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综合式(1)、(2)、(3),可得居民客户端电压为:
由式(4)知,影响居民客户端电压主要因素有10kV母线电压、10kV线路阻抗(线径、供电半径)、10kV线路负载情况、配电变压器阻抗、配电变压器负载情况,低压线路阻抗(线径、供电半径)、低压线路负载情况、配电变压器变比(分接头)。实际运行中,配电变压器三相负荷往往不平衡,存在零序电流,导致居民客户端电压三相不平衡,故配电变压器三相不平衡度也是居民客户端电压影响因素。
2、低电压产生原因分析
结合式(1)~式(4)和实际情况,分析低电压产生的原因如下:
1)10kV母线电压不合格。作为配电网电源点,10kV母线电压不稳定或者负荷高峰期低位运行会影响其供电的所有配电线路,压缩下游配电线路电压调节空间,波及面较大。
2)重过负荷运行。由式(1)~式(3)知,中低压线路和配电变压器的电压降与负载成正比,重过负荷运行时线路和配电变压器压降容易超过规定值。若中压线路重过负荷运行,其末端配电变压器高压侧电压偏低,该处配电变压器供电客户容易出现低电压;若配电变压器重过负荷运行,则该配电变压器范围内容易出现低电压。
3)线路供电半径长、线径细。供电半径长、线径细,线路阻抗越大,由式(1)、式(3)知,中低压线路的电压降与线路阻抗成正比,若线路规划设计不合理,线路末端容易出现低电压问题。
4)无功补偿设置不合理。由式(1)~式(3)知,中低压线路、配电变压器电压降均与输送无功功率有关,若配电网中无功补偿设置不合理或运行管理不到位,线路上输送无功功率较大,甚至出现无功功率穿越时,居民客户端可能会出现低电压。
5)配电变压器分接头位置不合适。由式(2)、式(4)知,配电变压器分接头位置会影响配电变压器低压侧电压,分接头位置不合适,低压侧电压可能会偏低,作为低压居民的电源点,其供电的居民客户端会出现低电压。
6)低压三相负载不平衡。之前所述均假设低压三相负荷平衡,若配电变压器三相总负荷不大,但低压三相负荷不平衡,某相负荷重、电流大,则该相供电的客户同样会出现低电压问题。
3、低电压治理措施
根据上述所分析的低电压产生的原因,并结合实际居民客户端电压合格率管理经验,提出相应治理措施:
1)完善并加强电压监测系统。加强用电信息采集系统应用,强化负荷高峰中低压线路末端的电压采集分析。若出现低电压问题,首先排查监测点表计原因,保证用电信息采集系统实时准确,为选择处理措施创造条件提供依据。
2)改善主变压器10kV母线电压。10kV母线电压调节手段主要有调节主变压器分接头,自动电压控制(AVC)或电压无功控制(VQC)无功补偿[4-5]。根据负荷曲线变化规律,优化无功控制策略,为配电网运行提供坚强稳定的平台。
3)调整网架结构。中低压配电线路重过负荷运行或供电半径过长时,可寻求邻近电源点,调整网架结构。中压线路过负荷运行或供电半径过长时,寻求周边邻近变电站或邻近轻负荷短线路,对原线路末端部分进行分割。低压线路过负荷运行或供电半径过长可寻求邻近合适配电变压器,将部分负荷转供到该配电变压器。
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