配网“低电压”治理典型做法

配网“低电压”治理典型做法（征求意见稿）目录1.变电站出口低电压治理 (2)可得额定线电压为380V时，分别计算调节3%、5%、7%、10%电压幅值所需的SVG无功补偿容量分别如下表所示，同时推广到315kVA、200kVA、150kVA、100kVA变压器容量。表3-5-2典型容量变压器调节不同电压范围所需SVG补偿容量序序号1变压器容量kVA10kV侧计算短路容量MVA变压器短路阻抗系统短路容量计算值MVA具备以下电压调节范围能力,SVG容量(kvar)计算值3%5%7%10%16303505%12.16365608851121625003505%9.7229248668197234003505%7.8223539154778243153505%6.1918630943361952003505%3.9511919827739561503505%2.978914920829771003505%1.996099139199根据上表中典型计算可知，需5%电压幅值调节范围需要一台与配电变压器容量的SVG，由以上计算公式可知，SVG电压调节效果是与系统短路容量和SVG补偿容量相关的，而系统短路容量值在不同的应用现场都是变化的，没有标准值，在一定程度上会影响SVG的电压调节效果。（3）改造效果表3-5-3浙江椒江现场治理效果日期视在功率(kVA)瞬时有功(kW)无功(kvar)A相电流(A)B相C相A相电压(V)B相C相总功率因数2014-12-1517:00:0072.6972.633908711424024224112014-12-1516:45:0064.7564.68390939323623723612014-12-1516:30:00106.54106.5314115316223423623412014-12-1516:15:00213.92213.84630931831223123223012014-12-1516:00:00210.4210.21930630030923123323112014-12-1515:45:00206205.8928830029423123323112014-12-1515:30:00216.94216.75930631530923123323112014-12-1515:15:00227.46227.28932134532723123223112014-12-1515:00:00256.63255.512435137237523123223112014-12-1514:45:00246.19246.03935435436323023223012014-12-1514:30:00235.43235.26933034235123123223012014-12-1514:15:00244.27243.092434535434823023123012014-12-1514:00:00251.59250.1427354375360230231230.992014-12-1513:45:00262.55260.0736381387372231232231.992014-12-1513:30:00248.97247.527342351369232233232.992014-12-1513:15:00290.37286.3848396420438232233232.992014-12-1513:00:00250.17247.9833339369372233235233.992014-12-1512:45:00248.04244.9539345366363234235234.992014-12-1512:30:00166.46166.35621324025523823823712014-12-1512:15:00128.17128.13316515919223623723612014-12-1512:00:00113.92113.88314414417723823923814.低压线路末端低电压治理4.1低压无功补偿4.1.1原理及适用范围(1)原理在配电台区就地就近合理配置低压无功补偿装置，可以补偿配电台区无功需求，确保配电台区功率因数满足供电用户要求，达到最佳补偿效果，有效地降低线路、变压器的有功/无功损耗，改善负荷末端电压偏低的问题。目前在配电台区应用的低压无功补偿装置主要有低压动态无功补偿装置和低压并联电容器。1）低压动态无功补偿装置低压动态无功补偿装置可以实现检测电网和无功补偿装置的基本电物理量和零过渡过程条件，自动跟踪、分析电网和无功补偿装置的运行状态和系统无功缺额，在电容器无需放电的情况下，选择系统零过渡过程时刻动态投切相应的电容器组，使电网的动态电流和电压的非周期衰减分量接近零，从而实现零过渡过程动态无功补偿。该装置从物理上解决电容器组投切无功补偿过程中剩余电荷产生过电流和过电压的问题。低压动态无功补偿装置的系统接线如图4-1-1所示。图4-1-1动态无功补偿装置系统接线图2）低压并联电容器柱上配变数量多、地域分布广，且大为季节性、时差性负荷，尤其是在农村地区配变，变压器负荷率低的台区的系统无功不平衡和负荷不平衡引起的电压不合格、功率因数不达标和线损居高不下等问题突出。可以在柱上配变集中配置低压并联电容器，补偿配电台区无功需求，实现治理低压线路末端“低电压”的目的。(2)适用范围低压动态无功补偿装置和低压并联电容器适用于低压线路末端低电压治理。4.1.2具体做法（1）应用数量低压动态无功补偿装置和并联电容器在湖北电网有较多应用。城市老城区小区配电室因用户自建后移交，或因投运年限久，建设标准低，部分存在配变供电半径大，低压线路截面偏小等导致低电压问题突出，为解决此类配电室低电压问题，国网湖北武汉供电公司在三阳路、万松园等64个社区配电室按装零过渡动态无功补偿装置114套，有效解决配电室低电压问题。同时为解决县域配电“低电压”问题，国网湖北省电力公司在鄂州、黄冈、荆州等农村地区安装了5420台采用低压配电箱内配置并联电容器集中无功补偿装置，有效解决低电压问题。（2）价格价格与设备容量相关,按补偿容量计算，每kVAR为500元左右。（3）管理要求须补充。（4）影像资料图4-1-2低压动态无功补偿装置图4-1-3柱上配变无功补偿装置4.1.3治理效果采用零过渡串电抗动态调压无功补偿技术，可以使得400V线路的用户端电压从原来的0.75额定电压提升到1.05额定电压，功率因数从原来的0.65提升到0.98；采用并联电容器集中无功补偿装置治理农村低电压，用户节电、减少电费支出:5.75-75.75%，减少变压器和线路的有功功率损耗和电压损耗,线损率减少不低于33-87%。在集中治理区域内未再次出现低电压投诉工单。4.2低压线路动态电压电流调节器4.2.1原理及适用范围(1)原理低压线路动态电压电流调节器串联在低压供电线路中，其输入电压Ui为线路电压，其输出电压Uo为叠加了补偿电压ΔU之后的较高电压，ΔU经调压器动态调节产生，使调压器的输出电压合格，一般可满足10～30户居民的用电需求。图4-2-1低压线路动态电压电流调节器原理图低压线路动态电压电流调节器的调压器件为电压补偿变压器T。当控制器K监测到线路电压Ui偏低时，自动发出相应的调压指令Uk，以产生适当的补偿电压ΔU，将调压器输出电压动态调节为Uo＝Ui＋ΔU，使末端用户电压提升，满足正常用电要求。低压线路动态电压电流调节器的自动投切电容器C（配置在HWDUI型调压器中），用于无功自动补偿，实现无功功率就地平衡，以降低供电线路中的无功电流分量，从而降低了线路阻抗压降和线路无功损耗，达到稳压和降损的双重效果。低压线路动态电压电流调节器的交流接触器KM1、KM2为一次开关器件，用于调压器工作模式的转换（旁路运行／调压运行）。低压线路动态电压电流调节器的电流互感器TA用于检测调压器的运行电流，实现电流指示和保护功能。低压线路动态电压电流调节器具有如下特点：=1\*GB3①可以实现不停电自动调节输出电压，有效解决10～30户居民用电电压偏低的问题；=2\*GB3②三相调压器为三相四线制，采用三相电压分别独立调节方式，可有效解决三相电压不平衡问题；=3\*GB3③可以自动实现无功功率就地平衡，有效降低线路有功损耗和线路阻抗压降（HWDUI型）；=4\*GB3④可有效抑制调压器输入端的电压跌落（HWDUI型）；=5\*GB3⑤具有多重保护和旁路供电功能，运行安全可靠，确保不断电运行；=6\*GB3⑥通过旋钮等操控器件，可实现调压器的“手动运行/自动运行”的切换，便于调试和维护；=7\*GB3⑦投资小、见效快、安装方便，在不进行大规模电网改造的前提下，可有效解决各种因素引起的“低电压”问题。(2)适用范围由于农村电网电能损耗高、布局不合理、供电可靠性差等原因，农村地区低压电网电能质量仍然存在一些问题，有进一步提高与改善的空间。一些台区因供电半径较长造成后端用户不能正常用电,在用电高峰期时，后端用户电压可能低至180V以下，此时不能保证用户的基本用电需求，如照明、电视、启动抽水机等。针对这种情况，可将补偿装置的安装点选择在电压为170～190V（高峰期电压）处，经补偿装置的升压后，可以将输出电压提高到200～230V，线路后端电压也能提高到200V左右，进而保证了用户的基本家用电器在用电高峰期能够正常使用。目前，国内外的调压器多为户内型设备，此调压器采用的“长距离低压线路自动调压器”，为户外式结构，分为单相和三相两种，满足供电环境和功率要求，其调压方式采用“补偿式”。4.2.2具体做法(1)应用数量针对农村微型户，供电半径很长，传统改造需延伸10KV线路，新增布点代价比较大，采用低压线路调压器进行低电压治理、有效降低线损，提高经济效益。目前已在冀北承德市丰宁、承德县、兴隆试点使用，累计安装的7台设备。(2)设备价格价格与设备容量相关。例如：单相20KVA含8kvar无功补偿价格15800元，三相30KVA含10Kvar无功补偿价格19800元。(3)管理要求目前使用的低压调压装置具有自动调压功能，为防止电压提升后末端负荷增长造成安装位置前端电压的下降，造成新的低电压点位。一是要选择合适的安装位置，以前端附近区域负荷较少地点为宜；二是应该将调压启动整定值整定在205V以上，这样可以兼顾更长的末端的用户和前段用户；三是安装后，随着电压的提升，负荷可能会大幅增加，应充分考虑低压线径载流能力。在运行管理上，一是该调压装置应该具备保护旁路功能，在故障或过载下，应能自动切到旁路运行而不是跳闸，不增加运行工作量；二是应结合安装位置和运行情况，对调压启动整定值进行调整；三是加强运行维护，对接地情况、箱门密封情况应定期检查。(4)影像资料图4-2-2低压线路动态电压电流调节器安装效果图4.4.3治理效果针对供电半径长，特别是山区架设10KV延长线路费用高、难度大的情况下，采用低压线路动态电压电流调节器解决低电压问题，是对传统方式（换杆、换线、增容、新增布点）的很好补充，降低了治理成本，提高了治理效益。低压线路动态电压电流调节器处于旁路运行，当负荷增加以及居民用电高峰期时，电压明显跌落，严重影响正常的生活生产需求，经调压器升压后，输出电压稳定在合格电压范围内，完全能够保证居民正常用电。目前，公司系统国网冀北、天津和辽宁等公司均有开展应用低压线路动态电压电流调节器进行低压线路末端“低电压”治理工作。其中国网冀北公司分别选取承德市丰宁县凤山镇（型号为HWDUI-0.22-20，带智能补偿电容器）和承德县三沟镇（型号为HWDUI-0.4-30，带智能补偿电容器）进行了低压线路动态电压电流调节器试点应用，并对实际运行数据进行分析,低压线路动态电压电流调节器绝大部分都处于动作状态，起到了极为显著的抬升低压线路末端电压的作用。（a）2014/12/1600:00:00～12:00:00（b）2014/12/1612:00:00～24:00:00图4-2-3承德县三沟镇镇低压线路调压器的实际运行数据曲线图(a)2014/1/3017:00:00～2014/1/3100:00:00（b）2014/1/3117:00:00～2014/2/100:00:00（c）2014/2/417:00:00～2014/2/421:00:00图4-2-4丰宁凤山镇低压线路调压器的实际运行数据曲线图5.配网“低电压”监测5.1电压监测点设置及数据召测为充分反映配电台区电压质量情况，国网福建省电力公司制定了配变台区典型电压监测点设置和用户端电压召测原则，选定所有公变台区具有代表性的监测点，利用用户端电能表进行监测点电压监测，全面掌握配网“低电压”基本情况。（1）配变台区典型电压监测点设置原则考虑到采集系统的承载力，福建公司要求各单位每个台区设置10个监测点，监测点选取的用户应包含但并不限于如下用户：=1\*GB3①台区三相供电的最远端用户；=2\*GB3②台区两相供电的最远端用户；=3\*GB3③台区最小线径分支线的最远端用户；=4\*GB3④表后线超40米或老化、破损严重用户；=5\*GB3⑤单相供电超100米的用户；=6\*GB3⑥老化及接头多的低压线路末端用户；=7\*GB3⑦低压线路迂回供电用户；=8\*GB3⑧月最大负荷超8kW的单相表用户；=9\*GB3⑨受理的低电压咨询、投诉工单用户；=10\*GB3⑩季节性生产用电（如烤烟、制茶等）的用户（户数根据台区用户情况选定，一般选线路较远端用户）。（2）配电台区用户端电压数据召测原则考虑实际应用情况，配电台区用户端电压数据召测原则如下：=1\*GB3①各供电公司依托采集系统，对设置的监测点滚动进行低压用户电能表电压数据召测，召测时段为每日8点至20点，每30分钟召测一个电压值，每周完成一次所有低压用户监测点的轮测。=2\*GB3②各供电公司依托采集系统，每日进行公用配变低压侧出口电压数据召测，每15分钟召测一个电压值。=3\*GB3③电压监测采取日监测周管控，采集系统每日对监测的电压数据发送到GPMS。=4\*GB3④各供电公司电压质量管理专(兼)责每周完成GPMS系统低电压数据的审核及发布。目前国网福建省电力公司对10.3万台公变共设置了98.7万个典型电压监测点，每周进行低压用户电能表的电压召测，可以全面掌握所辖单位所有低电压用户点的基本情况，各单位据此开展低电压成因分析，为下一步采取针对性整改措施提供了依据，“低电压”治理效果显著。5.2智能公变监测系统配网“低电压”现象是一个动态的过程,受季节性负荷变化（如迎峰度夏、迎峰度冬），大规模人口流动（如春节期间），大用户负荷增长迅速，三相负荷的不平衡等原因动态产生。建立预警普查机制，动态掌握“低电压”情况现状，是“低电压”常态治理的关键。浙江公司2010年开始组建智能公变监测系统，至2012年全面建成，主站基于用电信息采集系统建设，实现全省集中采集与数据处理，制定《浙江省电力公司智能配变终端技术标准》，配变终端增加了电压监测、负荷监测、谐波监测、三相不平衡监测及停电信息报送、无功补偿自动投切等功能，实时监测和管理配电变压器的运行情况，提供准确可靠的公用配电变压器运行数据，每日通过短信发布当日全省配变低电压，超载过载，三相不平衡等运行异常信息，是“低电压”常态化治理的重要手段。国网浙江省电力公司配变监测系统包括主站、现场终端和通信系统3方面组成。系统实现的功能有：=1\*GB3①负荷监视，实现对配变的负荷进行监视，根据负荷水平分为超载、过载、重载、轻载等不同阶段；=2\*GB3②负荷分析，实现配变负荷的查询、统计对比及特性分析等；=3\*GB3③电能量分析，分供电单位、电压等级、自定义群组等统计日、月、年电能量数据，并支持对比查询，按照时间进行同比和环比查询；=4\*GB3④供电可靠性分析，通过监控公变终端停电情况，实现对供电质量、保障能力存在异常的供电单位、线路、台区进行监控，查找异常原因，采取措施，提高供电可靠性；=5\*GB3⑤电压越限统计，实现电压合格率统计分析，电压特性统计，低电压分析等；=6\*GB3⑥三相不平衡分析，实现三相不平衡度统计查询和越限告警；=7\*GB3⑦台区监测分析，实现变压器利用率、负荷率的统计分析等；=8\*GB3⑧无功补偿分析，实现功率因数，无功等统计分析。图5-2-1智能配变终端智能配变终端是配变监测系统的关键组成部分，智能配变终端安装在配变低压侧，每台配变配置一台终端，其采购单价约1500元。目前国网浙江省电力公司实现了全部24.7万台公变全覆盖。智能配变终端每15分钟采集一次数据，通过无线公网上传至主站，由主站根据预设定的限值时间判断是否低电压，例如电压低于198伏，连续两小时判断为台区“低电压”，发出预警信息，各级运检部门按照预警信息，组织运维人员有针对性开展现场实测，动态开展治理工作。为有效推进配变监测系统建设，国网浙江省电力公司制定了《智能公变监测系统技术方案》、《智能公变监测系统改造方案》、《智能公变监测系统应用规范》《智能公用配变终端运行维护及统计分析管理办法》、《智能配变终端安装维护管理规范》等技术、应用规范，明确了智能公变监测系统的业务应用及流程、技术架构和应用管控。实现了配变“低电压”的在线监测，各级运检部门能及时掌握“低电压”动态，快速启动治理工作，在未发生大规模引起“低电压”影响时，及时处置，有效避免集中出现“低电压”投诉。5.3配网“低电压”监测系统配网“低电压”成因复杂，为确保“低电压”排查治理的全面、高效，需要转变原有的电压抽样管理及被动处置的局面，充分利用信息化手段，全面获取配变出口以及D类用户电压实时数据。通过预设定的逻辑规则，对低电压数据进行筛选，并综合利用PMS、GIS、营配贯通、配变负载等数据进行分析，智能排查低电压成因，并生成预警工单，为制定切实有效的“低