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对于电压始终偏低和电压始终偏高的供电区域,往往只需恰当调整配电变压器分接头就可以比较好地解决电压偏差问题,这也是利用自然适应性的一种情形,但是一般不能解决电压波动和电压闪变问题。
对于有时电压过高有时电压过低的供电区域,调整变压器分接头不能解决电压质量问题。
对解决农村配电网电压质量问题有效果的措施包括:网络重构、增大导线截面、调压器、并联电容器、串联电容器、利用分布式电源、利用电力电子装备、利用储能设备等。
好的储能措施可以解决电压暂降和电压闪变问题,但是往往解决电压偏差问题的能力较差,而且建设费用和运行维护费用都比较高,因此通常用在不得不用的“不寻常”场合。
恰当使用正确类型的电力电子设备几乎可以解决任何电压质量问题,但是建设费用和运行维护费用高,而且会增大损耗,因此宜尽量不在农村配电网使用。分布式电源对于电压质量有一定影响,但是它不适合于仅仅作为电压支持手段而建设,因为会引起许多复杂的运行问题。
串联补偿电容器对于导线截面大且长的线路效果好,但是需要采取10kV快速开关对电容器进行保护,以避免在馈线发生故障时导致电容器承受太高的电压而损坏,因此整套设备造价较高,宜限制在不得不用的场合使用。
并联电容器是一种较好的手段,但是如果需要动态投切则费用较高,且增加运行维护的费用及其复杂程度。
安装于母线的调压器(如有载调压变压器)往往不能兼顾有的馈线需要升压而有的馈线需要降压的情形,而对每条馈线分别安装调压器则费用很高。
网络重构也有助于解决电压偏差问题,但是需要安装配电终端和建设通信网络。增大架空线导线截面有助于解决电压偏差和电压波动问题,但仅在针对截面较小的导线时效果较好。因为馈线的阻抗为R+jX,增大导线截面可以减少R但是对X的影响却比较小。当导线截面增大到一定程度后,R/X已经较小,馈线的阻抗主要取决于X,再继续增大导线截面,对电压降落的改善效果较小。
缩小架空导线相间距离可以减少X,因此可以将部分馈线段改用紧凑型结构敷设。将架空馈线的一部分改造成三芯电缆,可以极大地缩小导线相间距离并有效减少X,采用较大截面的导体(或铜导体)又能有效减少R,从而有效降低母线到负荷之间的阻抗,能够有效减少电压偏差和电压波动。换句话说,在同样的负荷条件下,在给定的电压偏差极限限值和电压波动指标下,采用三芯电缆替换一部分架空线可以有效延长供电半径。
替换一部分架空线的三芯电缆可以利用原有配电线杆架空敷设,经过核算在大部分情形下不必更换线杆。由于越接近母线的馈线段上流过的电流往往越大、产生的单位长度压降也越大,因此一般可以选择将靠近母线的馈线段更换为三芯电缆。采用三芯电缆后还可以显著改善受树木侵害区域的可靠性,因此也可以选择将容易受到树木侵害的架空馈线馈线段更换为三芯电缆。
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