农村电网10kV线路低电压综合治理方案研究

农村电网10kV线路低电压综合治理方案研究

曾令松

（惠州电力勘察设计院有限公司516023）

摘要：“低电压”问题从有电开始就一直存在，只不过农村电网“低电压”问题较为突出。本文针对农村配网10kV线路低电压的原因进行了分析，并对无法增加110kV电源点的情况，提出了两种常用技术的整治措施，以供参考。

关键词：低电压；增大导线线径；加装调压器

0、前言

农村电网作为国民经济和社会发展的重要组成部分，在构建社会主义和谐社会中，肩负着十分重要的职责。随着农村工业化进程的加快、农村工业用地的集约化以及农村养殖业的不断发展，也造成农村用电大负荷呈迅速增长趋势，而农网建设改造相对滞后，致使部分区域的供电电压偏低（电压值低于国家标准所规定的电压下限值，简称“低电压”），难以满足农村居民正常生产生活用电需求。

1、110kV低电压产生原因

经过调研，得出10kV低电压产生原因主要如下：

①线路的导线线径偏小：农网改造过程中有些地区对负荷预测不准，致使导线的线径选择过小，而负荷的发展较快，线路截面积已不能满足载流量的要求。

②线路供电半径过长：农村用电负荷相对城市负荷密度小，部分农村特别是丘陵、山区等地居民居住比较分散，变电站布点不足，缺少必要的电压降落校验，输电距离太远导致传输过程中电压损失过大。

2、主要解决方案

1）增大导线线径

10kV线路在满足电压质量的情况下，其带负荷的能力和供电半径的大小息息相关。10kV线路的电压允许偏差为-7%～+7%，即电压损耗最大允许值为：

△U=Ue×7%=0.7kV

在这种恰能满足线路末端电压质量的情况下，以不同线径的导线为例，分别验证导线在不同供电半径的情况下所能带的最大负荷容量。

①120mm2的10kV架空线路

功率因素取0.85。查阅相关资料可知120mm2导线的阻抗值为：电抗值：0.343Ω/km，电阻值：0.271Ω/km，根据压降公式：△U=（PR＋QX）/Ue，于是有下表：

假定一条线径为120mm2的10kV架空线路，在其15km处已知所带负荷1800kVA，功率因素取0.85，则该线路的电压损失△U=（PR＋QX）/Ue=1.111kV

而10kV线路允许电压偏差为-7%~+7%，即△Umax=10×7%=0.7kV，显然此时电压不能满足要求，线路出现了低电压的问题。

将原有120mm2架空导线换为240mm2导线，则该线路的线路电压损失△U=（PR＋QX）/Ue=0.772kV

可知换大线径后线路的电压损失虽有降低，解决了线路截面积已不能满足载流量的要求，但是不能完全解决低电压的问题。

2）加装调压器

①中压长线路多数是存在县级偏远地区，在缺少110kV及以上电源点的情况下，无法通过网架的调整来缩小其供电半径。由于中压线路长，当供电半径超过合理的长度时，线路末端电压损耗太大，导致电压偏低，使得配变一次侧电压过低。对此，可以通过调节配变档位，使输出的二次侧电压值回到符合电能质量要求的范围内。

②对于电压波动大或压降较大的10kV单辐射线路，可在该线路的适当位置安装一台10kV线路单向调压器，具体安装位置和需安装的调压器容量应结合该线路的负荷分布、功率因素、长度、导线规格等实际数据确定。

③对于电压波动大或压降较大的10kV联络线路、新能源发电（风能、太阳能、小水电发电等）向电力系统输送电能的多电源输电线路，可在该线路的适当位置安装一台10kV线路双向调压器，具体安装位置和需安装的调压器容量应结合该线路的符合分布、功率因素、长度、导线规格等实际数据确定。

调压器安装地点的选取原则：

a供电半径较长的线路：一般选择安装线路一般安装在距线路首端1/2处或2/3处；

b负荷较重且供电半径较长的线路：一般选择安装至负荷集中区；

c按当地线路实际的压降情况进行选择，哪里需要就在哪里安装。

下面根据实际情况说明如下：

假设7km处负荷为2500kVA，而6km处负荷2780kVA，由下表可知道电压不合格处应位于6km～7km处，至于临界点的具体位置可通过该的负荷分布情况反推过来，假设此1km段负荷均布（即是28kVA/0.1km），那么通过反推后的计算值可知要在6.2km处装设调压器最佳。

此时如若在距线路首端6.2km处安装一台调压器，则调压器之前的线路电压质量是完全能满足要求而不会存在低电压的问题，调压器一次侧电压值约为U1=10-0.695=9.305kV。调压器调节范围依据电压损耗的大小而定，只需满足线路末端处电压不出现低电压的情况即可。

因此，在选择调压器型号的时候需要从以下几个方面来考虑：

1）调压器容量

10kV电压等级SVR的标准容量为：500kVA、1000kVA、2000kVA、3000kVA、4000kVA、5000kVA、6300kVA、12500kVA；

SVR额定容量的选择采用以下２种方式：

①根据安装点以下的配电变压器容量和来选择SVR容量。即，配电变压器容量和的1.2倍。然后根据Ｓ，选择标准调压器容量。

②根据安装点以下最大负荷容量来选型（适当考虑今后的发展），保证调压器容量大于实际负荷容量。

2）调压器额定电压

调压器的额定电压根据线路电压来选择。

3）调压器调压范围

调压器常用的调节范围为±10%、0～20％、-20%～0和-5%～15%。

4）调压器档位

调压器档位有7档和9档两种。

一般情况下选择7档。

此例中，6.2km安装处最大容量2724kVA，选择的额定容量为3000kVA，额定电压为10kV，档位为7，调压范围选择-5%～15%，调压器型号为SVR-3000/10-7（-5%～15%）。

经过安装调压器后，安装点二次侧的输出电压最高可调整至为：

其中为调压范围内的最大变比。

调压器每个档位对应的二次侧输出电压如下表：

在未安装调压器前线路的最大压降为△U=1.11kV，因此，经调压器调压后安装点到线路末端的电压值是可以控制在允许偏差范围内的。

因此，在处理中压线路的低电压问题时，需结合实际情况并经过核算后选择恰当的措施。面对线路电压损耗不是特别大情况时，可以通过增大导线截面积来使线路末端电压恢复到正常范围内；如果增大线径仍不能解决低电压问题，则可考虑装设调压器。

3、结束语

本文，通过分析农村电网10kV线路“低电压”现实状况，深入研究和梳理产生低电压问题的各方面的原因，并提出了两种针对性、实用性较强的综合整治方案，希望能为下一步加大农村电网综合整治力度，确保农村电网和农村经济又好又快发展有所借鉴。

参考文献：

[1]王涛，李艳龙，梁鹏，等.低电压综合治理及优化方法研究[J].安徽农业科学，2013，41（16）.

[2]滕永福.浅谈电力线路配网管理和低电压综合治理[J].科学时代，2014（10）.

[3]王倩.低压电网改造规划和设计[J].科技创新导报，2011，（19）.