农网低电压问题解决方案

发布时间:

2017年12月07日

浏览量:

14


一、农网末端低电压问题


随着农村经济的发展,农网和配网的“低电压”问题越来越突出,严重制约了新经济的发展,影响了用户的生产生活。

以某省迎峰度夏的农网低电压统计结果显示,全省农网共有18494个台区存在低电压问题,占公用台区总数的16.16%。其中末端电压问题区间分布如下:


 

某省农网低电压问题统计


二、问题的主要原因


例:供电公司的一般供电方案:10kV供电入村,配电变压器安装在负荷中心,即A类用户,然后采用220V低压线路辐射给各用户供电。

B类用户的低压供电半径超过500米,即使台区变合格,这类用户也会由于供电线路压降过大,导致供电电压过低。


 


配网“低电压”问题呈现明显的季节性和区域性,并具有动态性和复杂性的特点。形成原因主要如下:

●台区供电半径偏大,致使末端电压偏低:

据某省统计,平均低压供电半径为1.56km,其中供电半径超过0.8km的占低电压台区总数的85%。

●台区供电线路线径偏细,线路老化严重:

目前仍有不少低压线路采用35,16以下的小线径,致使线路阻抗加大。

●重载卡口严重,配变容量配置不足:

据统计,台区负载率达到90%以上占低电压台区总数的43%;低电压台区的户均配变容量仅为0.63kVA,低于户均容量0.83kVA的平均水平。

●三相负荷不平衡致使单相过载和中性点偏移:

部分台区三相线路负荷配置不均衡,尤其在高温大负荷区间,不平衡导致电压质量问题暴露得比较充分。

●小水电发达地区的一些乡村,丰水季发电导致高电压与枯水季停发电后的长线路低电压在同一地点存在。


三、国家能源局关于配电网建设改造行动计划


 

 


四、国网关于配网“低电压”治理技术原则的通知


 

 


五、电能质量国标中对供电偏差的要求


  

 

六、现有“低电压”治理技术


针对配网“低电压”问题,除采取管理手段外,重点依靠技术措施进行解决:

1)线路末端安装配电变压器:

特点:造价高,小负荷下供电成本较难回收。

2)改造分支线路:

特点:对于较大长度时,效果有限。

3)提高配电变压器低压侧母线电压:

特点:手动调压不方便,晶闸管自动调压的方式造价不菲,且对长线路压降的问题调节力度较小。

4)安装无功补偿设备:

特点:部分农网/配网的低电压主要是由于有功电流导致的长线路压降过大,无功补偿的作用有限。

5)安装稳压器:

特点:一般不超过20%,稳压范围较小,不能满足低电压调压要求。

6)安装串联电容补偿:

特点:减小线路感抗X,会造成短路电路增大,且电容器需承受大短路电流,上级断路器及保护配置需校核。

7)安装分布式发电装置:

特点:能提高供电可靠性,新能源的造价较高。

8)安装串联电压自动补偿器:

特点:

●所需的装置容量小,大部分用户由系统直接提供;

●造价低,性价比较高;

●调压范围宽,可灵活定制。

综合上述调节方式的特点,串联电压自动补偿器解决配网末端的低电压问题,是一种较为经济可靠的补偿手段。


七、传统的分接开关式的串联线路调压器


 


传统的分接开关式的串联线路调压器,采用机械开关的方式将电压补偿绕组投入线路。

分接开关式调压器的常见问题

1、开关触头磨损严重;

2、有载分接开关的各电气连接件、连接线、接触点等损坏;

3、开关的密封圈、垫等出现渗漏油;

4、开关回路接触电阻不达标(过大);

5、过渡电阻损坏;

6、绝缘油内杂质、游离碳增多,油质变黑;

产生电弧,动作速度慢(可能导致输出严重过压损坏用电设备),维护不便,故障率高。


 传统机械式 .VS. 无触点调压器的比较

传统机械式

无触点式

动作频繁,受机械开关及辅助设备的影响,寿命有限

可控硅器件的无触点分档调压,设计上保证20年以上的稳定运行

原理上换挡调压的失电时间大于200ms,会造成供电瞬间中断,用电设备停机待机,严重影响生产生活。串联电阻也有电压波动等问题

可快速切换和过零换挡,调档失电时间小于2ms,保证供电连续,绝不影响设备供电

调节较慢,或调节周期不能太短,否则产品寿命会很短

快速检测/自动调压,使每相每时的输出电压的合格率接近100%


八、我公司根据配电网实际需求,研制出适合单相和三相的无触点式线路调压器SWTSVR。


       装置主要特点:

1 无串联变压器、无触点专利技术拓扑,损耗最小,可靠性最高

采用针对农网调压的交交变换电路拓扑,损耗最低,效率大于99.2%,设计寿命长达20年。

2 调压范围宽,响应和切换时间短负荷几乎不失电

调压范围从-30%到+20%,输入电压最低达90V时,仍可维持调压功能;独特的调压切换算法,调压响应时间小于20ms,调压切换和旁路切换时间小于2ms。

3 保护功能齐全

输入过压/欠压保护、输出过压/欠压保护、输出过载保护(最高可达3倍过载能力)、输出短路保护、可控硅过温保护、变压器过温保护、内部短路保护、控制器失电保护、内部器件失效保护;故障保护时自动切换到机械旁路状态,不影响负荷供电;温控风扇,延长风扇寿命。

4  快速输出过压保护,确保用电设备安全

小于2ms的快速输出过压检测及保护,避免了机械式调压器反应速度慢可能导致的输出过压损坏用电设备的风险。

5  就地或远地遥控遥测功能

就地(户内型)或远地(户内/户外型)遥控及多种参数设置功能;可查看输入电压,输出电压,输出电流等运行电气量和参数。

6  无功补偿与负荷平衡补偿

可选配无功补偿组件,实时监控系统的无功和电压情况,无功偏高或电压偏低时可自动投入无触点补偿电容,对无功进行补偿;单相装置可选配负荷平衡选相控制组件,实现三相四线负荷的平衡补偿,保护供电变压器。

7  无线远程监控

可选配GPRS通信模块或短信通信模块,实现无线远程监控。


九、台区概况


以房山区良乡供电所江村为例,村中台区的基本情况如下:

电力变压器:S11-315/10,变压器出线为双回路,分为一路和二路;一路带整个村落近200户的农户用电,二路目前供电用户不用电故不考虑。

台区供电的主要问题为,线路末端用电,高峰期出现电压低的问题,低至180V。

经我公司技术人员现场考察,了解了以上台区布置的用户分布情况,以及线路低电压的具体点:

1)一路4/东3/南4/3  所带农户用电电压较低,较低点可低至180V以下;

2)一路4/东3/南8    所带农户用电电压较低,较低点可低至180V以下。

台区用户分布情况

 

 

十、解决方案


通过现场考察以及技术人员对现场台区的了解情况,了解目前的台区存在的问题主要是台区长线路末端电压低的问题,鉴于以上台区问题,我公司建议加装无触点线路调压器,解决目前供电线路的问题,提高居民用电质量。

容量选取与安装位置选取,单相无触点线路调压器安装点:

一路4/东3/南4/1到一路4/东3/南4/2线路上,分支共计7户;

一路4/东3/南5到一路4/东3/南6线路上,分支共计7户;

单相无触点线路调压器选取:220V  30KVA  调节深度为-30%。

无触点线路调压器TSVR串联于低压供电线路末端用于稳定线路末端电压,其输入电压U1为线路电压,其输出电压U0为叠加了电压△U之后的较高电压,△U经无触点线路调压器TSVR动态调节产生,使无触点线路调压器TSVR的输出电压合格。

 

额定电压:AC220V  50Hz

负载能力:单相30KVA

调压范围:-30%

调压响应时间:<20ms

调压切换时间:<2ms

旁路保护时间:<20ms

保护类型:过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护等

通讯方式:选配短信通讯模块,可实现远程监测装置实时状态与参数

安装方式:串联

外形结构:户外配电箱。


上一个:

上一个: