總工單的占比非常大。也就是說，電壓不合格是目前用戶投訴的熱點，是供電部門目前迫切需要解決的難點。用戶集中反映的問題是高峰時段“飯煮不熟，空調(diào)啟動不了，日光燈頻閃”。根據(jù)計量自動化系統(tǒng)記錄的全縣公變低壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)情況來看，低電壓臺區(qū)集中在110 kV福安變電站10 kV F01福儒線上。10 kV F01福儒線獨洞臺區(qū)變壓器低壓側(cè)首端電壓為186 V，電壓偏離正常值-15%。經(jīng)抄表員現(xiàn)場測量，高峰時段，獨洞臺區(qū)低壓線路末端用戶入戶端電壓為171 V，嚴(yán)重地影響了該線路上用戶的正常用電。因此，提高10 kV F01福儒線的運行電壓，讓農(nóng)村養(yǎng)殖用戶、居民用戶用上合格、安全的電能，是供電部門的當(dāng)務(wù)之急。

1 10 kV F01福儒線運行狀態(tài)及分析

10 kV F01福儒線線路末端電壓偏低，無功補償不足，不能滿足用戶對電能質(zhì)量的要求。根據(jù)10 kV F01福儒線線路現(xiàn)狀以及配電網(wǎng)無功補償原則，對該線進行無功集中補償、桿上補償以及用戶側(cè)補償，使得該線路各節(jié)點電壓均符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1.1 總體情況

陽西縣位于廣東省西南部沿海地區(qū)，電網(wǎng)總體架構(gòu)比較合理，但仍存在部分10 kV供電線路供電半徑偏大。由于線路長，線徑截面偏小，造成線路末端電壓質(zhì)量不合格。尤其是陽西縣沿海地區(qū)，沿海區(qū)域養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，負(fù)荷大多為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電，負(fù)荷隨季節(jié)起伏較大，配變?nèi)萘啃∏曳稚?，?fù)荷高峰期間末端電壓嚴(yán)重偏低，造成10 kV線路電壓質(zhì)量極其不穩(wěn)定，10 kV線路線損偏高。10 kV F01福儒線架空線總長47.33 km，電纜總長0.99 km，專變數(shù)量42臺，容量5 505 kVA，公變數(shù)量31臺，容量6 785 kVA，用戶總數(shù)量4 671戶。由110 kV福安變電站架設(shè)架空線（LGJ-240）供電至儒洞開關(guān)站（原35 kV儒洞變電站）。

1.2 10 kV F01福儒線電壓情況

根據(jù)計量自動化系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)來看，110 kV福安變電站10 kVF01福儒線出線端電壓值穩(wěn)定控制在10.0～10.7之間，電壓質(zhì)量合格。但從計量自動化系統(tǒng)記錄的全縣公變低壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)情況來看，負(fù)荷高峰時段最低電壓低于198 V（單相）的臺區(qū)10 kV F01福儒線有9個，占全縣低電壓臺區(qū)總數(shù)的18%，基本集中在10 kV F01福儒線線路末端。10 kV F01福儒線線路首端各配電變壓器電壓下限在合格范圍內(nèi)，電壓上限已超出了合格范圍，幅值最大的是線路首端的“新圩路口公變”。公變電壓最低的是“獨洞臺區(qū)”。經(jīng)抄表員現(xiàn)場測量，高峰時段，獨洞臺區(qū)低壓線路末端用戶入戶端電壓171 V，10 kV F01福儒線線路末端臺區(qū)居民到戶電壓嚴(yán)重偏離了標(biāo)稱值,嚴(yán)重影響了用戶的正常用電。

1.3 10 kV F01福儒線無功情況

根據(jù)計量自動化系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)來看，110 kV福安變電站10 kV F01福儒線平均無功功率為1 540 kVar。變電站10 kV線母線電壓控制得很穩(wěn)定，但110 kV福安變電站其余各10 kV出線功率因數(shù)卻能穩(wěn)定控制在0.95～0.99之間。而10 kV福儒線一直在0.9以下徘徊。同時，10 kV F01福儒線沿線各公變臺區(qū)功率因數(shù)基本在0.9以上。但各專變功率因數(shù)卻參差不齊，功率因數(shù)與所處線路位置沒有關(guān)聯(lián)性，只與專變?nèi)萘坑嘘P(guān)聯(lián)。專變?nèi)萘啃∮?0 kVA的基本是通訊基站，功率因數(shù)基本保持在0.96以上，專變?nèi)萘吭?0～80 kVA的一般為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)養(yǎng)殖用戶，功率因數(shù)平均值為0.69。專變?nèi)萘吭?00 kVA及上的，功率因數(shù)保持在0.85左右。

1.4 10 kV F01福儒線線損情況

10 kV F01福儒線2013年累計線路率6.49%，是所有10 kV線路最高的。從2013年9月理論線損代表月計算出的數(shù)據(jù)配網(wǎng)結(jié)果評價表也可以看出，10 kV F01福儒線配線損耗偏大，線損理論值達(dá)到5.81%，全網(wǎng)最高，給出配網(wǎng)評價是：偏大（負(fù)荷稀疏地區(qū)）。從福儒線主干線線徑來看，儒洞開關(guān)站前3.5公里架空進線為鋼芯鋁絞線LGJ-240，月運行最大運行電流值是 279 A（4218/1.732/10/0.872），遠(yuǎn)未達(dá)到該線路允許的最大電流610A。儒洞開關(guān)站主要出線為壽場線，其主干線路線徑為鋼芯鋁絞線LGJ-150，該分支線路配變總?cè)萘? 500 kVA，占10 kV F01福儒線線路配變總?cè)萘康?1%，線路電流亦遠(yuǎn)沒有超過安全值。配電線路負(fù)載率不高，線損卻偏高，剔除管理方面原因外，影響配電線路損耗主要成因是線路供電半徑過大，迂回供電，以及該線路末端電壓偏低。

2 變電站及開關(guān)站無功補償

110 kV福安變電站主變?nèi)萘繛?0 000 kVA，無功補償裝置總?cè)萘繛? 000 kVar，使用AVC控制系統(tǒng)，按10 kV母線電壓值為10.0～10.7的策略，自動控制各種設(shè)備參數(shù)從而改善電網(wǎng)電壓水平。根據(jù)系統(tǒng)記錄的參數(shù)來看，AVC系統(tǒng)很好地限制了10 kV母線電壓波動幅度。10 kV母線電壓平均控制在10.5左右，不能再通過無功補償了提高10 kV福儒線的功率因數(shù)。儒洞開關(guān)站10 kV配電房開關(guān)柜處原有無功補償柜一套，補償總?cè)萘繛? 800 kVar。因退出運行2年，經(jīng)廠家檢測維修后，已重新投入運行。因儒洞開關(guān)站位于線路首端距離變電站3.5 km處，故補償效果不明顯[2]。

3 10 kV F01福儒線線路無功補償

無功補償優(yōu)化過程中，一般要遵循的原則是：“分散補償和集中補償相結(jié)合”。通過對線路無功優(yōu)化分析計算后，首先要確定補償模式，然后再確定補償點和補償容量。10 kV F01福儒線沿線各公變臺區(qū)功率因數(shù)基本在0.9以上，現(xiàn)除了個別設(shè)備故障外，低壓無功補償柜基本已將公變臺區(qū)的功率因數(shù)控制在0.9及以上。而專變用戶因為實行功率因數(shù)調(diào)整電費辦法，報裝容量在100 kVA及以上的工業(yè)、非工業(yè)以及農(nóng)業(yè)用戶按功率因數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)0.8～0.9來考核，故這部分專變用戶因為涉及自己的經(jīng)濟利益緣故，會比較注重電力設(shè)備的無功補償情況，其功率因數(shù)基本達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)，個別大型用電企業(yè)甚至達(dá)到0.95以上。而報裝容量在100 kVA的專變用戶因不用執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費辦法，故大多不愿意“額外”地提供資金對無功進行就地補償。報裝容量在100 kVA以下的，通訊基站用戶用電設(shè)備一般為阻性負(fù)載，而且三大通訊公司也注重信號發(fā)射基站的用電電能質(zhì)量，故其變壓器功率因數(shù)基本控制在0.96以上。而其他用戶變壓器功率因數(shù)基本在0.7左右，有的甚至低至0.235[3]。

根據(jù)上述分析，10 kV F01福儒線線路無功優(yōu)化計算可以省略公用變壓器、通訊基站以及100 kVA及以上的專變用戶。具體補償方式宜結(jié)合以下客觀實際情況來開展：

1）補償點宜少。結(jié)合線路實際情況，補償點安裝在距線路電源側(cè)2/3處，該處剛好是2條主要分支線T節(jié)點，也是負(fù)荷中心。

2）控制方式從簡。根據(jù)之前本地區(qū)的配網(wǎng)運行記錄，控制方式過于復(fù)雜，補償設(shè)備日常維護只能依賴廠家技術(shù)員，基層人員技術(shù)水平有限，而一旦廠家售后因點多面廣跟蹤不到位的話，高價的補償設(shè)備將是擺設(shè)。

3）補償容量不宜過大。電線桿上安裝設(shè)備的空間非常有限，也影響線路安全運行。根據(jù)變電站運行記錄以及計算，補償度按0.95，計算補償容量為987 kVar，選用900 kVar的型號。設(shè)備接線非常簡單，每相僅接入一組電容器組。

4）保護方式從簡。選用配電網(wǎng)普遍采用的保護元件跌落式熔斷器和氧化鋅避雷器作為無功補償?shù)谋Ｗo接入，分別對過流和過電壓的進行有效保護。

4 配電變壓器低壓側(cè)無功補償

4.1 專變用戶

針對業(yè)擴新報裝的高壓專變用戶，要做好用戶設(shè)備接入電網(wǎng)前的管理工作，從業(yè)務(wù)受理、現(xiàn)場勘查、供電方案的確定、業(yè)擴工程設(shè)計及審核、接入設(shè)備配套補償容量大小、施工過程監(jiān)控以及竣工驗收等方面嚴(yán)格審核把關(guān)，確保電網(wǎng)的可靠性和電壓合格率。對于已送電的SN≥100 kVA的專變用戶，嚴(yán)格執(zhí)行因數(shù)調(diào)整電費辦法。對未納入功率因數(shù)調(diào)整電費辦法考核范圍的小容量專變用電客戶可按照《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定執(zhí)行，凡功率因數(shù)未能達(dá)到上述規(guī)定入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的用戶，已送電的，由用電檢查班進行例行檢查，并及時向用戶發(fā)出《用電檢查通知書》及《違約用電通知書》督促其限期整改，采取必要措施提升其設(shè)備功率因數(shù)。對限期內(nèi)仍未能按要求進行整改的用戶，應(yīng)經(jīng)申請審批后，按停電程序中止對其供電。

4.2 公變臺區(qū)

從系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)來看，10 kV F01福儒線沿線各公變臺區(qū)功率因數(shù)基本在0.9以上，除個別臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡導(dǎo)致欠補償或過補償外，其余無功補償基本到位，需要加強日常的巡查維護即可。

5 低壓主干線無功補償

在運行公變臺區(qū)已投運的無功補償裝置是為了解決三相供電為主的配電系統(tǒng)的無功補償問題，它的投人開關(guān)幾乎都是三相的，補償控制也是采樣某一相的功率因數(shù) (或無功電流)，作為三相功率因數(shù)（或無功電流），并以此為依據(jù)投切三相電容。

為有效解決“獨洞臺區(qū)”無功補償不足以及三相負(fù)載不平衡的問題，考慮在“獨洞臺區(qū)”低壓三相主干線線路末端安裝“調(diào)整不平衡無功補償箱”。同時要把關(guān)好對新報裝的單相用戶接入工作，接入時要求用鉗形電流表先測量各相即時電流，以及綜合計量自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將新負(fù)荷接入電流比較小的一相。