低电压治理措施(精选8篇)
低电压治理措施 篇1
津公司“软硬兼施”消除低电压
孙正龙 陈跃 魏立勇 张春辉
2010年,天津市电力公司充分发挥技术和管理优势,全面治理低电压。全年,天津公司累计投资10.56亿元,3.77万户农民告别了低电压。其中,宁河、静海两县低电压现象已全面消除。
“电子眼”助阵
在天津农村,低电压现象有两大特点:一是随着农村城市化进程加快,在夏季、冬季,人口密集乡(镇)的低电压现象格外突出;二是在春耕时,电力灌溉导致用电负荷猛增。
天津公司明确提出“民生用电优先,密集地区优先,情况严重的优先”,坚持“管理措施优先,技术措施全面”的原则,根据轻重缓急开展治理。怎么保证低电压问题早发现、早解决?台区配电监测终端和台区及线路电压监测仪两只“电子眼”帮了大忙。“我在电脑上随便点击变台图标,就能立刻掌握电压、电流和功率情况。”静海供电有限公司生技科长魏立勇说,“我们投入专项资金,为全县1307台配电变压器安装了台区配电监测终端,通过客户用电信息管理系统,实时在线监控台区电压情况。此外,技术人员还能通过台区及线路电压监测仪掌握具体线路电压波动情况。”
“电子眼”让低电压无处藏身,农村台区点多面广、人工监测难的问题有效解决。同时,天津公司通过安装“电子眼”,全面建立预警机制,及时掌握各区域电压情况,建立涉及变电站、线路、台区和客户的低电压台账,并制作了示意图,大幅提高了治理效率。
闭环治理重视实效
天津公司采取了一套行之有效的特色管理方法,按照“发现(挂号)—评估—治理—验收(销号)”的闭环管理原则,落实责任到人,把低电压问题作为“事故隐患”进行处理,要求领导分片督导,将治理效果纳入绩效考核,并开展低电压治理“回头看”工作。另外,天津公司建立从市公司到班组的跨部门、跨专业协同联动机构,充分发挥区(县)、镇(乡)和村三级联动体系优势,为全程督导低电压治理工作提供组织保障。
12月中旬,我们跟随武清供电有限公司河西务供电所副所长王磊,到大孟庄镇前幼村开展低电压治理回访。村党支部书记赵克友说:“多亏了低电压治理,村里原来的100千伏安变压器增容到200千伏安,村东头又装了一台80千伏安变压器,电线也粗了。现在,乡亲们敞开买电器,有的人一次买回两台电脑、两台电视。”赵克友还算了一笔账:比起用煤气罐和烧煤球,做饭、取暖每家每月省100多块钱,而且方便、干净。
王磊说:“百姓满意是对我们工作最大的肯定。通过回访,我们不仅能及时了解低电压治理效果和存在的问题,有针对性地开展治理,更能借此机会进一步了解农村用电趋势、负荷特点,为将来农网建设和运行管理提供依据。” 抓好低压负荷错峰管理
葛春华 杨健 杨媛媛
由于受地理环境限制,客户居住分散,架线难度大,管理困难,安徽宁国供电公司在农村低电压综合治理中,将低压负荷错峰管理作为重点课题认真组织实施,选择山核桃主产区南极乡和茶叶主产区青龙乡进行试点;对暂不具备整改条件的低压台区,通过积极引导客户用电方式,改变客户的用电习惯,临时克服农产品加工季节时的高峰用电。
2010年7月,宁国供电公司成立了南极山核桃低压用电需求侧管理领导小组,制定用电工作预案,协调指挥用电调度,确保有序用电。南极乡同期成立相应组织,分管农业的副镇长任组长,供电所所长、农机站站长等专业人员参加,具体负责山核桃加工期间用电协调工作。
龙川茶厂台区变压器型号为S9-50/10,为屋顶式架设,年均用电量6.18万千瓦时,在每年9、10月份山核桃加工季节,台区低电压问题突出。
7月份,供电所人员对龙川茶厂台区的6家动力用电客户进行季节性安全大检查和营业普查,主要检查客户的电能计量、低压线路、负荷运行等情况,查处私拉乱接、擅自超容等违约用电行为3起,查处私增容量48千瓦。
与此同时,供电所为6家低压动力客户统一安装了过电流负荷控制装置。用户负荷电流达到或超过设定值的1.05倍,漏电断路器报警5分钟后跳闸,20秒后自动重合闸,重合闸后负荷电流超过设定值报警5分钟后再次跳闸。以龙川茶厂台区为例,负荷全部上的话,高达110多千瓦,而龙川村台变总容量为80千伏安,如果不实施错避峰管理,农户就没法正常用电。供电所将龙川台区69户用电客户,根据山核桃产量大小,分为7个组,在9月20号到30号执行错峰轮休计划。农户余传高告诉我们:“往年我们加工山核桃的时候,电压不稳总是跳闸。现在好了,在供电所统一安排的时间加工,顺畅极了。”
将线路拉到山上,让果农就地集中脱壳,是宁国供电公司加强错峰管理的第三步。2010年6月至9月,该公司组织技术骨干在山腰安装电表8只,向山上延伸架设线路20千米。
青龙乡有茶园10多万亩。每逢产茶季节,农户白天上山采茶,晚上在家用电动机炒茶,晚上的负荷是白天的3倍。经过调研,宁国供电公司选择离茶园较近的地段设置移动加工点,动员茶农上午采茶,下午制茶,避开晚上的制茶高峰期。为方便茶农取电,青龙移动加工便民取电点还安装了一表多卡式电能表。“这个取电点发挥了大作用,夜间加工负荷明显降低,往年西俞村台区夜间负荷最高达50千瓦,一个月发生跳闸10次。现在,夜间负荷仅25千瓦,过负荷跳闸很少发生了。”青龙供电所负责人介绍道。
该公司计划在2011年继续在南极、方塘、青龙等乡镇实施推广低压负荷错峰管理,完成2134户低电压客户的整改,并以新一轮农网改造升级工程为契机,加大农村电网的改造建设,切实提高农村地区的用电质量。
□背景链接
宁国市综合经济实力连续多年位居安徽县(市)首位,农业特色经济发展较好,低电压主要集中在青龙、方塘、南极等茶叶、笋干、山核桃加工基地。全市低电压台区182个,占农村总配电台区的13.97%;低电压户9758户,占总用电客户数8.85%。宁国供电公司2010年完成9项专项研究项目的研究工作,使7624户用电客户的低电压情况得到改善。新建电源点提高电压质量
李蕗 毛雅芳
江西广丰县供电公司结合国家电网公司10项低电压专项研究任务,在进行农村低电压治理过程中,采取了电压联调、配变三项负荷不平衡治理、加强低压负荷需求侧管理、提高10千伏配变调压能力等一系列措施。
应用先进软件
实现低电压治理闭环管理
广丰县供电公司经理程振宇告诉我们,按照“全面普查、综合治理、验收评估”三步走的目标,该公司对所有台区的低电压情况进行了调查摸底、分析梳理,并制定相应的整改方案。
在治理过程中,广丰县供电公司使用了江西省电力公司开发的低电压综合治理管理信息系统软件。这一软件整合了数据分析、报表集报等功能,在自动制图、分析、流程管理控制方面具有创新性。据广丰县供电公司副经理周光满介绍,通过使用该软件,209个台区、9258户的全部普查数据和治理数据能全部录入,还可对这些数据进行分析和统计,低电压整治决策分析提供了依据。同时,还可以跟踪低电压用户的用电情况,了解改造前后的情况。
新建变电站
提高电压质量
近年来,广丰县用电负荷增大,线路压加大,而配变调档能力有限,出口电压低。为此,广丰县供电公司积极开展35千伏变电站配电化应用研究,彻底解决因10千伏线路供电线路半径过长而导致的台区低电压问题。
广丰县吴村镇有3.5万人,但只有一条10千伏吴村线供电,且这条线路属于从排山镇35千伏变电站输出的跨乡镇供电线路。由于供电半径过长且导线截面小,造成前村、仁湖等5个台区的输入电压偏低,低电压客户达185户。
广丰县供电公司根据当地电网现状,确定在10千伏吴村线与35千伏线路交叉跨越处新建35千伏普塘变电站。2010年11月16日,35千伏普塘配电站建成投运,缩短了吴村线供电半径,前村等台区配电变压器的输入电压提高。现在,这一区域由3条10千伏线路供电,供电可靠性和电压合格率大幅度提高,电压质量明显改善。
截至目前,广丰县供电公司已完成低电压治理户数5050户,占总数的54.5%。
加强变压器分接开关管理
杜哲强
按照国家电网公司低电压综合治理工作要求,陕西西安蓝田供电分局在调查分析的基础上,确定了将具有代表性且低电压问题较为严重的10千伏东川线、葛牌线作为治理重点。
2010年9月,陕西省电力公司对东川线、葛牌线低电压治理工作进行批复,蓝田供电分局低电压综合治理工作全面展开。东川线上有88个供电台区,其中存在低电压现象的台区有29个,涉及客户3818户。每年夏冬两季负荷高峰时段,冰箱、空调等大功率家电及大棚蔬菜、温室育苗御寒取暖设备的大量投入使用,造成线路末端电压过低,一些客户的用电设备无法正常使用。此前,蓝田分局对部分线路更换了导线,但并未从根本上解决问题。2010年10月10日,蓝田供电分局在东川线杨李支线出口安装了1台5000千伏安的自动调压器,并将调压器出口电压设置为10.5千伏,同时加装监测装置。通过监测发现,安装了调压器后,东川线末端电压由原来的9.3千伏提高到10.2千伏,线路后段的9个台区末端0.4千伏电压有了显著提升。
与此同时,工程技术人员又结合实际,从加强变压器分接开关管理入手,解决部分用户的低电压问题。经过调查发现,低电压台区0.4千伏输出电压低是由于10千伏高压侧输入电压较低、变压器分接开关位置不正确以及变压器自身调压范围不足造成的。一般情况下,每台变压器的高压侧都设置了分接开关。在安装变压器时,工作人员根据实际通过调节变压器开关档位来改变高压绕组的匝数,使变压器内高低压绕组的匝数比发生变化,从而实现对低压侧电压的调整。
在此次低电压综合治理中,蓝田供电分局重新制定了配电变压器分接开关调整管理制度,并于2010年11月5日冬季负荷高峰到来前,将供电半径超过15千米的30台变压器的分接开关由Ⅱ档调到Ⅲ档,使配变低压侧电压提高了5%,消除了476户客户电压偏低的问题。11月10日,该局又积极联系变压器生产厂家,将普通调压变压器更换为宽幅调压变压器,并在5个台区进行更换安装,使配变调压能力提升了60%,解决了394户客户的低电压问题。
调查发现,在管理层面,综合台区内小户动力负荷控制不到位,三相变压器单相配出负荷偏重,使之三相不平衡,在一定程度上影响了电压质量;居民客户错峰用电及高峰时段均衡用电方法研究不够,对较大负荷客户错峰用电宣传和引导不得力,导致台区配电变压器满载或过载运行。在技术层面,供电半径过长是造成低电压的主要原因,个别变电站地域分布不合理,造成其配出的10千伏线路供电半径过长,有的供电半径达20多千米,低压线路供电半径超标准的比例达53.47%,致使线路损耗大、末端电压低;线路和配电变压器供电能力不足是产生低电压现象的另一个主要原因,随着农村用电负荷的不断增长,线路不断延伸,由于没有及时进行改造,导线截面小、配变容量小、电能损失严重,出现供电瓶颈。
低电压改造的手段及措施
孙英杰
低电压产生的原因
1.在农村电网中,由于部分台区供电半径大,低压线路线径细、下户线设计标准低,且设计电压等级220伏偏多。随着家电下乡和农村经济的发展,农村生产生活用电负荷增加,致使用电高峰期变压器不堪重负,线路过流导致压降增大,形成末端用户的电压偏低。
2.城郊及农村地区,由于平时用电负荷较低,一旦到了冬、夏两季用电高峰期,人口密度大,用电负荷集中,用电量将比平时高2~3倍,直接导致了电压降低。
3.配变超载现象严重,导致电压质量下降、供电范围内的配变负载率大。
4.资金匮乏,大规模的电网建设与改造难度加大。
5.电压、无功监测管理相对较弱,对局部重载地区、偏远地区,电压监测装置安装、监测分析和“低电压”预控不力。
低电压改造采取措施
1.开展摸底排查,全面掌握电网信息情况。根据95598投诉记录,结合负荷实测对电压质量差的台区进行低电压普查,并利用电压监测装置,对各配电台区低电压数据记录和分析,查找原因。对客户投诉比较集中、情况特别严重的台区及时进行整改解决落实,对当前各级电网运行情况进行认真分析,详细掌握低电压形成的原因和特点。
2.科学制定、合理安排电网建设改造规划。通过电网运行分析、梳理电网薄弱环节,积极筹措资金,分轻重缓急统筹安排项目实施。
3.加强电网运行分析。在运行分析的基础上,建立保障电压质量的常态机制,每个季度要对配网的用户电压质量问题进行专题分析,完善配网电压质量监测,提出有效的整改措施,并在夏季用电高峰来临之前,超前预控,确保不发生大面积停电。
4.加大对农网配电设备的巡检力度,开展配变负荷测量和电压测量,对重载的配电设备,故障率高的设备以及三相负荷不平衡的台区,及时采取有效措施予以整治。
5.加强电压、无功监测管理。对局部重载地区、偏远地区,安装电压监测装置,重点开展监测分析和“低电压”预控。对无功容量不足或补偿方式不合理的“低电压”用户,通过合理配置和优化无功装置,动态补偿予以改善。
6.完善重要时段的供电方案。针对迎峰度夏期间用电需求较大,或是春节期间外出务工人员集中返乡,局部区域用电需求激增的现象。一方面要指导居民用户合理开展错峰、避峰
用电,另一方面要提前开展调查摸底,分析用电高峰时周期特点,对可能引发“低电压”的配变台区进行临时性增容改造。
低电压治理措施 篇2
1 低电压产生原因
1.1 技术方面的原因
(1) 配电变压器布点优化不足, 供电半径大。部分居民的不配合使得线路建设时不得不迂回绕道, 增大了供电半径。经济的高速发展与家电下乡政策的激励, 使得原有的配电变压器已不能满足用户用电容量激增的需求。同时, 新农村建设使得部分居民搬迁至交通便利地段, 使得该地段台区负荷增长较快。
(2) 部分台区线径小, 老化严重, 断线接头较多。部分农村电网线路线径小、断线接头多、老化严重, 线路损耗太大, 导致供电能力不足。如由于一二期农网改造及后来的农网改造升级都是按农村基本生活用电 (照明用电) 设计线路, 多数选用了LGJ-25导线, 甚至有LJ-16导线作主干线的情况。在线路老化与断线接头后, 线路的电阻增加, 造成的压降随之增加。
(3) 部分台区负荷三相不平衡严重。三相负荷不平衡产生的原因主要包括:一是新农村建设农民搬迁;二是在规划时部分区域未采用三相出线。配电变压器三相负荷不平衡时, 电压损耗增加表现在两方面:一是引起配电变压器出口重负荷相电压下降;二是增加线路压降。配电变压器在三相负荷不平衡状态下运行, 在低压侧产生零序电流。对于星形接线的配电变压器来说, 其高压侧无中性线, 高压侧不可能有零序电流, 低压侧零序电流产生的零序磁通不能抵消。所以, 零序磁通只能从配电变压器的油箱壁及钢铁构件中通过, 磁滞和涡流导致钢铁构件发热, 造成配电变压器散热条件降低, 温升增高, 严重时损坏配电变压器绝缘, 烧损配电变压器。同时, 配电变压器三相负荷不平衡时, 引起中性点位移, 配电变压器出口处电压不平衡且重负荷相电流大, 线路压降大。
(4) 无功补偿不足, 低压配电变压器基本无无功补偿手段。随着居民生活水平的提高和家用电器的普及, 以及小工业用户的增多, 电网的功率因数比较低, 尤其在高峰时段不能满足要求。无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减小设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量, 在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率, 限制无功功率在电网中的传输, 相应就减少了线路的电压损耗, 提高了配电网的电压质量。
(5) 季节性负荷变化明显, 导致低电压。每到农忙季节、高温季节、寒冷季节农户会集中用电, 以电灌用电、农业生产用电、农副产品加工用电、空调器用电等为主。而在用电淡季, 主要以照明负荷为主。这样造成峰谷负荷差距明显, 在高峰负荷季节配电变压器过载运行, 在低谷负荷季节配电变压器“大马拉小车”, 造成配电变压器空载损耗严重, 电压质量不高。
1.2 管理方面的原因
一是电压监测点偏少, 监测手段有限;二是生产运行调压管理不到位, 配电变压器调挡不合理, 设备巡视不够;三是营销管理不到位, 主要体现在负荷预见性不够、低压用户接电方式不合理、三相负荷不平衡等方面;四是电压无功管理水平不高;五是忽视分布式电源的管理等。
2 低电压治理措施
2.1 实施台区分容, 缩短供电半径
实施台区分容, 缩短供电半径是从根本上解决低电压问题的措施。每年迎峰度夏之后, 运行部门要根据设备负荷测试记录和低电压报修记录, 将超重载和出现低电压的台区配电变压器的整改安排到来年的改造计划中。对于出现低电压的台区, 如果是由于负荷过大而导致的低电压, 要安排台区分容, 缩短供电半径。如果新增供电点有困难, 可考虑将负荷转移到就近的其他配电变压器。但要考虑2个因素:一是该部分负荷转移过去后会不会导致新的配电变压器超负载;二是该负荷是否会造成新的配电变压器供电半径偏大 (城区300 m、农村500 m) 。若上述两点有一点不能满足, 就必须要实施台区分容, 缩短供电半径。
2.2 合理选择导线截面积
低压线路导线截面积应参考供电区域饱和负荷值按经济电流密度选取, 并适当超前。对于380 V线路, 县城、集镇和人口密集地区主干线路不小于240mm2, 支干线不小于120 mm2, 其他地区主干线不小于95 mm2, 支干线不小于50 mm2。中性线截面积应与相线截面积相同。220 V主干线路导线截面积不小于50mm2。
2.3 新增配电变压器布点
增加配电变压器布点, 实现“小容量、短半径、密布点”是解决西部农村低电压问题的根本措施。新增配电变压器布点主要涉及新增配电变压器容量、位置与型号的选择, 新建线路的规划, 以及供电方式的选择等。增加配电变压器布点施工周期长, 需要供电公司投入大量人力物力, 由于每年的农网改造资金有限, 不可能大面积实行。在改造过程中, 可能造成三相负荷不平衡等情况, 需要调整负荷。
2.4 合理增加配电变压器容量
针对长期低电压台区合理增加配电变压器容量。配电变压器容量的选择, 要根据它所带设备的计算负荷、所带负荷的种类和特点来确定。
2.5 采用调容变或者母子变
针对季节性低电压台区采用调容变或母子变。调容变或者母子变适用于配电台区负荷季节性分布特征明显, 或峰谷负荷波动呈现周期性规律的供电区域, 应用前, 要提前制定好调容配电变压器或母子配电变压器容量调节相关规章制度和管理办法。
通过经济技术比较, 经济发达地区可选用有载调容配电变压器, 在用电负荷昼夜变化显著或峰谷负荷波动呈现不规律周期变化的配电台区, 自动调节运行容量。在短期内资金不足时, 可以将部分配电变压器更换为调容变, 而将更换下来的配电变压器用于改造成母子变。
2.6 合理安排三相负载, 尽量做到三相负荷平衡
配电变压器在三相负荷不平衡运行时, 由于绕组压降不同, 出口电压不均衡, 客户端电压更是三相偏差较大, 电压质量得不到保障。如某相负荷过大, 而导线线径较小, 在线路末端则可能出现低电压。三相中哪相负荷大, 哪相电压就降低, 而负荷小的相电压升高。为此, 如果控制中性线电流不超过相电流的20%, 则中性点位移不会造成三相电压的严重不对称。通过调整三相负荷分配, 降低三相荷不平衡率, 可以有效降低线路电流, 减小压降, 提高末端电压。
2.7 优化无功补偿
无功补偿装置在供电系统中承担的作用是提高电网的功率因数, 降低配电变压器及配电线路的损耗, 提高供电效率, 改善供电环境。农网无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、全网优化、分级补偿、就地平衡”的原则, 结合电压无功专项规划, 采用集中补偿与分散补偿相结合、高压补偿与低压补偿相结合、调压与降损相结合的补偿策略, 选用成熟的无功优化计算方法或软件, 计算、分析各种补偿模式的技术经济效益、确定最佳补偿方案。
2.8 合理调整配电变压器出口电压
一般配电变压器调压分接开关有3个挡位, 中间位置Ⅱ挡为额定电压, Ⅰ挡位置比额定电压增加5%, Ⅲ挡位置比额定电压降低5%, 即:Ⅰ挡位置10 500 V, Ⅱ挡位置10 000 V, Ⅲ挡位置9 500 V。当系统电压高于额定电压5%时, 为使二次侧输出电压仍为额定电压, 应将调压分接开关放在Ⅰ挡位置;当系统电压等于额定电压时, 将分接开关放在Ⅱ挡位置;当系统电压低于额定电压5%时, 将调压分接开关放在Ⅲ挡位置。
2.9 针对偏远山区低电压线路安装电压补偿装置
对供电半径长、线路后段所带用户数量不多、低电压问题较为严重的低压线路, 在进行充分的经济技术分析后, 选择合适位置安装数字式电压补偿装置, 提升客户端供电电压质量。
(1) 电压补偿装置安装点不能距离配电变压器太远, 如果太远电压补偿装置输入电压过低使其输出电压也不高, 输出电压将形成直通状态, 电压补偿装置将无法起到升压作用。
(2) 电压补偿装置也不能安装在距离配电变压器太近的位置, 因为距离配电变压器太近时补偿装置的输入电压较高, 使其升压效果不明显, 末端用户的电压又因为线路过长、负荷过重而得不到明显改善。一般建议安装在供电半径3/4位置。
低电压治理措施 篇3
关键词:低电压治理;电力技术措施;供电能力;科技投资
中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)04-0142-02
根据国家电网公司及省市公司关于农村“低电压”综合治理的工作部署,切实解决农村低压用户在用电高峰时段电压偏低的现象,任丘局积极行动起来,结合农网的现状和实际特点,进行“低电压”治理工作。通过积极采取多种技术措施开展“低电压”治理工作,使农村供电质量得到了明显的改善,治理工作取得了初步成效。
一、“低电压”状况
为使治理工作取得实效,首要工作是将“低电压”情况排查清楚,为此,我局编制了切实可行的普查方案,组织人员以变电站供区为对象、以10kV线路为单元、以配电台区为单位,逐条低压线路、逐个用电客户进行详细摸排,建立“低电压”用户档案,分线路、分台区有针对性地制定整治措施、编制整治计划。通过排查,存在“低电压”现象的共有35个台区,1379户。其中因为供电半径过长,造成“低电压”的1252户;配变过负荷引起“低电压”的127户。
二、治理的主要技术措施
(一)开展提升供电能力建设
1.提升高压供电能力。针对高压配电网较为薄弱的情况,通过加快王家务110kV变电站建设、张村35kV变电站建设、对开发区和北汉35kV变电站进行增容改造工程来完善县网结构,提高供电能力。
2.提升10kV线路供电能力。对于过负荷的10kV线路,解决方案为:石门桥区域新建张村35kV变电站1座可解决石油575线路过负荷现象;从变电站增加10kV出线,可解决石辛576线路,辛同5871线路过负荷现象;通过更换导线,加粗线径可解决麻麻5851线路过负荷现象。
3.提升配电台区供电能力。对3台过负荷配变进行增容改造,来满足负荷增长的需求。对因季节性负荷波动较大造成过载的农村配电台区,可采用“子母变”供电的方式进行改造,解决“低电压”用户127户。
4.对低压线路供电能力不足,供电线径较细,供电半径较长的线路进行改造。采用“小容量、密布点、短半径”的方式,增加配电变压器,缩短低压线路供电半径。开展配电台区低压线路改造工作,增大低压线路导线截面,部分区域将单相改为三相供电方式。治理过程中,低压严格按照“城区低于300米,农村低于500米”的供电半径进行配变布点,导线选型等按照规划新标准进行设计,解决“低电压”用户1252户。
(二)加大科技投资建设
1.我局针对原来电压监测仪落后,数据上传不及时的特点,购进了新型的GPRS型电压监测仪,能够及时、准确地获得数据,健全“低电压”监测网络,并且新增加低压监测点30个,与配变位置构成低压台区的首末端监测、进而结合变电站A类监测点可延伸配电线路的首、中、末端,便于综合分析。
2.在5条10kV线路上安装了2100kVAR自动无功补偿装置,做到了无功补偿的及时性,提高了线路的功率因数,保证了电压质量。投资100万元,安装了50台低压线路无功补偿电容,它是0.4kV低压配电网高效节能、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备,我局采用这种新产品,进行“低电压”治理。
3.进行用电信息采集系统建设,目标是实现3条10kV线路、59台专变,23台混变以及300户低压用户用电信息采集工作。建成后能实现用电信息的自动采集、计量异常和电能质量监测、用电分析和管理,提高电量采集的效率和准确率,提升负荷和低压线损管理水平。
4.进行智能配电台区建设,使配电台区达到信息化、自动化的要求,实现台区智能化自管理、经济可靠运行,提供基础数据,为未来实现台区内用户用电情况实时跟踪分析、满足需求侧响应要求创造条件。
5.我局购进了线路数据测试仪,能够测试低压线路的电压、电流、有功、无功、功率因数等基礎数据,能及时了解台区电压情况,为治理工作提供可靠依据。
6.在季节性或阶段性用电负荷波动较大的农村地区安装了5台有载调容变压器。解决了单一容量配电变压器在用电高峰时期过载运行,在用电低谷时期“大马拉小车”运行的问题,提升配变经济运行水平,改善供电电压质量。
三、结语
总之,产生“低电压”的原因是多方面的,治理“低电压”也需要多措并举、综合治理。今后,我们将继续以满足农村经济社会发展对电力需求为目的,坚持电网建设改造与精益化运行管理并举,加大资金投入力度,采取多种技术措施,解决农村“低电压”问题,确保供电质量长期持续合格。
参考文献
[1] 翁锡安.农村低压配电网低电压问题分析[J].大众用电,2009,(3).
[2] 徐赞国.农网低电压综合整治[J].中国电力企业管理,2010,(24).
作者简介:韩英(1974-),女,河北任丘人,河北任丘市电力局电力工程师。
(责任编辑:刘 晶)
低电压治理措施 篇4
摘要:配电网电压质量直接关系到电力系统的安全与经济运行及电气设备的使用寿命,电压过低可能会引发电压崩溃,造成大面积停电,还会降低设备的运行能力,增加设备运行能耗,烧毁用户电动机,引起电灯功率下降。低电压运行对供电部门及用电客户都造成很大的负面影响,基于此对中压长线路低电压问题的综合治理进行研究。
关键词:中压长线路;问题;综合治理;方法研究
作者简介:陈路(1969-),男,浙江永康人,国网浙江永康供电公司,工程师。(浙江 永康 321300)
中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)15-0253-02
随着我国经济的飞速发展,广大用户对用电质量要求越来越高,电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损耗、工农业安全生产、产品质量和人民生活用电都起着直接的影响。配电网是直接向用电客户供电的电力网络,10kV配电线路的电压质量显得尤为重要,提高10kV配电线路电压质量迫在眉睫。对电网公司而言,结合加强线路改造,提供线路运行功率因素,降低线路运行损耗,尤其对长距离配电线路有重要意义。
一、低电压形成原因分析
低电压的形成是由于多年配电网领域投入不足、专业技术及管理力量不强等多方面原因引起的。因此,首先要从规划、改造、运行、服务等环节入手分析清楚具体的低电压成因,从根源上进行整治,加强“低电压”治理措施的科学性指导,避免“头痛医头,脚痛医脚”的治理措施,争取采用最少的资金有效解决电压过低的情况。从电网技术及管理层面分析,低电压的主要成因有以下几个方面:10kV线路过长,线路压降过大;10kV线径过细,设备老化,传输能力不足;配电线路和配变出现满载或卡口;负荷峰谷差过大,馈线末端电压变化幅度大;电压变化剧烈,缺少调压手段;缺少联合调压机制,配网电压无动态调节能力;用户无功补偿多,缺少有效监管;实时量测装置配置不足,无法进行分析管理[1];表计量测不准,导致错误的电压决策。对低电压进行综合治理很难采用一套标准方案进行实施,需要具体问题具体分析,通过定量分析及技术经济分析对各治理方案进行优选比较,争取以最少的资金投入得到最好的治理效果。
二、中压长线路低压线路问题的治理方法
目前对长线路低电压的主要治理方案主要有以下几种方式:供电半径优化,缩短供电半径,提高末端电压;线路改造,更换大截面导线,提高线路输送能力;无功补偿优化,减少线路无功传输,提高电压;有载调压,提高电压。在制定长线路电压治理原则时首先对以上方案进行综合对比分析,确立不同方案的适应性和经济性。
1.供电半径优化
供电半径是影响电网结构是否合理的重要参数,配电网规划设计中供电半径的大小是一项重要的参考指标,供电半径对电网的供电电压质量优劣影响较大。对当前变电容量不足、负荷增长较快或电源点分布不合理的地区规划建立新的电源点,将线路末端负荷进行负荷转接,缩短线路供电半径,可以有效提升线路末端电压质量。[2]供电半径分析思路:根据10kV线路首端电压和末端电压,通过理论潮流计算得到满足末端电压情况下各种中压线路不同导线截面的最大供电半径。使用这种方案进行优化可以缩短供电半径,提升电压,降低线路损耗,但是整体投资较大,需要考虑负荷发展情况及经济上的可行性。更加适合在供电半径过长、负荷较重、负荷发展较快的线路,具备新的电源分布或有新的电源规划的地区。
2.线路改造
对线路实施整体改造,将小截面导线更换为大截面导线,增加线路输送能力,提升线路末端电压质量。使用这种方法对电网线路进行改造,可以提升线路供电能力,降低线路损耗,线路改造工程量大,建设投资大,需要考虑经济上的可行性。对于导线截面偏小、负荷较重且负荷发展较快的线路比较适用。
3.无功补偿优化
(1)线路无功补偿。在线路中投入一定的电容器,采用固定或自动相结合的投入方式实现无功补偿。一般现在采用的都是采用分组补偿、自动投切的方式,线路补偿最佳位置为线路负荷中心。[3]线路无功补偿可根据需要选择单点补偿和多点补偿,考虑运行维护便捷性补偿点不宜过多,如果线路较长可根据负荷情况选择两处补偿点。
线路无功补偿容量配置,可按照以下公式计算:
其中:P,安装点以下的有功功率;S,安装点后配变总容量;η,线路的负载率;,线路最低功率因数;,安装无功补偿设备后需要达到的目标功率因数;QC,需要补偿的无功容量。
(2)配变低压侧无功补偿。为提高配电变压器经济运行效率,最大限度减少配电变压器无功损耗,在配电变压器低压侧安装并联补偿电容器。补偿容量根据具体情况确定,一般按变压器容量的20%~30%配置,随负荷变化自动投切进行补偿。相对于线路无功补偿,配变低压侧补偿,可以减少无功电流经过配电变压器引起的损耗。配电网无功补偿配置如图1所示。
(3)用户终端无功补偿。用户侧并联电容器的就地补偿,实现用户终端无功就地补偿。这种方式补偿区域最大,效果也好。但它总的电容器安装容量比其他两种方式要大,电容器利用率也低。线路集中补偿和配变低压侧集中补偿的电容器容量相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。[4]
根据投资及维护方便程度,推荐线路无功补偿和配变低压集中补偿的方式对线路低电压进行优化。但是配电线路的实际情况比较复杂,可根据实际情况确定补偿方式。
三、线路优化的实际案例
1.案例介绍
以永康市中压配电网典型长线路10kV岩后965线主干长度达到8.044km,线路过长,供电最远距离为铜山支线178#铜山村变供电距离,供电总长13.25km,供电半径过长;岩后965线主干线导线截面主要为185mm2,部分线路导线为LGJ-120导线,主干线路截面基本满足负荷发展需求,铜山支线导线型号为JKLYJ-50和LGJ-50,支线截面小于70mm2,截面偏小。
10kV岩后965线大运行方式下,末端电压为8.4kV,电压偏差-20%。线路功率因素为0.81,低于功率因数最低标准0.85;2013年功率因数最低时刻只有0.753,严重偏低。
2.线路的治理方案
(1)线路单点无功补偿。对岩后965线实施线路无功补偿,采取单点补偿方式。根据线路挂接负荷情况,岩后965线补偿位置为88#杆塔位置,无功补偿容量3000kvar。
利用潮流计算分析(牛拉法)对实施线路单点无功补偿后的效果进行分析计算,得出结果如表1所示。
表1 线路单点补偿方案评估
评价内容 岩后965线
投资(万元)6
最低电压(kV)9kV
功率因数 0.99
管理、维护 方便
(2)线路两点无功补偿。对岩后965线实施线路无功补偿,采取线路两点补偿方式。根据线路挂接负荷情况。岩后965线补偿位置为60#杆塔和88#杆塔位置,无功补偿容量3000kvar。线路两点无功补偿后的效果计算结果如表2所示。
(3)线路三点无功补偿。岩后965线通过三点补偿补偿容量3000kvar。线路三点无功补偿后的效果计算结果如表3所示。
表3 线路三点补偿方案评估
评价内容 岩后965线
投资(万元)18
最低电压(kV)9.1kV
功率因数 0.99
管理、维护 方便
根据以上分析结果,岩后965线通过无功优化手段不能达到治理目标要求。
(4)无功补偿和线路调压配合。对岩后965线进行配变低压侧无功补偿和线路调压配合方案进行治理,在线路88#位置上安装一台线路调压器,调压范围为-5%~15%,档位为7档,线路调压器安装位置示意图如图3。同时对岩后965线配变低压侧进行无功补偿,补偿后效果如表4所示。
表4 岩后965线无功补偿和线路调压配合治理方案评估
评价内容 岩后965线
投资(万元)88
最低电压(kV)10.2kV
功率因数 0.97
管理、维护 一般
分析可知,岩后965线通过配变低压侧无功补偿和线路调压配合的治理方案,可以达到最佳效果。
四、结语
根据最佳治理效果方案,对岩后965线实施线路调压和无功补偿相结合的优化方案优化后的新楼电压质量明显提升,最低电压达到10.2kV,且电压波动小,电压质量优化提升效果明显,值得推广应用。
参考文献:
低电压治理措施 篇5
低电压交流电照明系统在市场上愈来愈受欢迎。在零售商和家居建材行大力推广下,已使电源系统纳入特定低电压的使用规则,用户不必经过承包商便能自行安装。此外,低电压交流电LED系统也能实现稳定的电路分析,有助提升产品的可靠性。
低电压交流电照明系统在市场上愈来愈受欢迎,从室内重点照明(Accent Lighting)到一般的轨道灯,乃至于应用在户外照明系统。零售商和家居建材行如IKEA和Home Depot已经将这些技术迅速而广泛的传达给顾客,使电源系统纳入特定低电压的使用规则,使用者
便不必经过承包商而能自行安装。
低电压交流电LED照明应用兴起
所有低电压交流电照明系统使用的是一种独立式主电源,这个主电源提供离线交流电转换成低电压的方案,在任何负载下,即使电路处于开路的情况,其输出均不会超过30伏特有效值(VRMS)。其次,在所有状况下,电路必须有一个25安培(A)的电流限制,这两个条件将决定低电压交流电照明应用的最大电力。典型的输出电压是12或24伏特交流电(VAC),但仍须保持25安培最大电流值不变,不论是12伏特、300瓦(W)的系统或24伏特600瓦的系统皆是。
鉴于上述原因,低电压交流电照明在发光二极管(LED)照明应用中,相当受到青睐,该技术甚至可应用在300瓦的LED照明功率中,相当于三至四个路灯的输出。此举让设计者在设计上拥有很大的弹性,可允许相对较大型的单一组件或由单一电源提供的多组态灯器设计,亦或是在这两者之间的设计。可确定的是,透过具弹性的LED照明应用设计,将使照明
系统从传统白炽灯大步往前迈进。
而在低压交流电系统中,可考虑三个不同的照明灯具,首先是仅在一到两个个别系统中装置一个大/高输出设计;其次为可支持十到二十个装置于系统小灯源的中型输出设计;最后则是可允许在单一系统中存在五十到一百个照明器的小型输出设计。
大型数组设计打造高灯源输出应用
以大型数组设计而言,在两个不同的范围中,立即能显现出LED独特设计的好处,特别是在更独特的大型照明灯源例子中,可透过大型数组创造出高灯源输出应用。一般而言,在路灯的应用(采用高电压离线解决方案)上会使用100瓦的LED灯源,虽然不建议其使用低电压交流电系统(这会带来整个规则和标准的新设置),但设计者却有机会以低电压交流电的预算达到同样效果,进而从一个3.5伏特的顺向电压和使用350毫安电流的标准LED着手进行设计,大致上以每个1.2瓦或约八十个LED为基础。
为达到所期待的输出电力,使用单一驱动器并使用多组串联/并联组合方式的LED方案便很有吸引力,但产业界通常不鼓励此种设计规则,原因在于若支持个别控制每一个LED线路,首先遇到的问题为,LED和温度有前馈的关系,当温度上升时,须严格控制顺向电压下降,以避免更多电流流动,进一步使LED的温度升高。其最大的影响就是在不同线路共享相同电流之下,将会很快产生搭配不当的问题,若电流没有被个别安排,以便通过整个线路,便很可能成为系统故障的来源。
利用在线设计工具寻找适合LED驱动器
如同前述,市场上有各式各样的驱动器能符合需求。美国国家半导体(NS)就有几款LED驱动器能够达到所需的最大输入范围,同时也具备简易设计的特性和效能表现。先从24VAC系统谈起,此为最引人注意的特殊大型灯具,目前谈及的驱动器都是直流对直流(DC-DC)转换器,所以在主电源提供的交流电讯号将会有进行一些整流的情形,基于此种情况,对转换器的输入条件须改为:24VRMS=67.88VPP和在调整后驱动器最大的输入电压范围34伏特。
就确实可知的条件来说,在此阶段的设计上,设计者心中可能已有一个特定的LED规格,而本文讨论的所有设计,都可以使用如美国国家半导体的WEBEBCH LED Designer在线设计工具进行开发,可以键入输入电压(34伏特直流电)、LED类型/值及所需的输出组态。此外,在350毫安和Vf=3.5伏特条件下,可驱动九个LED组合而成的24VAC灯串,整流后为34伏特直流电(VDC)。而透过在线工具中的参数搜索工具,看似拥有许多适用的输入范围,然因工作周期的限制,其实并没有大量可支持的线路。在此情况下,仅有美国国家半导体的LM3401和LM3409两款LED驱动器可作支持,若把LED的数量从九颗减少至八颗,在驱动器的选择上才会增加。
值得注意的是,当灯串的LED数量增加时,则须要经由电压的升压来支持,现今大多低电压交流电应用的主要转换器拓扑为降压转换器(输出到LED的驱动电压比输入到转换器的电压还低),这是对较少LED线路的主要观点。
了解驱动器角色对症下药
一般来说,尽可能使用单一驱动器来驱动多个LED最符合成本效益,然并不主张在单一驱动器中使用并联线路,而是希望串联线路尽可能延长;其有利条件在于,即使线路受到严格规范和保护,亦可确保通过LED的电流皆相同。如此一来,一个较大的输入电压就能简单驱动大量的LED线路,只是在经过整流后,该线路通常会流失一半的交流电电压值,故其优势大打折扣;为解决此一问题,则可改采升压解决方案(输出电压比输入电压大时),以减轻
驱动大量LED线路的负担。
另一个观点是,若灯串可维持低于二十个LED(Vf=3.5V和350mA的LED驱动电流),就能在低电压限制下维持升压输出(在84.85VPP的低电压限制下有70VDC),可经由美国国家半导体任一款LM342X驱动器达到,它提供过压/欠压保护机制、电流限制,以及依需求选配的过热保护功能。
此外,对于驱动器装置特色的了解在电路设计上扮演重要的角色,如是否须支持脉冲宽度调制(PWM)调光、模拟调光等,或是为改变光源输出是否须加入一些光学要件及过热保护,以上考虑均为选用何种驱动器的因素。
针对上述需求,LM3421/23驱动器具备阻止和察觉额外错误警告的特色,对于欲达到高层级保护及提供微控制器(MCU)反应的应用来说,是很合适的组件。而LM3424内建的过热保护功能有利于光学或过热保护应用(降低与LED温度有关的输出电流);再者,LM3429虽为此系列产品最基本款的驱动器,但仍具有在升压应用中的过压保护和电流限制,协助升压检测。
图1所示为驱动二十个LED,每一个平均电流均为350毫安,3.5伏特顺向电压的电路图,此外,电路也许会因为须要进行模拟调光(当输入减少时光源的输出就会降低)而有所改变,以符合简单又全面受到保护的线路驱动器。如欲寻求更严格的颜色准确度,可采用PWM
调光。
图1 大型数组设计应用LM3429的升压配置,采用24VAC系统,在电流为350毫安的条
件下,可驱动二十个LED
大电容方案降低涟波 延长电解质电容寿命
有一个简单的概念是应用升压解决方案来恢复以交流电整流驱动大量LED灯串时损失的电压,且仍保持在低压限制中,这大约是前端消耗的27瓦(在92%效率下的24.5瓦LED),故显而易见,系统是如何在单一附件下拓展成每个线路都受到完整保护的高规格设计。
若进一步采用四条这样的电路,则每条线路均能达成完整保护和控制的100瓦设计目标,为实现此一架构,则可能在前端使用一个一般的整流器(只需要×4电流率的桥接二级管和C1/C2的×4电容)。此外,LED照明设计如果在低电压系统下有300~600瓦的可用电力,25安培的总电流对设计人员而言就具有很多选择。举例来说,从D1~D4需要被规范出最大电压和电流的余量(Headroom)。输出的电容可用下列方程式表示:
C=0.7(I)/ΔE(f)
其中,I代表到下游电路的输入电流(直流对直流转换区),ΔE为可允许的涟波电压,而f则是交流电频率。由于此设计有92%的效率,鉴于LED功率为24.5瓦,这代表前端的直流对直流区将有26.6瓦的功率;而在整流(34VDC)后,从24VAC的电源使用26.6瓦并产生约782毫安的平均输入电流,如此一来,将可适当调整二级管整流器的规格。
另一方面,可接受的涟波也影响着电容的需求,举例来说,执行一个800毫安的输入电流,且在120Hz线路上允许一个1伏特的涟波(因桥接整流器的关系为2×60Hz)需要9,300μF的大电容;如果是3伏特的涟波则只需要1,500μF,由于降低涟波对电解质电容的寿命提供较佳的保护,故此情况下,大电容将是可能采取的选择方案。
小型数组设计挑战重重 降低电容温度势在必行
另一个极端的设计范围是小型数组设计,该设计可能是单一LED组件或是一个单独的组件中包含三个组件,可让1瓦变成3瓦的现代化LED照明效率解决方案,在环境和公园照明
设备中颇受欢迎。
小型数组设计对105℃额定值的电容而言,让它们保持冷却在65℃及更低的温度,为此设计中较薄弱的环节;不过,由于电解质电容每低于额定温度10℃,就能增加一倍的使用寿命,意味着若一个设计师可维持65℃或更佳的温度状况,105℃额定电容将能延长十六倍的额定寿命,在此比率下,5,000小时的额定电容可延长到80,000小时,对小型数组设计来
说,虽为极大的挑战但仍势在必行。
由此可证,良好的热能设计在LED应用扮演关键角色,且使用有效率的驱动器如LM3429,则使设计挑战更容易解决。在此设计上,最热门的装置是单结型场效应晶体管(FET)M1开关,其可达到约65℃的温度表现,虽然并没有多大影响,但是设计者必须确定它与其它重要热源均与电解质电容保持距离,且所有板上的组件都保持在50℃以下,可见从LED散出的热
能永远是最大的挑战,而不是电子学。
小型数组设计获橱柜/展示用照明青睐中国照明网技术论文·LED照明
橱柜和展示用照明是低电压交流电系统中,关于小型数组设计的另一个受欢迎应用,可考虑一个3伏特正向电压、350毫安、1瓦的LED,搭载一个简单的12VAC系统,即可因降压转换器的架构提供充分余量,并可有效率的驱动LED。如图2所示,LM3407提供一个350毫安的输出限制、小型封装,和极少的外部组件,以驱动此类型的LED。由于低功率消耗的设计(在输入端稍为超出1.5W)概念,可在一个单独的低电压12VAC电路支持多达两百个模块,若使用24VAC系统操作,则可超过两百五十个(大部分低电压系统的电流限制最大为2
5安培)。
图2 符合小型数组设计的LM3407采用12VAC系统,可驱动电流为350毫安的3Vf单一
LED
反观交流对直流(AC-DC)的转换则是以大型数组设计处理,基于直流对直流转换区的输入电流,可为输入整流二极管和保持电容选择适当值。在此设计中,小于100毫安的输入电流和允许2伏特涟波约需290μF电容,因此,330μF将能轻易实现这样的需求。
有一项额外考虑系针对较小负载设计而生,主要系一次侧变压器的工作可能需要某一个最低负荷,当处在非常小且低功耗的系统中,便须要特别考虑此问题。以一个60瓦低电压交流变压器而言,可能需10瓦的负载才能正常运行,而LED装置的效率可根据主电源的供
应范围处理该问题。
举例来说,在美国国家半导体的RD-148参考设计中,运用LM3405A展示在12VAC系统下驱动一个3.6Vf、600毫安的单一LED解决方案。而基于该参考设计架构的LM3405A和LM3407均适用于在较小灯光模块中,因其有较小的封装尺寸(LM3405A采SOT23封装)和极少的外部组件。透过RD-148的实例,将能简易实行一个尺寸为14毫米×21.5毫米的完整解决方案,甚至是更小的解决方案也可能实现。
实现中型数组系统 热能管理至为关键
目前中型设计(中型数组,但许多个别系统)已提出最新的进展,藉由使用单一封装的较大多组件数组就能提高照明输出,且有更好的效率和热能管理技术。欲完成此种设计,可考虑一个10.5伏特的Vf暖白光数组,和一个典型的640毫安电流。值得注意的是,维持数组在典型的电流或适当的热能管理设计,特别能延长产品寿命,甚至是在高温有害的环境中,虽然这对许多IC驱动器是很困难的挑战,但在市场需求的推动之下,可预期不久之后就有大量符合此需求的产品出现。然而,在经过几个设计循环后,产业界便发现许多整合FET的驱动器,对于热能设计有处理上的困难。
承续上述论点,许多整合FET的产品在30℃环境温度下操作,其IC接面点温度超过90℃,这代表组件在外部环境建议的操作温度下,只有35℃的余量(到达150~160℃时就会进入热能关机,但最大的建议操作温度是125℃),这对热能机械设计来说是很难处理的,故须确保该情况不会在LED的应用上发生。
热能挑战迎刃而解 高整合控制器功不可没
总括来说,60℃温差的热能循环(从LED帽到焊接点,一直到驱动板)在设计上并不完美。谈到LED的使用寿命和可靠性,热能永远是必须解决的问题,而图3所示的LM3409控制器就是一个优异的选择,它能让设计者透过各种外部组件将热能排出,以一个低成本的P-Channel金属氧化物半导体场效晶体管(PFET)外部组件为例,藉由使用LM3409就能显著降低系统温度,而其中最热的组件应该是53℃的PFET。
图3 适合中型数组设计的LM3409采用12VAC系统,可驱动640毫安电流和10.4伏特的LED数组封装。
由于LM3409的接面温度是43℃,而所有测试都在30℃环境温度下进行,这表示其拥有充分的热能余量,也使设计者更容易达到热能设计的目标。此外,LM3409系一个高度整合的控制器,特别是用于固定电流的LED驱动应用中,所以只需要少数的外部组件,便可以解
决尺寸问题和降低生产成本。
LM3409亦具有容易进行调光控制的优势,不论是PWM调光(在EN接脚上)或是模拟调光,均可藉由一个电压分压器隔开主要输入轨来获得模拟调光功能,如此一来,就能在输入电压直接降低时,连带使LED电流下降,以达到设计弹性。其次,如果要求绝对色彩准确性或其它特殊的调光功能,则可使用PWM讯号(外部的微控制器或类似装置所提供)或是模拟IADJ
接脚,完成此一需求。
另一方面,LM3409具有两个有效的监视电流回路,一个是设置在高端电流感测电阻RSNS,另一个直接在ISENS。设计者有三个方法经由ISENS来达到模拟调光,首先是透过ISENS开路以让RSNS控制LM3409;再者系提供接脚一个从0~1.24伏特的外部电压(由RSNS设置时1.2伏特是最大输出);或可从接脚到地面连结一个分压器以改变电流(永远将RSNS设置到
最大)。
透过以上三种方式,在交流电转换成直流电后,经由电压分压器到主输入轨就能轻易连结;不过若选择电压分配器在1.24伏特时,则可拥有最大的输入电压(12VAC系统16.97V,24VAC系统33.94V),因此,当输入电压较低时,理所当然会产生一个较低的光源输出。
而值得讨论的是,该情况与不具典型调光装置驱动器的差别,或没有这个连结的话,LM3409将如何表现。
由于上述情况均是针对直流对直流的调节器,所以会有输入到输出改变的自然情形,有鉴于此,想要对一个固定的电压或电流加以控制的想法便应运而生。举例来说,若不提供一个调光讯号,电路就会尝试维持电流的规格,直到输入电压接近输出电压(LED驱动电压),且输出电平将不会改变,直到输入端进入电路讯号损耗区(通常是在降压调节器运作下驱动电流时,输入的伏特数高于所要求的输出),当输入电压开始下降时,输出电压也随着快速
减少。
反观在PFET控制器的调节下,LM3409只有小范围的改变,能够在整个工作周期下,维持非常低的损失,其使用模拟调光功能可以线性方式降低LED电流,使LED具备可调光的设计,在开关关闭前达到欠压锁定设定(或者可以用极小的输出电压驱动LED)。藉由改变电压的方式来达到调光功能,已能有效的控制输入线路,而在交流对直流的前端,则需要额外的电容以达到光源输出后,所造成的输入涟波最小化。
此外,透过直接连结调光功能到输入电压,可不须顾虑LED驱动器的稳定度。除非充分过滤,否则输入线路的任何暂时状态都会显示在输出上。因此,该连结方式较不受到支持,除非须要使用调光功能,让IADJ维持开路。
另一方面,低电压TRIAC调光装置也可能会带来设计上的挑战。使用调压变压器或以交流低电压波形降低峰值的低电压调光系统,若使用类似的电路就可以良好的运作,不过,TRIAC调光系统需要额外的电路用以适当的译码截波波形。
低电压交流电系统结合LED 照明解决方案大小通吃
总结而言,低电压交流电系统结合LED照明效能,可提供设计者创造各式各样从小型到大型照明解决方案的能力。美国国家半导体拥有适用于24VAC和12VAC系统广泛的产品组合,以协助实现其设计,在五花八门的产品阵容下,决定使用那种解决方案则取决于组件的特色,以及所需的解决方案尺寸。
尤其须要注意的是,整体系统的设计须透过现今驱动器的一些特性与进展,才能作出正确的决定,并使设计变得更简易、更健全和有效降低成本。拥有完备的解决方案知识,将能够进一步实现兼具快速及成本效益的解决方案,亦让设计人员拥有许多可用的选择。
低电压治理措施 篇6
一、在开关电源适配器输出端采用片式三端电容器与普通电解电容器组合改善滤波的高频特性。
开关电源适配器的输出端含有较大的噪声电压的峰-峰值,这是由于电解电容器在高频下的特性不完善所造成的。因为电解电容在高频下可以用电容、电阻和电感三者的串联来等效,所以在高频下电容对噪声的旁路作用不在明显。由于电阻和电感的存在,反而使噪声电压体现在开关电源适配器的输出端。
为了抑制开关电源适配器的输出噪声,通常有两个建议可供设计人员采用: 1)将输出端的电解电容一拆为几,即将一个大容量的电解电容采用几个小容量电解电容并联来替代。这一建议虽不能根本抑制噪声电压的产生,但用新办法所产生的信噪声电压的峰-峰值要比原来为小。
2)在电解电容旁边并联一个小容量的高频陶瓷电容器,利用高频电容在高频下所体现的低容抗,使输出噪声电压得到较大衰减(当然在印制电路板上的陶瓷电容也应该保持比较短的布线长度,保持尽可能小的线路阻抗)。
二、采用高性能的表面贴装滤波器。
采用表面贴装的高性能滤波器来改善输出电压噪声。贴装滤波器内部电路等效为一个π型滤波线路,在开关电源适配器的输出端串上一个贴装高性能滤波器。对比原来的输出噪声电压峰-峰值,会大幅减小,在示波器上,几乎显示为一条直线,说明输出电压的噪声已明显得到抑制,从而很好说明了表面贴装高性能滤波器在这个线路中的作用。
三、避免多个模块电源之间相互干扰。
当在同一块印制电路板上有多个模块电源一起工作,若两个模块靠得很近,模块电源本身是不屏蔽的,并且靠得很近,输出端也没有采用低阻抗的电容,而且两个模块离开实际的输出端子的距离又比较远时,则可能因为相互之间的干扰使输出噪声电压增加。为避免这种相互干扰,可采用屏蔽措施,或将它们的安装位置适当远离,以减小相互之间的影响。
四、在开关电源适配器的输出端增加一级低压差线性稳压电路。在开关电源或者模块电源输出后再加一个电压差线性稳压电路,能大幅度地降低输出噪声,以满足对噪声有特别要求的电路需要,输出噪声可达微伏级。
由于低压差线性稳压器的压差(输入与输出电压的差值)仅为几百毫伏,则在开关电源的输出略高于低压差线性稳压器几百毫伏就可以输出标准电压了,并且其损耗也不大。
农网低电压问题的治理 篇7
随着我国农村经济社会的快速发展, 农村用电需求快速增长, 部分农村电网出现供电能力不足、电压质量下降的情况。农民购买电器的品种和数量的逐年增长, 农村用电量也在不断加大, 部分地区农村用电负荷快速增长与中低压电网供电能力滞后的矛盾日渐突出, 农村低电压问题日益显现。
2 应用单相变压器, 缩短低压供电半径
单相配电变压器体积小重量小, 可采用柱上挂式安装。同时减少台区材料费用, 可以最大限度地深入负荷中心, 缩短低压网络供电半径, 降低损耗。经研究发现, 单相配电变压器的安装地点受地理因素限制少, 受负荷性质因素制约多。一般当三相配电变压器的供电半径过大, 造成末端供电电压偏低, 影响用户正常用电时, 在供电台区末端安装单相配电变压器, 切割低压网络, 缩短低压供电半径, 可解决用户电压偏低问题;当三相配电变压器的负荷过重时, 根据负荷特点, 选择适当的支线安装单相配电变压器, 切割转移负荷, 可解决增容问题;在负荷密度小、分布广、无三相电用户的地点安装单相配电变压器供电, 可节约投资, 解决电源点分散问题。
3 应用低压调压器、稳压器解决低电压问题
单、三相全自动稳压器应用先进调压技术, 适用于电网电压波动较大或电网负荷季节性变化大的地区, 电压调节范围为160~250V, 确保客户生产、生活正常用电。容量一般选取15kW左右为宜, 投资较小, 效果显著, 可根据负荷变化情况, 实时、自动调节电压。
4 低压分网, 缩短低压供电半径
低电压治理措施 篇8
摘 要:阐述了台区低电压及其危害,从人员因素、方法因素、设备因素、环境因素4个关键因素分析了郊区配网台区低电压治理对电力企业经济效益及社会发展有着重要意义。
关键词:台区;低电压;关键因素
一、低电压及其危害
(一)低电压定义及其成因。由于供电线路陈旧、供电线路布局不合理、电力变压器过负荷供电或电网负荷的功率因数过低等原因引起的用户计量装置处电压值持续一小时低于国家标准所规定的电压下限值,称为“低电压”。
(二)低电压危害。(1)降低各类电机的启动转矩、最大转矩、最大过负荷能力,严重时将会导致电机无法启动。(2)影响照明类家用电器的照明度,使电视、广播、通讯等信号质量下降,降低电气设备的使用寿命。例如当电压降低5% ,普通电灯的照度降低1 8% ;电压降低10% 。则照度降低35%。由于电源电压下降。引起电灯功率下降、光通量减小和照度的降低。特别是对那些利用放电现象而发光的放电灯的影响。如果电源电压过低,灯就不能稳定起燃。当瞬时电压下降1 5%时,放电灯将开始熄灭。(3)低电压运行使线路损耗增加。当电压较低时,正常运行时的三相负荷平衡状态就会发生变化。由于负荷不平衡和三次谐波电流的作用,产生零序电流和零序电压.会使电网及设备的无功负荷增加,降低功率因数,增加损耗。(4)电网电压降低到一定程度时会出现电压崩溃,造成大面积停电事故。(5)用户投诉增多,影响公司优质服务形象。由于低电压的存在会导致用户使用电力的质量受到影响,进而会引起用户的不满,进而增加用户投诉的几率,从而影响公司的形象。
二、郊区配网低电压台区治理的关键成功因素
关键成功因素(Critical Success Factors,CSF)的概念由洛克特(Rockart,1979)提出,引入信息系统研究领域,用于需求分析和信息系统规划。CSF是指为了取得满意的结果将保证个人、部门或组织在竞争中取得成功或良好的业绩和表现,必须给予特殊和持续关注的管理问题和组织领域。1987年Slevin和Pinto把关键成功因素的概念应用于项目管理研究。
(一)人员因素。(1)培训力度不够。为加强低电压台区治理,电力企业需要组织低电压治理专项培训,不定期组织企业内部人员技术培训,组织专业人员进行低电压信息PMS系统培训及录入工作。(2)技能水平有待提高。台区治理成员需多次参与培训,要求其对于低电压治理手段有较为深刻的掌握,并且能够针对供电现场不同的情况制定出合理的治理方案。
(二)方法因。(1)电压检测手段少。在低电压现象发生后,台区治理人员可通过现场检测及时获取信息,为方便采集台区低电压信息,需尽快完善配网运行监测系统中配备的电压监测模块,实现实时监控全部台区及用户的电压质量信息。(2)台区运行管理不到位。台区低电压治理需有专人负责,专人管理,定时、不定时进行现场台区及用户电压质量采集,学会利用配网运行监测系统进行台区电压质量信息的实时监控。(3)系统平台信息录入错误。经核查发现,GIS、PMS系统数据库一些参数未填写或者录入错误,系统按照录入参数计算时,造成遥测数据不合格,影响了地区整体指标。
(三)设备因素。(1)供电线径细、半径长。 部分10kV线路存在不同程度的老化现象,加之近年来城乡负荷增长迅速,供电线径及供电半径不满足现有重负荷的要求,造成线路压降大、耗损大,末端电压低,部分线路存在严重“卡脖子”现象。(2)无功补偿能力不足。随着城乡经济发展,供电区域内产生无功的电器使用增多,线路原有的无功补偿柜无法满足需要,导致线路功率因数低,线损增加,台区末端供电电压偏低。合理提高供电电压,对电网进行升压改造是降低线路损耗的有效措施。(3)变压器供电能力不足。部分台区变压器容量小,由于变压器容量与带载能力成正比,导致小容量变压器不能满足高负荷台区的用电需求。因此要增加电源点,提高高压和10kv线路的供电能力,同时对过负荷配变进行增容或者分容改造,对于低电压干线进行升级。
(四)环境因素。(1)受季节性影响较大。迎峰度夏时期易发生“低电压”现象。在每年6月至9月迎峰度夏期间,随着各类用电负荷的增长,随之而来的“低电压”更为集中,主要出现在降温负荷突增时段。因此要选用节能型变压器,对长时间连续运行的设备提倡使用节能型电机,但此类电机目前起动转矩偏小,频繁启动负载慎用,负载率在85%左右的设备才推荐使用,否则不能体现除节能效果。
三、结束语
通过台区“低电压”综合治理工作的关键因素分析,找准治理落脚点,加快治理步伐,不仅满足了农村目前迫切需求,延长了配电设备的使用寿命,给企业用户带来了巨大的经济效益,同时也促进了社会的经济发展和社会和谐。
参考文献:
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