Page 54 - 电力与能源2024年第四期

448 赵亚男，等：五步法”提升配电网低电压治理水平
“
1.2.4 供电线路路径偏小
1 低电压的成因
部分农村地区的配电网改造较为滞后，许多
1.1 配电网压降的数学模型 原有配电线路的导线线径规格仍旧保持原样，这
为从根本上分析低电压产生的原因，建立简化 些线路小线径导致线路和电阻相对较大。根据式
̇
的配电网数学模型，如图 1 所示。其中， U 1 和 U 2 为 （1）可知，当供电线路负荷较大时，由于电阻较大
̇
两端电压， R + jX为线路阻抗，P 2 + jQ 2 为负荷。 产生的压降会较大，从而造成电网电压偏低。
2 低电压的特点及影响

2.1 低电压发生的特点
图 1 配电网简化数学模型
配电网低电压的发生具有明显的规律可循
根据图 1 所示，可得两端电压降为
性，掌握这些规律有助于采取针对性的措施进行
P 2 R + Q 2 X
ΔU = （1） 有效治理。基于上海市宝山区近年来低电压案例
U 2
数据，从发生位置、发生季节和发生时间段三个角
由式（1）可知，线路上的压降与负荷、导线参
度进行分析与统计。发生位置主要集中在杆变台
数、传输长度有关。
区的线路末端，占比近 90%；发生季节主要集中
1.2 低电压发生的原因
1.2.1 配变容量不足或档位不合理 在迎峰度夏阶段，2022 年上海市宝山区低电压全
近年来农村经济长足发展，各类用电设备不 部发生在迎峰度夏阶段（7~8 月），占比 100%；发
生时间短主要集中在一日之中的用电高峰期，即
断增加，热水器、空调等大功率电器明显增多，现
晚上 19：00—22：00 这段生活用电集中、负荷较大
有的配电变压器容量或档位已无法满足迎峰度
的时间段，占比 83%。
夏、迎峰度冬的用电需求，变压器长期处于过载或
2.2 低电压产生的不利影响
档位不合理状态，导致整个台区电压偏低，影响供
配电网低电压对整个电力系统都会造成影
电质量。
响，具体体现在以下几个方面。
1.2.2 供电半径较大
2.2.1 威胁电力系统的稳定运行
上海市宝山区农村地域广阔，近年来随着新
对于电力系统，当线路上传输的有功功率不
农村建设的不断推进和扩展，部分变压器的供电
变时，电压下降，则电流增大，线损增大，这会降低
半径不断被拉大，而无功补偿装置未能及时跟进
输电效率，影响经济效益。当电压下降导致系统
安装，直接导致了台区末端用户电压偏低现象频
电压崩溃时，会造成大面积停电事故。另外，低电
发，甚至部分区域电压低于正常范围，产生低电压
压还会造成电力系统频率也下降，进而引起发电
故障。
机低频振荡，影响发电厂的安全稳定运行。
1.2.3 负荷三相不平衡
2.2.2 影响变压器和电容器的使用寿命
上海市宝山区农村宅基地间的部分弄堂较为
电压下降，导致变压器电流增大，变压器铜损
狭长，无法满足三相四线安全距离的放置要求，只
增加，若电流增大到一定程度，将影响变压器的散
得采用单相供电。由于三相用电情况差异较大，
热和绝缘水平，加速变压器的老化。对于电容器
极易造成整个台区负荷三相不平衡，其中处于负 来说，电压下降会使无功输出减小，因为电容器输
荷较大一相上的末端用户，在用电高峰期间更容 出无功功率与电压平方成正比。

易遭遇低电压问题。另外，部分三相用户的表后 2.2.3 影响正常生活和负荷的使用
出线改造未及时跟上，导致表后用电负荷仅接入 日常生活中，受低电压的影响，照明设备光通
其中一相或两相，这进一步加剧了台区的三相不 量会减少，亮度降低，从而影响人们的生产生活。
平衡和末端低电压问题。 例如，当白炽灯电压降低 10% 时，光通量会随之