陳友偉

摘要：當(dāng)前，在我國(guó)配電網(wǎng)中，末端低電壓對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性與可靠性造成的影響較為嚴(yán)重，電氣設(shè)備主要基于額定電壓工作，難以有效發(fā)揮設(shè)備性能，進(jìn)而無(wú)法保證民眾用電需求得到充分滿足，對(duì)用戶的用電體驗(yàn)產(chǎn)生較大影響。另外，末端低電壓無(wú)法順利達(dá)成電力公司預(yù)期經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，電力企業(yè)需要提高自身認(rèn)識(shí)。對(duì)此，本文分析了線路末端低電壓?jiǎn)栴}發(fā)生原因，并提出低電壓處理方案和技術(shù)以及新型設(shè)備。

關(guān)鍵詞：線路末端;低電壓?jiǎn)栴};解決方案

前言：在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)，安全、穩(wěn)定電力供應(yīng)對(duì)于農(nóng)村民眾的安全用電和正常用電有著直接影響。然而，因?yàn)檗r(nóng)村配電網(wǎng)線路較長(zhǎng)，另外，農(nóng)村客戶是我國(guó)電網(wǎng)的供電末端，并且農(nóng)村電網(wǎng)改造時(shí)間長(zhǎng)，所以導(dǎo)致線路末端的老化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，同時(shí)并未及時(shí)更換變壓器，變壓器容量不足[1]。

一、線路末端低電壓?jiǎn)栴}發(fā)生原因

對(duì)于現(xiàn)階段供電系統(tǒng)而言，其線路末端的低電壓原因在于：電荷峰谷高、線路過(guò)長(zhǎng)、供電線路的直徑較小、電源分布缺乏廣泛性以及線路具有較大負(fù)荷等因素。對(duì)于低水平經(jīng)濟(jì)地區(qū)，家家戶戶也開(kāi)始使用家用電器，所以使得此部分地區(qū)的用電需求得到進(jìn)一步提升，同時(shí)結(jié)合供應(yīng)電壓不足，并不能夠充分保障農(nóng)村居民用電質(zhì)量。要想充分緩解現(xiàn)階段末端電壓缺乏有效性的問(wèn)題，應(yīng)該將補(bǔ)償設(shè)備安裝在電力末端，以充分提升電壓穩(wěn)定性，同時(shí)合理調(diào)整電力傳輸環(huán)節(jié)中電力均衡性，進(jìn)而才能夠末端低電壓現(xiàn)象得到有效治理。

二、低電壓處理方案和技術(shù)

在供電質(zhì)量方面，供電電壓合格性屬于基本要求，配電網(wǎng)電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，電壓合格率規(guī)范：逾下限應(yīng)該低于10%，逾上限應(yīng)該低于7%。農(nóng)村電網(wǎng)主要特點(diǎn)是無(wú)功不足、季節(jié)性強(qiáng)、線路長(zhǎng)、面廣、點(diǎn)多以及負(fù)荷率低等特點(diǎn)，所以農(nóng)村線路線損較大，在高峰負(fù)荷條件下，線路末端出現(xiàn)電壓低問(wèn)題。另外，電壓過(guò)低、過(guò)高等偏離現(xiàn)象，還會(huì)對(duì)用電設(shè)備運(yùn)行效率以及使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響，進(jìn)而對(duì)線損問(wèn)題造成影響。

現(xiàn)階段，農(nóng)村主要通過(guò)以下方法調(diào)節(jié)電壓：第一，電網(wǎng)改造。該方法需要投入大量資金，在負(fù)荷率較大電網(wǎng)中具有良好適用性。第二，將變電站母線作為基準(zhǔn)，對(duì)主變壓器的分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整，然而該方法并不能夠有效提高線路電壓穩(wěn)定性。第三，基于感性負(fù)荷比較大情況下，借助投切電容器降低由無(wú)功電流造成的電壓降，然而調(diào)壓范圍比較少[2]。

按照實(shí)際情況，科學(xué)選擇解決方法。見(jiàn)下圖。

①將供電線路縮短，增設(shè)配電變壓器。②對(duì)供電線纜進(jìn)行更換，降低線路損耗。③增設(shè)SVG有功功率的平衡裝置，或是對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。④借助末端電壓治理設(shè)備提高末端電壓穩(wěn)定性。⑤進(jìn)行濾波裝置增設(shè)。⑤增加功率因素。提高線路的無(wú)功補(bǔ)償能力。

三、新型末端電壓穩(wěn)定裝置

該裝置選擇數(shù)字化處理器，實(shí)時(shí)檢測(cè)電流有效值與電壓有效值，輸出根據(jù)特點(diǎn)順序?qū)^電器的過(guò)零通斷進(jìn)行控制，對(duì)補(bǔ)償電壓極性以及大小進(jìn)行調(diào)整。對(duì)變壓器正弦波、同相、同頻進(jìn)行疊加補(bǔ)償，以充分提高輸出電壓穩(wěn)定性。

選擇LCD液晶屏設(shè)置人機(jī)界面，借助LCD屏幕可以將無(wú)功功率、有功功率、進(jìn)線電流、進(jìn)線電壓以及其他參數(shù)進(jìn)行直觀顯示。

使用場(chǎng)所主要是對(duì)于末端電壓逾限用戶集中在電壓波動(dòng)與計(jì)量表箱較大條件，更換線路或是增設(shè)配電變壓器缺乏良好經(jīng)濟(jì)性。特別在農(nóng)網(wǎng)中，供電線路長(zhǎng)用戶分散以及負(fù)荷變化大等場(chǎng)合中，性價(jià)比較為突出。借助將穩(wěn)壓裝置安裝在線路末端，可以充分促使末端電壓完全滿足規(guī)定要求，相比于更換線路或是增加配變器具有良好經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)便于實(shí)施、施工周期較短。

3.1基本原理

將電壓源動(dòng)態(tài)地接在線路末端中，其和線路電壓相位相同，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)幅度，有效保證輸出電壓始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。提升電壓之后，客戶負(fù)載獲得功率隨之增加。對(duì)于增加的客戶負(fù)載功率，主要是通過(guò)裝置對(duì)有功功率進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)化來(lái)完成的，其中裝置本身無(wú)法形成電能。該裝置可以充分強(qiáng)化末端電壓，以實(shí)質(zhì)角度分析，主要是提高配電網(wǎng)有效功率的輸出情況。

3.2裝置結(jié)構(gòu)

新型穩(wěn)壓裝置的構(gòu)件主要涵蓋旁路開(kāi)關(guān)、智能電容與模塊、保護(hù)模塊、采集模塊、柜體、主控模塊、人機(jī)界面以及功率耦合設(shè)備等。

3.3裝置特點(diǎn)

（1）電壓規(guī)定范圍具有可調(diào)性。在出廠過(guò)程中，該設(shè)備的電壓合格范圍設(shè)計(jì)為：202V—231V，客戶能夠自行設(shè)定。在-20%—+10%范圍內(nèi)能夠自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，用戶可以對(duì)調(diào)整范圍進(jìn)行定制。

（2）液晶顯示。選擇液晶顯示屏設(shè)置，能夠?qū)σ曉诠β省⒊霈F(xiàn)電流、進(jìn)線電壓以及電流畸變率等工作狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。

（3）產(chǎn)品特性。穩(wěn)壓速度能夠達(dá)到0.05s，該設(shè)備具有良好抗干擾速度，沒(méi)有碳刷磨損以及機(jī)械故障等問(wèn)題，無(wú)需進(jìn)行維護(hù)。調(diào)壓活動(dòng)具有獨(dú)立性，有效提高輸出電壓的均衡性，促使精密儀器的用電安全得到充分保障。

（4）遠(yuǎn)程通信。設(shè)備能夠進(jìn)行GPRS遠(yuǎn)程通信，可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，比如電流、歷史數(shù)據(jù)以及電壓合格率等，并對(duì)工作參數(shù)、工作模式等進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置。

（5）承載能力突出。在負(fù)載短路以及短時(shí)超載情況下，并不會(huì)影響變壓器性能，防止因?yàn)槎搪范斐删€圈起火問(wèn)題。在負(fù)荷電流大于預(yù)設(shè)電流最大值情況下，設(shè)備能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)為旁路狀態(tài)，進(jìn)而充分保證其過(guò)載能力[3]。

（6）可靠性突出。設(shè)備的設(shè)計(jì)較為可靠，能夠?qū)Σ煌K運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)判斷，發(fā)生異常問(wèn)題之后，即轉(zhuǎn)為保護(hù)旁路狀態(tài)，保證供電活動(dòng)持續(xù)性。

（7）自動(dòng)與手動(dòng)模式。系統(tǒng)的預(yù)設(shè)狀態(tài)是自動(dòng)模式，將市電接入設(shè)備之后，轉(zhuǎn)為自動(dòng)調(diào)壓模式?？梢詫?duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)模式調(diào)整，此狀態(tài)下可以對(duì)降壓、升壓狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，對(duì)于農(nóng)村配單網(wǎng)來(lái)講，末端低電壓?jiǎn)栴}始終是影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的主要問(wèn)題。對(duì)此應(yīng)該積極借助相關(guān)治理技術(shù)、設(shè)備以及方案等進(jìn)行有效處理，促使配電網(wǎng)現(xiàn)狀得到有效轉(zhuǎn)變，進(jìn)而為農(nóng)村居民的用電質(zhì)量提供良好保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張興， 田冰， 魏延迪，等. 供電臺(tái)區(qū)低電壓應(yīng)急治理方案研究[J]. 中國(guó)設(shè)備工程， 2018， 393（08）：186-187.

[2]辛業(yè)春， 張弛， 于溫方，等. 配網(wǎng)末端低電壓串聯(lián)補(bǔ)償控制方法及裝置設(shè)計(jì)[J]. 電測(cè)與儀表， 2020， 57（07）：126-133.

[3]陳榮林. 淺談公用配電變壓器臺(tái)區(qū)線路末端低電壓整改[J]. 農(nóng)村電工， 2020， 323（03）：44-45.