1 D类电压合格率现状调查
D类电压是指380 V/220 V低压网络和用户端供电电压。根据《国家电网公司供电电压、电网谐波及技术线损管理规定》要求,安徽省六安城区配网D类供电电压监测点设置在220 V低压用户端,每50台公用配电变压器至少设1个电压监测点,监测点均设在有代表性的低压配网首末两端,共设置26个监测点实时监测用户端电压。
通过对2013年全年26个监测点数据分析统计,得出六安城区配网D类电压合格率为99.50%,虽然总体指标已超过国家电网公司要求,但是在同业对标中仍处于中下游水平,函需进一步提升。
2 D类电压合格率低的原因
2.1 D类电压合格率影响因素分析
(1)上级电源影响。作为380 V/220 V用户的上级电源,10 kV线路电压的合格率会直接影响到配电变压器(简称配变)输出电压合格率。包括网架结构不合理,线路重载过载、线路损耗、线路无功补偿等因素。
(2)配变配置问题。配变配置问题对用户电压影响较大,主要有3个方面:①配变容量不足造成配变重载甚至过载,直接造成用户低电压问题;②配变变比,即配变调压分接开关挡位,设置不合理造成低压侧电压偏高或偏低;③配变无功补偿设备影响,无功与输出电压直接相关,无功补偿配置与否、调节能力是否满足要求直接影响电压合格率。
(3)低压线路影响。配变低压出线供电半径过大、低压分支箱以及低压线路老化等造成低压线路线损率过高,直接造成用户低电压问题。
(4)用户负荷的影响。用电负荷波动较大易造成配变三相出线负载不平衡,电压不稳,合格率下降。
2.2 D类电压合格率低的原因确定
(1)分析2013年全年配网运行数据,监测点所在10 kV线路N-1通过率100%,线损率控制在5%以下,A类电压(变电站10 kV母线电压)合格率长期保持在99.9%以上,均符合国家电网公司要求。对迎峰度夏和迎峰度冬期间负荷实测也未发现监测点所在线路和配变存在重过载工况。同时对监测点所在低压线路进行现场勘察,低压供电半径均在200 m以内,符合国家电网公司要求,也未发现存在低压设备老化情况。因此排除上级电源、配变容量和低压线路的影响。
(2)对监测点所在配变进行现场勘察并调取其运维日志发现,由于配变不具备有载调压功能,很少开展配变调压工作,配变调压分接开关挡位长期处在一个挡位。因此,当低压负荷有较大波动时,直接造成输出电压偏高或偏低。
(3)监测点所在配变均采用传统的投切电容器式无功补偿装置,只能发出容性无功而不能发出感性无功,能补偿低压但对高压不具备抑制功能。且这种依靠改变投入电容器数量来调节无功的方法,调节精度差、速度慢,且随着电网中大量电缆的使用以及各类家用电器的投人,电网中的容性负载越来越多,传统的无功补偿装置无法发出感性无功进行补偿,调节能力已经不能满足要求。
(4)六安配网负荷主要是居民和商业用电,查阅调度系统负荷曲线发现,负荷不仅昼夜波动较大,夏冬和春秋季节性波动也很大,极易造成电压波动。
综上分析,六安配网监测点D类电压合格率低的原因:负荷季节性和昼夜波动大,配变变比(调压分接开关挡位)调整不及时,传统的配变无功补偿装置调节能力不足,造成D类电压波动加大,合格率较低。
3 提升D类电压合格率的对策
(1)合理调节配变变比。参照往年同期监测点所在线路负荷曲线,以及网架变动情况和负荷增长情况,对监测点全年负荷变动趋势进行预测,制定各个监测点配变调压分接开关挡位调整方案。
(2)运用新型配变无功补偿装置。采用具备双向调节(既能产生容性无功,也能产生感性无功)、自动补偿、补偿精度高的无功补偿装置SVG,并采用以电压调节为主兼顾功率因数的调节方式,使得无功补偿装置在确保功率因数达标的前提下调节输出电压,减小电压波动,使其尽可能稳定在合格范围之内。
(3)建立D类电压监测异常预警机制。在监测点安装具备电压异常报警功能的新型电压监测仪,并组网连接至远程服务器。一旦监测点电压越限出现异常,监测仪将发出告警短信通知运维检修人员,并上传电压异常信息至服务器。接到信息后运维检修人员迅速到现场检查电压异常原因,整改处理。建立异常预警机制,在电压出现异常的第一时间迅速反应处理,避免因电压长时间越限导致电压合格率大幅下降。
4 结论
对策提出后在六安配网贯彻落实,本着“持续改进、总结提炼”的原则不断完善,历时两年探索实践,D类电压合格率从99.50%提升到99.95%,并跃居全省同业对标前列,同时,提升D类电压合格率实践活动获得了国网安徽省电力公司QC成果三等奖,验证了对策的有效性。