摘要：本文分别从优化入村配电变压器和入村线路、完善配电网无功补偿、强化配电线路架设和谐波治理四个方面探讨了提高10kV配电线路供电电能质量水平的技术措施。希望这些观点能够有效提高10kV配电线路运行的安全性和高效性。
关键词：10kV配电线路；供电水平；电能质量
引言
近年来，电力能源的在能源使用中越来越占据主导地位，人们的生产和生活的各个领域中都离不开电力，且对电力能源的应用质量要求不断提高。10 kV配电线路是电力能源输送的主要方式，人们对10 kV配电路线的管理越来越严格。目前我国的配电线路管理中还存在许多问题，只有保障其安全、可靠、稳定地工作，才能为人们安全稳定供电。
1优化入村配电变压器和入村线路
优化入村变压器和入村线路能够避免过载或空载损耗，推动农网改造的顺利落实。在选择入村配电变压器的过程中，相关工作人员要遵循“小容量、密布点、短半径”，调整变压器位置设置，优先选择S8和S9及S11三大类新型节能型变压器，结合农村区域的实际用电需求以及未来五到十年的电力发展规划，合理配置公用三相变压器的容量，保障其容量不超过400kV，并在架设农村电网的过程中，将10kV配电线路的容载比控制在1.7左右。在进行农网改造的过程中，对于某些有防火需求的场合，应避免使用油浸变压器，并按照适应的接地装置，避免烧毁事故的产生，规避人身财产风险。另外，考虑到农村用电具有季节性、时间性强以及用电负荷波动大的特征，在必要条件下，可以采用母子变压器或调容变压器，以提高电量调整的灵活性和机动性，减少不必要的电路损耗。在入村线路的设施上，要依据农村的自然环境特征、用电需求和未来30年的线路规划，灵活的选择多分段后少分段的线路布设方式，以及适度联络或单联的接线方，其主干线的导向截面类型应该控制在三种以内，对于集中的大面积供电线路区域，应采取非预应力电杆对配电线路进行架设。
2完善10kV配电网无功补偿
表1 无功补偿方式的对比
在完善10kV配电网无功补偿的过程中，首先要对无功补偿的要求和标准进行确认，依据《电力系统电压和无功电力技术导致》中的相关要求，选择适应的功率因数。其次要对配电网无功补偿的容量进行确定，依据用电设备功率、最大负荷月平均功率因数以及目标功率因数等指标确定最优补偿容量，在此过程中，要注意避免对轻负荷状态下的过补偿，倒送无功产生的多余功率较高，一般情况下0.95的补偿容量是最为合理的。最后，要确定供电线路的无功补偿点，依据等网损微增率准则，确定配电网各条线路的无功补偿容量，当计算出某条线路的补偿容量为负值时，需要将该线路从补偿范围中剔除，重新进行计算，对于10kV供电线路，考虑到其符合率较高，其补偿容量可以按照主变压器容量的20%~30%进行确定，以获取最大的降损节电效益。其无功补偿策略重要分为高压集中补偿方式、低压集中补偿方式和用户终端分散补偿方式三种类型（表1），其中，高压集中补偿方式是指采用高压并联电容器，将其一般连接在变电所的10kV母线上，以达到改善电压质量，提高供电设备效率的目的，该方法具有较高的可操作性，便于管理和维护，但是在减损方面难以达到良好的效果。低压集中补偿方式是指在配电变压器的低压侧进行补偿，能够依据用户负荷水平的变化趋势和特征，投入相应的数量的电容器进行跟踪补偿，具有较高的灵活性，是最为普遍的无功补偿方式。用户终端分散补偿方式是指直接对用户末端急性无功补偿，将低压无功补偿装置安装于单台低压电动机附近，能够有效减少配电线路的损耗，保障用户的电能质量。在完善10kV配电网无功补偿的过程，相关工作人员要注重从供电系统的整体出发，确定全网的无功潮流，选择适宜的配网补偿方式、最优补偿量和补偿地点以提高10kV配电线路供电电能的质量水平。
3强化10kV配电线路架设
合理开展10kV配电线路架设是提高供电可靠性的客观基础，能够为后续配电线路供电电能质量的提升提供良好的电网条件。在强化10kV配电线路架设的过程中，相关工作人员应综合考虑线路附近用户用电量的基本水平以及可以等线路接入的同量电荷，完善配电线路架设设计，对于电量负荷相对集中的区域，分别从主干线的三分之一处、二分之一、以及末端的电量负荷进行统计，合理安装分段开关和分支线开关，加快解决10kV配电网络上级110kV电网“N-1”问题，进一步提高配网线路可转供电率，并彻底解决10kV公用配网线路过载问题。其具体的工作内容包括：首先，将配电变压器放置于供电区域电量负荷的中心位置；其次，在供电方式上，在同一线路上将照明负荷与动力负荷进行有机结合，以有效降低配电网线路损耗，提高供电设备的利用效率；再次，考虑到低压单相线路的负荷较低的提升，在架设线路的过程中，对10kV配电线路的主线和分支线优先采用三相线路的方式进行供电；最后，从经济性和实用性的角度出发，应尽量缩短供电线路的架设距离，最大限度的增加线路供电能力、提高供电质量，降低配电网线路的网损。除此之外，在完善10kV配电线路配电网整体规划的过程中，还要在明确供电范围的基础上尽可能的简化电网结构，优先选择树枝放射式的线路规划方式，应用双电源的供电策略，并在必要的条件下安装熔断器和联络开关，以缩短停电时间。在电缆的敷设方面，要依据安全性和隐蔽性的原则和要求，巧妙的选择排管敷设、沟槽敷设、直埋敷设等多种敷设方式，将入户线路分支线的截面控制在35mm2以上，确保接户线的相线、中线以及保护箱从同一电杆中引入。图1为10kV配电线路架设施工图。
图1 10kV 配电线路架设施工图
图2 常用无源滤波器原理图
4重视10kV配电线路谐波治理
提高10kV配电线路的供电电能质量水平，需要重视对谐波的治理，常见的治理方式主要分为三种：第一，受端治理，指从遭遇谐波影响的供电设备或系统出发，调高配电网络的当谐波性，其主要措施为：在电网规划阶段，将谐波源定位在较大容量的供电点或高一级电压的电网供电，通过改变电容器的串联电抗器或限定电容器组的投入容量，以避免电容其对谐波的放大，此外，改进供电设备的性能，采用灵敏的谐波保护装置，提高设备系统的抗干扰能力，降低设备损坏的发生几率。第二，主动治理，指着眼与谐波源本身，避免或降低其发生几率，其重要的治理措施为：①利用换流变压器和带有谐波互补性的装置，适度增加变流装置的相数或脉冲值，改变谐波源的配置或工作方式。②采用多重化技术将多个方波叠加在一起，限制谐波的产生，能够获取接近正弦波的阶梯波，但性价比较低。③利用三次倍数的谐波和外部三次倍数的谐波源，将谐波电流叠加注入到矩形波形上，以降低特定运行点的上谐波，其限制条件较为严格且功率消化较大，可操作性和经济性不高。④应用脉宽调制及时，提高谐波频率并降低其振幅，使其波形接近正弦波以避免对供电设备的损伤，但该方法只是用于IGBF、IGCT等由自关器构成的变流器。第三，被动治理，指通过外加无源滤波器（PPF）、有源滤波器（APF）、混合型有源滤波器（HAPF）等滤波器来阻止谐波源产生的谐波注入电网，或者阻止电力系统的谐波流入负载端，其中，PPF的造价较低，且应用技术是最为成熟的，能够借助电感和电容元件的谐振特性，形成低阻抗支路，以减小流向电网的谐波流量（图2）。
5结论
综上所述，优化变压器和配网线路、开展良好的10kV供电线路无功补偿和谐波处理、完善配网线路架设，能够有效降低配电网线损，提高功率因数，保障配电网供电的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]廖秀晶,薛玮,邹旻昊.基于能效分析的10 kV线路串联补偿优化方法[J].电力学报,2018,33(04):287-293.
[2]孙惠娟,姜磊,钱锟.10 kV配电网低电压问题及其改造研究[J].华东交通大学学报,2017,34(05):120-126.
[3]生卫刚.提高10kV配电线路供电电能质量水平的技术措施研究[J].通讯世界,2017(02):185-186.
论文作者:张艺川,武小雯,李杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签：线路论文; 谐波论文; 方式论文; 变压器论文; 容量论文; 电能论文; 电网论文; 《基层建设》2019年第7期论文;