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電力系統末端用戶低電壓問題概述

我國輸電線路壓降需要在-10%~+7%以內。為了保證配電線路實際電壓水平在用電設備允許的范圍之內,線路長度一般保持在合理的距離,而且會根據實際使用情況,不允許帶過大負荷。而實際情況是,隨著用電負荷的增加,很多線路因為各種條件限制,輸電線路只能相應延伸。線路長度增加,自身的阻抗和用電負荷增加。由于線路電壓不能保持恒定,當實際電壓水平超過正常電壓允許波動的范圍時,勢必嚴重影響電力系統及用電設備的正常使用,會導致末端電壓實際的電壓水平超出了用電設備的工作電壓范圍。
在我國城鄉電網中,大部分線路供電半徑過大、線徑較小、負荷時間性波動較大等原因,因此線路末端電壓不合格現象是不可避免的。
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末端低電壓的危害

電力系統:低電壓會影響發、供電設備出力,降低供電可靠性,同時也影響電力企業自身的經濟效益。電壓下降特別嚴重時,甚至可能發生電壓崩潰,頻率下降和大面積停電等事故發生。
用電設備:電壓質量對各類設備安全經濟運行都有著直接影響,以異步電機為例,若電壓降低,電壓轉矩將減小,以致轉差增大,從而使得定子,轉子電流顯著增大,導致電動機溫升上升,甚至可能燒毀電動機;反之,當電壓過高時,由于勵磁電流與鐵損大大增加,以致電機過熱,效率降低。
低電壓也會影響家用電器的使用。電壓比額定電壓低 10%時,白熾燈燈通量減少30%,電壓比額定電壓高 10%時,則燈泡的壽命減少一半。低電壓同時會影響空調運行,手機充電,電視信號接收能力等系列問題。
系統損耗:在輸送功率一定的時候,系統損耗和運行電壓的平方成反比,若電壓降低,電流和損耗隨之增大,系統的損耗也就變大了。
配電變壓器的不平衡運行,使中線電流增大,增加變壓器的銅損、鐵損,降低變壓器的運行效率,影響變壓器的安全運行。
國網公司“低電壓”治理實施計劃



03
低電壓臺區產生原因

配網“低電壓”問題呈現明顯的季節性和區域性,并具有動 態性和復雜性的特點。形成原因主要如下:
●臺區供電半徑偏大,致使末端電壓偏低:
據某省統計,平均低壓供電半徑為1.56km,其中供電半徑超 過0.8km的占低電壓臺區總數的85%。
●臺區供電線路線徑偏細,線路老化嚴重:
目前仍有不少低壓線路采用35,16以下的小線徑,致使線路阻抗加大。
●重載卡口嚴重,配變容量配置不足:
據統計,臺區負載率達到90%以上占低電壓臺區總數的43%;低電壓臺區的戶均配變容量僅為0.63kVA,低于戶均容 量0.83kVA的平均水平。
●三相負荷不平衡致使單相過載和中性點偏移:
部分臺區三相線路負荷配置不均衡,尤其在高溫大負荷區
間,不平衡導致電壓質量問題暴露得比較充分。
●小水電發達地區的一些鄉村,豐水季發電導致高電壓與枯水 季停發電后的長線路低電壓在同一地點存在
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解決方案

針對配網“低電壓”問題,除采取管理手段外,重點依靠技術措施進行解決:
1)線路末端安裝配電變壓器:
特點:造價高,小負荷下供電成本較難回收。
2)改造分支線路:
特點:對于較大長度時,效果有限。
3)提高配電變壓器低壓側母線電壓:
特點:手動調壓不方便,晶閘管自動調壓的方式造價不菲,
且對長線路壓降的問題調節力度較小。
4)安裝無功補償設備:
特點:部分農網/配網的低電壓主要是由于有功電流導致的 長線
路壓降過大,無功補償的作用有限。
5)安裝穩壓器:
特點:一般不超過20%,穩壓范圍較小,不能滿足低電壓 調壓要求。
6)安裝分布式發電裝置:
特點:能提高供電可靠性,新能源的造價較高。
7)安裝串聯電壓自動調壓裝置:
特點:
●所需的裝置容量小,大部分用戶由系統直接提供;
●造價低,性價比較高;
●調壓范圍寬,可靈活定制。
綜合上述調節方式的特點,串聯電壓自動調壓器解決配網末端的低電壓問題,是一種較為經濟可靠的補償手段。
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產品介紹
