孫玉鋒

（江蘇省江陰中等專業(yè)學校，江蘇 江陰 214433）

0 引 言

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會用電需求急劇增高，人們對電能質(zhì)量的關(guān)注度也日益提高。因此，有必要去分析影響電壓質(zhì)量的因素并找出相應(yīng)的解決辦法，保證用電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行。

1 當前電壓質(zhì)量存在的問題

電力是一種可供用戶自主選擇和監(jiān)督的特殊商品。若用戶在使用電力過程中出現(xiàn)經(jīng)濟損失，可以依法追究供電企業(yè)責任。因此，對于供電企業(yè)而言，保證配電網(wǎng)運行的自動化水平和穩(wěn)定性是其重要的任務(wù)。當前，配電網(wǎng)的建設(shè)情況并不樂觀，其發(fā)展和建設(shè)速度遠低于輸電網(wǎng)，導致電壓質(zhì)量低于合格標準，制約社會經(jīng)濟的建設(shè)發(fā)展。

1.1 短時間電壓變動問題

造成此問題的原因較多，比如系統(tǒng)故障和超負荷啟動。在電力系統(tǒng)故障未被修復前，都會產(chǎn)生短時間的沖擊，導致電壓發(fā)生變動，可能會出現(xiàn)暫時過電壓、電壓瞬間跌落，甚至是電壓完全損失現(xiàn)象。該變動可依據(jù)時間的持續(xù)長短，分為短時、瞬時和暫時電壓變動三種。

1.2 長時間電壓變動問題

由于系統(tǒng)負荷變動或開關(guān)不規(guī)范操作，導致電壓偏離額定值的時間高于1 min，引發(fā)過電壓或欠電壓狀況。

2 問題產(chǎn)生的原因

2.1 非線性負載

在工業(yè)生產(chǎn)和生活用電中，非線性負載是占重比例較大的用電負載，是電力系統(tǒng)中諧波電流的主要來源。在實際運行中，諧波電流會造成不良影響，降低電流功率。

2.2 非線性特性

在大多數(shù)電力電子系統(tǒng)運行過程中，主要的諧波源是電力變壓器，因此諧波電流的大小與變壓器結(jié)構(gòu)和非線性特性密切相關(guān)。

2.3 結(jié)構(gòu)布局不合理

在電網(wǎng)鋪設(shè)初期，許多山區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃布局不合理，存在布點不科學、導線截面偏小、線路迂回嚴重以及供電半徑過大等問題，不僅加大電壓損耗，也對電路末端的電壓質(zhì)量造成嚴重影響[1]。

2.4 運行故障

在電力系統(tǒng)運行過程中，內(nèi)外部諸多因素都會導致故障的產(chǎn)生，出現(xiàn)短路、誤操作、跳閘等狀況，嚴重影響電壓質(zhì)量。

2.5 其他原因

設(shè)備負載過高、設(shè)備設(shè)施落后以及線路電流變化速度快等因素都會引發(fā)電壓問題。例如，不少南方的小型水電站在豐水期時如果同時工作，就會對電壓質(zhì)量造成影響，出現(xiàn)電壓嚴重偏高現(xiàn)象。

3 技術(shù)方案

3.1 傳統(tǒng)與先進技術(shù)方法

為提升電壓質(zhì)量，傳統(tǒng)方法主要有局部關(guān)聯(lián)電容器組和調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器的分接頭兩種。這兩種方式都可以在解決電壓偏低和保證電壓穩(wěn)定方面起到作用，但無法有效解決電壓偏高的問題，也不能改善無功需求平衡狀態(tài)，甚至會對變壓器的運行造成影響。

在中低壓配電網(wǎng)中，用戶電力技術(shù)能夠有效提升電壓質(zhì)量。該技術(shù)涉及的裝備主要有靜止調(diào)相機、智能化遠程監(jiān)控、動態(tài)電壓恢復器、固態(tài)電子轉(zhuǎn)換開關(guān)以及不間斷穩(wěn)壓電源。

3.2 電壓越限解決措施

當配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)電壓越限情況時，可以通過四種措施解決，分別為優(yōu)化無功、負荷平衡、變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)和配電網(wǎng)絡(luò)電壓無功自動控制系統(tǒng)地應(yīng)用。

用電過程中，用電情況的不平衡與線路負荷的隨機性會造成配電網(wǎng)上三相荷無法平衡的狀況，也就導致三相電壓出現(xiàn)不平衡。若中性點的電壓偏移超過相電壓的15%，會出現(xiàn)變壓器運行升高、中性線電流增大的情況，甚至損壞變壓器。因此，需要平衡線路的負荷，提高電壓質(zhì)量，降低損耗[2]。

變壓器是重要的調(diào)壓設(shè)備。其主要工作是優(yōu)化調(diào)整配電變壓器的檔位，并加以強化。在調(diào)整之前，應(yīng)首先檢測處于低電壓線路首端和末端的用戶電壓，若現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)超過規(guī)定的范圍，應(yīng)及時調(diào)整。在檔位調(diào)整完畢且相關(guān)試驗合格后，變壓器方可投入使用，同時也要對各低壓用戶的電格進行及時的檢測和分析，記錄合格率的提升效果，作為下一次調(diào)檔工作的數(shù)據(jù)參考。有載調(diào)壓配電變壓器進行試點應(yīng)用時，由于部分配電變壓器存在即使配備低壓無功補償裝置也無法有效改善電壓波動幅度過大狀況的問題，相關(guān)地區(qū)謹慎選擇有載調(diào)壓配電變壓器的試點供電區(qū)域，利用自動化的信息通道傳送運行信息，解決因負荷電波造成的短時電壓越限問題。加強對新增配電變壓器的驗收管理即是在初始檔位的驗收工作中，需要在新建或更新的配電變壓器投入運行前，按照相關(guān)的原則和規(guī)定進行合理配置，并將其列入工程驗收。強化變電線母線調(diào)壓功能的關(guān)鍵是對逆調(diào)壓的管理，當電壓在不同的高低位運行時，配電變壓器可以進行合理的電壓升降調(diào)節(jié)，至于配電變壓器的運行檔位，應(yīng)據(jù)具體情況而定。

配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓畸形、質(zhì)量降低和合格率下降的問題，常常是因為配電網(wǎng)中供電負荷具有多樣性，增加了配電網(wǎng)的諧波含量。分析動態(tài)無功補償裝置的定點試用效果，可以有效提升電壓質(zhì)量，同時提高無功補償?shù)撵`活性，降低電壓損耗[3]。此外，應(yīng)加強對系統(tǒng)內(nèi)無功設(shè)備的巡視力度和對新能源與地方電廠電壓和用戶側(cè)無功設(shè)備自動投切的管理力度，提高設(shè)備可用率，實現(xiàn)提升電壓質(zhì)量和降低電能損耗的目的。

建設(shè)配電網(wǎng)的AVQC系統(tǒng)，并優(yōu)化其控制策略，有效調(diào)節(jié)線路變壓器和無功裝置，實現(xiàn)對配電網(wǎng)電壓和功率因素的動態(tài)調(diào)節(jié)。

4 建設(shè)方案

4.1 配網(wǎng)工程建設(shè)

應(yīng)充分重視配網(wǎng)改造，除加強宣傳外，也要與當?shù)卣e極合作，與企業(yè)需求相結(jié)合，對配網(wǎng)實行一段式改造計劃，只要不斷地進行線路改造，最終都能完成整體的建設(shè)工作，有效解決線路末端用電用戶的投訴問題[4]。

4.2 變電站建設(shè)

在加強用電安全和環(huán)境宣傳的同時，也要加強變電站的建設(shè)，企業(yè)應(yīng)與相關(guān)政府部門進行溝通，尋求幫助，推進建設(shè)運行，緩解其他區(qū)域的供電壓力。

4.3 圖紙審核

對于接入工程的圖紙審核工作，執(zhí)行時必須嚴格按照相關(guān)標準，且用戶接入配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要一次性完成。同時，審圖時應(yīng)注意供電半徑，避免出現(xiàn)低壓線路較長的情況。低壓供電半徑必須嚴格控制在150 m以內(nèi)，對于超過的線路，應(yīng)校驗其電壓質(zhì)量，保障后期用戶的使用質(zhì)量。

4.4 電壓測量工作

配電站投入運作后，相關(guān)部門應(yīng)實時檢測電壓情況，將檔位調(diào)整至合理狀態(tài)。若調(diào)檔后仍無法解決電壓質(zhì)量問題，便要對變電站出線電壓實施合理的控制[5]。此外，應(yīng)加強日常的巡視工作，如發(fā)現(xiàn)異常，要及時進行分析和處理。還可以通過電壓質(zhì)量監(jiān)測裝置實現(xiàn)對電壓質(zhì)量的檢測和對相關(guān)數(shù)據(jù)及時的采集與發(fā)送。特別是在用電高峰期時，通過電壓監(jiān)測儀發(fā)送的數(shù)據(jù)，可及時進行調(diào)檔操作，有效減少用戶的用電投訴。

4.5 中性線多點接地

為防止因電壓畸變導致用戶電器被燒壞，可采用三點一地的方式進行預防操作。采取低壓電纜的分支箱地線和零線并接、中性線多點重復接地的方式確保其可靠性[6]。

4.6 欠發(fā)達地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)

面對欠發(fā)達地區(qū)迅速增長的用電需求，供電企業(yè)應(yīng)嚴格按照相關(guān)標準，對欠發(fā)達地區(qū)的電網(wǎng)實施適度超前的建設(shè)，避免用電超額和每年都需要增容改造情況的出現(xiàn)。在建設(shè)和增容的同時，要合理運用無功充補裝置，保障欠發(fā)達地區(qū)電壓質(zhì)量。

5 結(jié) 論

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，，電力企業(yè)對電壓質(zhì)量要施以更高的重視，同時認真分析和研究電壓質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，選擇科學合理的方案和措施進行預防和解決，并且要積極優(yōu)化電壓質(zhì)量，通過預測負荷確定電網(wǎng)供電的需求性和合理性，不僅保障人們用電安全，同時也為電力企業(yè)的發(fā)展提供參考意見。