浅谈某城区用户电压质量
摘要：通过对某城区低压配电网的调查，分析影响电压合格的因素，并对配网电压监测与控制调节方法提出建议。
关键词：配网;电压;质量;建议
电压质量是给出实际电压与理性电压的偏差，以反映供电部门向用户分配的电力是否合格;电压质量通常包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降(暂升)与中断、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。为进一步改善和提高该城区供电电压质量，对该城区(约42km2)范围内低压供电网电压合格率以及无功补偿情况进行调研分析。实地察看了公用配电房、串挂式公变、居民楼道表箱位、各类非居民用户(企业)、配电台区信息系统及其抄表终端，并检查了其中已设立的电压监测点的电压合格率及负荷、功率因数情况，据此结合有关标准对供电电压质量进行分析并提出建议供参考。
一、某城区配电网无功电压现状分析
本文选取该建城区的100000个户用电户，其中100kVA以上用户123户，100kVA以下非居民用户约780户，其余为一户一表的居民用户(10万余户)。对配变(10kV/400V)台数进行统计，共有527台公变，其中公配房中有328台(每个公配房一般安装2～3台变压器)，其余251台为串挂式。平均每台公变下约有174户一户一表用户。
表1中，630kVA变压器占配变总台数的39%，占总容量的59.81%，小区公配房内主要设置这个规格的配变。目前已有52个公配房安装了配变自动化终端，具有自动记录配变各类运行参数和集中抄(电度)表功能。
另外，用户自备变压器有887台，一般315kVA及以上的用户由电力局安装“无线电力负荷管理双向终端”。
二、电压合格率指标
电压合格率主要受电力系统中无功负荷影响。比如发电机或调相机等设备故障。当系统中发出的无功功率小于用户需要的无功功率时，电压就降低。可以改变发电机机端电压调压;用选择变压器分接头调压;改变网络中无功功率分配调压;使用调相机或改变系统接线或运行方式调压等。
我国从2010年1月1日起施行电监会颁布的《供电监管办法》。《办法》对供电企业的供电质量作出明确规定，城市地区年供电可靠率不低于99%，城市居民用户受电端电压合格率不低于95%，10千伏以上供电用户受电端电压合格率不低于98%，农村地区年供电可靠率和农村居民用户受电端电压合格率符合有关规定。
在选取的各个监测点中(详见表2)，不合格部分中以电压超高限情况为主，电压超下限情况极少。经分析，主要是线路、变压器改造后，供电能力加强但配变分接开关档位设置不适应现有的负荷情况，未能安排时间及时调整档位。由于配变均为无载调压，配变改动一次分接头需停电、试验等，工作约需3h，在短期内安排较多数量的配变进行配变分接开关位置调整工作将对供电可靠率指标影响很大，故迟迟未大规模开展此项工作。对少数配变试点进行的冬夏两季两次调整，取得了预期的效果，提高了这些点的电压合格率。
目前对220V供电网电压轮测主要使用万用表，少数监测点采用符合电力行标的统计型电压监测仪。为切实反映真实的供电电压合格率，急需扩大监测点的设置数量与范围，并且应采用符合电力行业标准的电压监测仪。
1监测点布置
建议以居民用户一户一表总数(约10万户)的0.1%～0.15%为220V供电网电压监测考核点数计，在该城区内设100～150个考核监测点。具体实施建议如下：
(1)选取公用配变总数10%的配变作为固定点的配变出线端电压监测，按表1中的比例相应地选择各类变压器，不足一台按一台设置。其中，相同容量的配变应按不同地理区域、不同负荷轻重和不同负荷功率因数的台区的原则均匀选取，使监测数据更具有代表性。
(2)对选取的各配变出线的末端用户选取一定比例作固定监测点，监测位置为一户一表到进户线处附近。容量为315kVA及以上的配变台区设2～3个末端监测点，容量为315kVA以下的配变台区设2个末端监测点，以每台配变两路出线分别设立测点为宜，总数约110～150点。
(3)设置的监测点数考虑多安排20%的监视点(约30个)作为备用监测点。
(4)其余公用配变在一年中均匀安排轮测。
2监测设备
必须使用符合电力行标要求并经试验合格的电压监测仪进行监测计量。根据国家相关规定，电压质量的监测设备应符合：(1)电压偏差：0.5%;(2)频率偏差：0.01Hz;(3)三相不平衡度：(4)电压不平衡度0.2%;(5)电流不平衡度1%;(6)谐波：按GB/T14549-93规定分为A级、B级;(7)间谐波：按谐波的精度划分为A、B两级;(8)电压波动：5%;(9)闪变：5%。该城区内大部分公配房内已安装了PW-2配变自动化终端，可以取得约130余台配变实时参数信息。其他监测点已安装合格的电压监测仪。目前市场上各类监测仪种类较多，产品功能和质量良莠不齐。要求电压监测仪还应具备计算机管理软件包和计算机自动录入统计数据(通讯)功能，这是因为监测点较多且数量日渐增多，方便电压监测管理工作和充分兼容管理现有的电压监测仪，以及减少抄表工作量和保证数据正确性。
在安装电压监测仪时应充分注意表箱安装位置符合各类安全标准，并应采取防窃电措施。
三、对提高用户电压质量的几点建议：
(一)重视电压监测日常管理，积极提高用户端电压质量。
(1)、加强制度建设，理顺管理流程。按照国家电监会和电监办要求，结合广西电网实际，建立健全电压无功各项管理制度，明确电网公司系统各单位电压管理工作的职责和管理要求，确保电压管理网络健全，电压管理流程畅通，保证了各项工作的顺利开展。
(2)、加强电压监测点的管理，确保电压监测点设置合理。根据广西电网和用户变化情况，每年组织核对各单位的A、B、C、D四类电压监测点变化情况，核准各类电压监测点数量，并列入统计考核范围。各基层单位按要求加强电压监测点电压质量监测设备的运行、维护、数据采集等工作，及时、准确和全面地完成电压质量统计分析上报工作，努力提高电网的电压质量。
(3)、加强电压监测装置管理，提高电压合格率的准确度。
(二)、不断完善网络结构，提高电网优质供电能力。
在逐步完善主电网建设的同时，加快对中低压配电网的改造，依据小容量、短半径、密布点配置原则进行配网线路改造，优先采用由电源点向周围辐射式的接线方式进行配网架设，尽量避免采用单边供电的接线方式。对于线径的选择尽可能的按照导线的经济电流密度来选择导线的截面面积，使配电电网结构逐年趋于合理，末端用户电压合格率得到有效提高。
(三)、合理增设无功补偿装置，提高电网电压控制能力。
加快网络建设的同时，更注重无功建设的投入，无功建设做到与电网建设同步设计、同步施工、同步竣工投运。根据《电压无功技术导则》和上级电力主管部门的相关要求，2008年，新增无功补偿装置2888.28Mvar，并且保证了所有技改工程在迎峰度夏之前投入运行，努力做到无功潮流的分层分区平衡，保证电网电压水平。
(四)、依靠技术进步，提高电网电压的调节能力。
加强调压设备的和无功补偿设备的维护管理和技术监督，至2009年底，广西电网110kV及以下变电站有载调压变比例达到99.89%，有载调压覆盖面保持100%，电容器可用率保持98%以上。加强电网运行方式的管理，合理安排春节期间电网小负荷运行方式，并充分利用无功电压优化控制手段，根据用电负荷和季节用电的变化，以电网各节点电压和无功变化为判据，实现无功补偿装置的自动投切和有载调压装置的自动调整，有效提高电网的电压合格率。目前，省电力公司层面应用了电网三级电压控制系统，各市供电公司层面应用了区域电网两层电压无功优化控制系统，实现了电网安全、经济和质量的多目标控制。
(五)、坚持电压分析，及时掌握电网电压变化趋势。
坚持电压细化分析，各供电企业做到每月召开一次电压分析会，通过指标细化分析(即实绩与同期比较、与目标值比较、与同类型企业比较等)和措施跟踪检查，及时掌握变化趋势，采取行之有效的针对性措施提高用户电压合格率。
总之，电网的电压质量就是我们电力部门的产品质量，电压和无功管理是电网技术管理的重要内容，电压质量和功率因数也是电力企业的重要考核指标，因此，加强无功管理，提高供电质量是我们供、用电部门义不容辞的职责，应努力做好这项工作。
