范朝波
(揚州供電公司,江蘇 揚州 225000)
揚州老城區(qū)低電壓綜合治理研究
范朝波
(揚州供電公司,江蘇 揚州 225000)
隨著生活水平的不斷提高,用電需求的不斷擴大,用戶對電壓質量的要求也越來越高,因此老城區(qū)低電壓問題逐漸暴露出來?,F以揚州市東關街為代表的老城區(qū)低電壓現場為例,從查找低電壓的原因入手,利用現場勘查、理論計算、改造分析、回訪調查等方法,從技術層面和管理層面成功解決東關街的低電壓問題。揚州供電公司配電運檢工區(qū)借鑒東關街的低電壓整改經驗,對市區(qū)15 km2老城區(qū)進行全面整改,使得老城區(qū)的電壓質量有了很大的改善。
低電壓;供電半徑;三相負荷不平衡;綜合治理
揚州是歷史悠久的文化古城,作為文明中外的旅游勝地,揚州的用電負荷增長較快,部分老城區(qū)存在低電壓現象,影響了居民的正常用電,給居民的生產和生活帶來了不便。因此,揚州供電公司配電運檢工區(qū)針對老城區(qū)低電壓現象進行了全面普查,從中壓線到低壓線再到進戶線,層層檢查、逐步分析,通過理論計算和現場勘察找出低電壓的原因,并根據現場的實際情況提出合理的整改方案,且取得了很大成效,有效消除了老城區(qū)的低電壓現象。本文以東關街為代表的老城區(qū)的低電壓現場為例,闡述揚州供電公司配電運檢工區(qū)解決低電壓問題的過程和手段。
東關街位于揚州市中心,是揚州城最具代表性的歷史老街,商家林立,行當俱全。通過對東關街的用電檢查、走訪發(fā)現,在街中心一片存在低電壓現象,且夏季和冬季低電壓現象明顯。經過對現場的調研和深入計算,找出了導致東關街低電壓的原因。
1.1 低壓線路供電半徑過長
從110 kV瓊花變10 kV側用3×300 mm2的電纜經346 m接到國慶菜場01號桿,從國慶菜場01號桿用240 mm2的絕緣架空導線經290 m到國慶菜場低壓臺區(qū),國慶路菜場變壓器的容量為315 kVA,從變壓器低壓側用95 mm2的絕緣銅線經42 m到國慶路菜場06號低壓桿,再通過30 m 4×70 mm2的電纜到低壓分線箱,然后通過6 mm2的雙邊線經過118 m到低電壓用戶。東關街中壓線路采用240 mm2的絕緣架空線和3×300 mm2的電纜線,低壓線路采用95 mm2的絕緣銅線和4×70 mm2的電纜線,導線規(guī)格都比較高,然而城區(qū)低壓線的供電半徑達到290 m,超過了250 m,并且東關街商業(yè)發(fā)達,負荷集中,低壓線路供電半徑大導致末端分線箱電壓只有212 V。
1.2 電源點無法深入負荷中心[1]
受老街區(qū)建筑格局的影響,變壓器無法安裝到負荷中心,低壓供電線路只能呈單方向、放射狀,且沿線路負荷密集,末端負荷較重,電壓損耗快。
1.3 進戶線距離太遠且老化嚴重,線損大
由于受老城區(qū)地理條件的限制,一方面無法立桿走架空線,另一方面為防止破壞老城區(qū)的文化遺產,無法從地下走電纜,因此只能通過進戶線沿屋檐和墻壁向前鋪設,對用戶供電。架線初期,老城區(qū)的負荷以照明為主,每戶負荷不到1 kW,負荷小,且綜合考慮沿屋檐和墻壁鋪設線路的難度,因此選用6 mm2的銅質雙拼線作為進戶線,滿足當時的供電需求。然而東關街到末端用戶的進戶線長達118 m,截面積小,且多年未整改,鋪設環(huán)境惡劣,線路老化嚴重、阻抗增大,線路上的損耗也增大了很多,這一段進戶線嚴重影響了末端用戶的電壓質量,到了末端用戶電壓僅為200 V左右,遠遠超出了±7%的電壓質量要求。
1.4 負荷驟增,且負荷性質改變
近些年,隨著家電下鄉(xiāng)政策的大力推行,空調、冰箱、洗衣機等大功率電器如雨后春筍般涌進東關街,淡季時每戶負荷2 kW,夏季、冬季的負荷達每戶4 kW。且東關街作為商業(yè)街,整條街用電的同期性較高,夏季、冬季同期率達93%以上。由于空調、冰箱等大功率電器均為感性負荷,功率因數在0.85~0.9之間,消耗了線路大量的無功,使得線路末端電壓進一步下降,夏季和冬季,末端電壓低于200 V,造成線路末端用戶空調無法啟動,燈光照明亮度不夠,損傷電器。
1.5 變壓器重載運行,損耗大[2]
國慶菜場低壓臺區(qū)共計供給72戶居民和38戶沿街商鋪的用電,根據調查,每戶居民家裝有1~2臺空調,沿街商鋪平均每戶1.5臺空調、0.8臺冰箱,因此居民按照平均每戶負荷2 kW、功率因數0.95、同期率0.6來計算,商鋪按照平均每戶負荷4 kW、功率因數0.9、同期率0.8來計算,總負荷率達到71.76%,造成變壓器重載,不僅導致電壓損耗大,而且加劇了變壓器的老化。
通過對東關街地形和周邊供電設備進行深入分析和研究,對東關街的低電壓區(qū)域進行了以下整改:
2.1 重新尋找電源點[3]
在東關街的東北方向有一臺500 kVA的馬坊巷箱變,其負荷有53戶居民用戶和24戶商鋪,經計算,馬坊巷箱變的負荷率不到34%,若將東關街低電壓區(qū)域的31戶居民和8戶商鋪轉由馬坊巷箱變供電,馬坊巷箱變的負荷率不到47%,而國慶菜場的負荷率則下降到55.8%。且測得馬坊巷箱變的低壓側出線電壓為220 V,電壓質量較好,因此初步制定將低電壓區(qū)域的用戶轉由馬坊巷箱變供電的方案。
2.2 更換進戶線
雖然馬坊巷箱變容量滿足要求,但其到低電壓區(qū)域的距離有316 m,如果再用原來6 mm2的進戶線供電,依然會造成低電壓,經過對地形的仔細研究,決定從馬坊巷箱變到問井巷的分電箱用284 m截面積為4×35 mm2的電纜鋪設,
再用截面積為10 mm2的絕緣銅線給低電壓區(qū)域用戶供電。
將東關街低電壓區(qū)域的用戶轉由馬坊巷箱變供電,雖然供電半徑增加了,但電源點的電壓質量高了,變壓器容量充足了,且走線的環(huán)境大大改善了,可以使用截面積大的電纜和進戶線給用戶供電。經測量,改造后用戶的電壓質量得到了極大的提高,閑時電壓220 V,用電高峰時電壓218 V,成功解決了東關街老城區(qū)的低電壓問題。
揚州供電公司配電運檢工區(qū)通過對老城區(qū)低電壓現場的綜合治理,不僅有效解決了15 km2老城區(qū)用戶的低電壓問題,而且積累了很多解決低電壓問題的方法和經驗。
我們不僅要及時加強對電網設備的升級改造,在線路上加裝自動投切電容器[4],補充線路無功,提高線路的電壓質量;還要合理分配負荷,嚴格控制變壓器超容超載和三相不平衡;進一步加強對外包工程的監(jiān)督管理,從源頭杜絕人為因素造成的三相不平衡;做好變壓器分接開關的有效管理,要根據用戶的負荷情況隨時調整分接開關并做好相應的記錄;鼓勵用戶錯(避)峰用電,加強用電檢查,引導用戶正確用電。
隨著城市用電負荷的不斷變化,還將會有許多地方會出現低電壓現象,因此我們要能夠通過運采系統(tǒng)及時掌握用戶的電壓質量,因地制宜,消除低電壓現象,保證用戶良好的用電感受。
[1]崔四云.“最后一千米”的呼喚——關于洪湖配網低電壓現象的調查與整治[J].農電管理,2010(2)
[2]祝慶珩.按經濟負荷率選擇配電變壓器的比較分析[J].廣西電力技術,1997(2)
[3]于曉牧,王繼峰,翟曉凡,等.縮短低壓供電半徑研究及應用[J].農村電氣化,2011(3)
[4]王國輝.無功優(yōu)化控制系統(tǒng)治理“低電壓”[J].農村電氣化,2012(S1)
2014-06-09
范朝波(1979—),男,江蘇邗江人,電力工程師,研究方向:配電網技術。