通过分析用电信息采集系统电压合格率统计数据,开展配电变压器调挡工作,可提升低压电网电压合格率,文中以张家港市供电公司为例,分析了当前电压合格率统计存在的局限性和低压电网电压管理中存在的认识误区,阐述了提高居民用户受电端电压合格率的重要途径和方法,为供电企业提升居民用户受电端电压合格率积累了经验。
电压合格率是衡量电能质量的基本指标,是电网运行电压合格水平的量化反映,尤其对于低压电网而言,涉及面广,影响千家万户,其在《供电监管办法》(2009年电监会27号令)中被定义为居民用户受电端电压合格率。由于当前电压合格率的统计与分析,是通过设置电压监测点来实现的,因此,覆盖面有限,未能全面反映低压电网的电压运行情况。本文以张家港市供电公司通过加强配电变压器挡位管理,提升低压电网电压运行合格水平的实践为例,对低压电网的电压控制与管理进行探讨,总结经验。
1.当前电压监测存在的局限性分析
1)设置电压监测点,以点代面,难于反映全局情况。
《供电监管办法》(2009年电监会27号令)规定:“低压供电用户,每百台配电变压器选择具有代表性的用户设置1个以上电压监测点,所选用户应当是重要电力用户和低压配电网的首末两端用户。”
《电能质量 供电电压偏差》(GB/T 12325—2008)规定:“D类为380/220V低压网络供电电压。每百台配电变压器至少设2个电压监测点。监测点应设在有代表性的低压配电网首末两端和部分重要用户处。”
《供电电压、电网谐波及技术线损管理规定》[国网(运检/4)412—2014]规定:“D类供电电压监测点:380/220伏低压用户端电压。每50台公用配电变压器至少应设1个电压监测点,不足50台的设1个电压监测点。监测点应设在有代表性的低压配电网首末两端用户。”
按照以上原则的规定,张家港市供电公司于2013年设置D类电压监测点144个,但与7000多台配电变压器、54.6万户低压用户相比,比例极低,难于反映低压电网电压的实际运行水平。
2)根据电压监测点数据统计,电压合格率指标与实际电网运行电压相比形成虚高。
当前的电压合格率,是基于电压监测点数据的统计结果。由于受到指标考核等因素的影响,电压合格率指标关注度高,提升意愿强烈,但往往忽视了低压电网电压合格水平的整体提高。逐步形成了电压管理存在重在“点”,而难于带动“面”的问题,电压合格率逐渐偏离了电网的实际电压水平,造成电压合格率虚高,而实际电压合格水平偏低。但这种现象由于技术上的瓶颈,在很长一段时期内无法得到有效的解决。
2013年随着用电信息采集系统的推广应用,由于该系统对智能电能表电压数据的采集与统计,上述现象逐渐得到显现。2013年6月,张家港市供电公司通过对用电信息采集系统的低压电压合格率与电压监测点的D类电压合格率对比分析发现,电压监测点的D类电压合格率虚高现象十分严重,没有起到应有的代表性作用。以2013年1月为例,电压合格率数据比较如表1所示。

2.低压电网电压管理存在的误区分析
1)过度强调低电压,低压电网电压越上限偏高运行。
由于早期电网结构比较薄弱,存在电源布点少、10kV及低压电网存在导线截面小、供电半径长、配电变压器容量小等问题,电网“卡脖子”问题引起的低电压问题已成为长期困绕供电企业的一大难点。为了兼顾低压电网末端用户的电压水平,低压电网首端电压被动偏高运行。
随着城乡电网的建设与改造、农村电网的改造等项目的实施,二十多年的电网发展,电网结构得到了优化,电网的“卡脖子”现象得到了有效的根治。但是恐惧低电压的心理没有得到纠正,在认识上形成的“宁高勿低”的传统观念依然延续,导致低压电网电压越上限运行。
2013年1月的用电信息采集系统居民端电压合格率情况如表2所示。

2) 10(20)kV电压与380/220V电压配合不合理。
按照《供电电压、电网谐波及技术线损管理规定》[国网(运检/4)412—2014]规定:“带地区供电负荷的变电站20/10(6)千伏母线正运行方式下的电压偏差为系统标称电压的0%~+7%。”
由于长期以来,对于配电变压器的挡位管理缺位,配电变压器出厂通常设置为额定电压挡,即10/0.4kV,由于低压电网标称电压为380/220V,配电变压器出口电压高出5%是从线路压降出发,为保证末端电压水平所考虑。以10kV为例,当10kV母线电压运行在10.5kV时,低压电网电压达到额定电压+10%,超出了《电能质量 电压偏差》(GB/T 12325—2008)规定的-7%~+7%的电压合格范围。因此,造成低压电网越上限运行。
3.低压电网全网电压监测的实践
1)科学制定配电变压器调挡策略,有效提升电压合格水平。
2013年以来,张家港市供电公司以用电信息采集系统推广应用为契机,全面开展了低压电网电压质量提升的分析和推动工作。用理论引导实践、以技术指导管理。根据张家港电网10kV供电半径均小于15km的现状,确定了配电变压器挡位放置在10.5/0.4kV的调挡策略。通过编制配电变压器调挡预案,分期、分批、分区域实施的调挡,以及调挡后的验证分析,全面推进了配电变压器的调挡工作。到目前为止,全网 7901台配电变压器,完成配电变压器的挡位调整的达到了4797 台,占配电变压器总数的60.72%。通过配电变压器分头的调挡工作,使电压合格水平明显提升,取得了较好的效果。截至2014年9月,所有配电变压器出口电压合格率达到了99.45%,抽取的19133户居民端电压合格率达到了99.55%。2014年9月城网、农网电压合格率数据如表3所示。

2)在配电变压器档位调整的同时,梳理电网薄弱环节。
通过近一年来的配电变压器调挡工作实践,原来在高电压运行环境下掩盖的薄弱环节逐步显现。配电变压器调挡后发现了52个配电变压器台区存在的电网结构、用户冲击性、三相不平衡等问题,占所有配电变压器台区的2.14%。为满足用户的正常用电,需要将挡位恢复到原来的设置,并将台片列入电网改造计划,实施技术改造。这些台区的分布情况如表4所示。

3)大力推进,应用成效显著。
通过制定《张家港市供电公司配电变压器挡位管理办法》,明确了供电所参与配电变压器挡位管理的职责,强化了供电所的电压质量意识和管理参与意识。同时采取了周通报、月考核等管理办法,形成了下属9个供电所在电压管理上主动作为的好势态,使农网电压合格率得到了快速有效的提高。截至2014年9月,各供电所用电信息采集系统电压合格率如表5所示。
张家港市供电公司通过配电变压器挡位调整提升低压电网电压合格水平的做法,取得了明显的成效,达到了《供电监管办法》的要求和国家电网公司电压合格率承诺指标,为低压电网的电压管理积累了经验,提供了借鉴。
作者简介
江卫中,高级工程师,从事无功电压及电能质量管理工作。
丁丽萍,工程师,从事电能质量及无功管理工作。
姚庆,工程师,从事配电运维及无功电压管理工作。
引文信息
江卫中,丁丽萍,姚庆.基于配电变压器挡位调整的低压电网电压管理方法[J].供用电,2015,32(3):59-61.

原标题:【技术交流】江卫中:基于配电变压器挡位调整的低压电网电压管理方法