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农字当头 责任在肩——国家电网公司农村“低电压”综合治理工作回顾

作者:本刊编辑部  2011-02-21

党和国家政府十分重视“三农”问题,连续出台若干惠农政策。农村经济得到快速发展,农民收入得以持续增长。经济的发展与收入的增长,激发了农村电力需求的大幅增长。

国家电网公司以服务党和国家工作大局,服务经济社会发展为己任,从“三农”根本利益出发,勇于承担政治责任、经济责任和社会责任,认真贯彻落实党中央、国务院关于建设社会主义新农村的战略部署,在全面推进农电“两改一同价”的基础上,大力实施“新农村、新电力、新服务”的农电发展战略,加快农网建设与改造步伐,实施“户户通电”工程,开展新农村电气化建设,启动新一轮农网改造升级工程,为农村经济社会快速发展做出了积极贡献。

仅“十一五”期间,国家电网公司用于农网建设与改造的投资就高达3075亿元。与5年前相比,农村电网发生了很大变化,通过加快农网建设与改造,加强农电管理,农网供电电压质量获得显著提升。截至2010年年底,农网综合供电电压合格率达到97.47%,比2005年提高1.67个百分点;客户端电压合格率达到95.35%,比2005年提高1.55个百分点,减少电压不合格时间135.8小时;农网供电可靠率达到99.63%,比2005年提高0.25个百分点。

但同时,我国农村电网的基础较薄弱,投入资金不足,部分地区存在点少线长的问题。农村电网的电压质量相对较差,随着这几年农村家用电器的增多,农村居民对电压质量的要求也越来越高。为此,国家电网公司把提高农村电压质量作为近一阶段的重点工作来推进。为了准确地了解农村电网电压质量的状况,国家电网公司在2010年2月开展了针对农村电网电压质量的调研。

农村电网“低电压”规律及产生原因

调研中对电压的监测手段,采用了以下几种方法:装设在配电台区和低压线路末端的电压监测仪,移动式电压监测仪,集中抄表系统,人工测量。

调研发现,农村电网的电压质量状况不容乐观,有5.96%的配电变压器存在低电压现象,涉及6.69%农村居民户。其中低电压用户数量占农村居民户数比例超过10%的省(市)公司有7家。

进一步的分析表明,农村电网发生“低电压”情况的时段有较强的规律性,这为下一步的治理提供了有力的支持。农村电网“低电压”主要发生在:

每年1~3月份、6~9 月份和11~12月份。这是农村集中排灌时期,排灌负荷较为集中,部分带有排灌负荷的公用配电变压变短时间出现满载、过载现象,造成低压用户末端电压较低。

每年7、8月份夏季用电高峰期的中午11~15点、晚上19~22点,以及12、1月份冬季用电高峰期的晚上19~22点。这是农村日用电高峰时段。由于农户家用电器产品如空调、冰箱、电磁炉、微波炉等保有量快速增加,导致农村配电台区用电负荷快速增长,致部分农村用户出现“低电压”情况。

部分供电半径超长线路末端的低压用户,长期存在低电压情况,甚至个别用户照明电器难以保证正常使用。

客户关于“低电压”的投诉反映的问题主要有:

用电高峰时段部分居民用粉碎机、榨油机、面粉加工机等电动机启动困难,部分时段根本无法启动。

部分用户家用电器产品无法正常使用,白炽灯灯光昏暗,日光灯、空调、彩电、冰箱、电磁炉等家用电器不能正常工作。

经过专家组的分析研究,得出产生“低电压”的主要原因。

技术层面上的原因如下。

部分地区农村中低压电网供电能力滞后于农村经济社会发展对电力的需求。农村用电负荷的快速增长,使农村供电设施逐渐暴露出供电容量不足,供电线路线径较小,供电能力不足的问题(2001年至2009年期间,农村户均洗衣机增长2.23倍,电冰箱增长3.11倍,彩电增长2.21倍)。受“家电下乡”政策的刺激,冰箱、彩电、洗衣机、微波炉、电磁炉、空调、热水器等大功率电器大量进入农村家庭,部分地区用电水平远超出一、二期农网改造设计标准。

存在低电压情况的县供电公司,2009年农村用电量同比增长8.2%。一些10千伏线路、配电变压器、低压线路和接户线等出现满载、过载和供电“卡脖子”问题。存在低电压情况的配电变压器中,重载和高负荷配电变压器占比达36.4%,农户低电压问题比较突出。

受电源点支撑和农村电网建设改造投入不足制约,部分中低压线路供电半径较长,保证供电质量能力较弱。农村用电负荷密度小,部分农村特别是丘陵、山区等地居民居住比较分散,农网负荷较轻,变电站数量不足,输送距离远。存在低电压情况的配电台区中,接入点距变电站超过15千米的有7.2万台,比例为31.3%。10千伏线路输送能力与实际负荷不匹配,输送距离远,传输无功多,压降较大。

配电变压器布点不足,低压线路供电半径大。存在低电压情况的配电台区中,低压线路供电半径超过500米的有16.8万台,比例为67.5%。

农村电网调控电压能力不足。农网还有26%的主变为无载调压型主变,无载调压型变压器根据负荷情况调节电压能力弱,难以满足电压调整需求。农网变电站无功补偿容量配置不合理,没有充分发挥变电站无功补偿调整电压方面的能力。农网35千伏变电站自动无功补偿占无功补偿容量比例为36.6%,且部分变电站无功补偿容量分组设计得不合理,常因为过补或欠补投不上,不能充分发挥其调压能力。农网长线路调压能力不足,有12.6%的10千伏线路和14.9%低压线路的供电半径超过标准,且大多数超长供电线路没有装设调压装置,对末端电压调控能力较弱。

农网低压用户侧无功补偿能力弱。农网100千伏安及以上10千伏配变无功补偿率仅为13.7%,没有达到设计标准要求。农村电网使用较为普遍的100千伏安以下公用配电变压器,基本没有装设无功补偿装置。农村电网使用的电气产品普遍自然功率因数偏低,致使供电线路输送大量无功功率,加剧了电压降落。

农村电网无功补偿能效较低。农村用电负荷具有季节性波动和时段性波动的特性,农村负荷特性在年度曲线和日曲线上,波动性较大,波峰和波谷差较大,高峰负荷时几近满载过载,低谷负荷时近乎空载,对农网无功调控能力和无功补偿能效提出较高要求。农村电网100千伏安及以上10千伏配变采用自动跟踪补偿的无功容量占100千伏安及以上配变无功补偿容量的比例为66.6%。受农村用电负荷特性限制,不能实现自动跟踪补偿的无功补偿装置易出现欠补和过补,无功补偿能效较低,未能发挥应有功能。

管理层面上的原因如下。

供电设施运行维护管理较粗放。一是农村电网基础性管理工作不到位。中低压供电设备基础性资料不完备,设备运行参数监测系统不健全。二是对电压无功管理工作重视程度不够。电压无功统计分析管理不深入,无功补偿配置不合理,中低压电网电压无功设备投运率考核不严格,功率因数考核不到位,公用变压器二次侧功率因数基本不考核。三是配电变压器分头调整不及时。没能农村用电负荷及电压变化,及时调整变压器分接开关,引发低电压现象。四是对无功补偿装置完好率重视不够。个别线路和配变无功补偿设备存在缺陷或发生损坏时,没能及时处理,导致设备不能正常投运发挥功效。五是农村低压用电负荷三相不平衡调整不及时。农村电网大量用电负荷集中在农忙时节,春耕秋收和排灌期间用电负荷较重,用电负荷分布不均,电磁炉、空调等用电负荷不稳定,易造成配电变压器低压侧用电负荷三相分布不平衡,对个别低压用户电压质量造成影响,低电压情况时有发生。发生低电压情况的配电变压器中,存在低压负荷三相不平衡度大于20%的配变占比达26.5%,出现三相负荷不平衡的配电台区,没有及时进行负荷调整。

农村电网电压监测不全面,易出现监测数据失真的情况。主要原因是农村电压监测点偏少。考虑到农网建设改造资金紧张的实际情况,农村居民端电压监测点按照每百台配变设置 个电压监测点配置,城网按照每百台配变设置2个电压监测点进行配置。农村居民户点多面广,客户端电压监测不全面。另外,个别电压监测点代表性不强。部分单位将电压监测仪装设在供电质量较好的地点,难以全面反映农村电压质量真实水平。

营销管理不精细。农村低压用电量相对较小,部分县公司仅对重要用户开展用电负荷需求侧管理工作。农村低压用户负荷需求研究和管理工作重视不够,针对农村低压用户的需求侧管理工作县公司基本未开展,鲜有开展农村低压用户用电负荷特性分析研究的单位,没有针对农村电网季节性负荷和日负荷波动情况,采取有效改进措施。

个别地方农村用户报装接电管理较为松散,存在较大集中负荷接于公变用电和农村居民用户报小用大的现象,造成配变过负荷。

部分配电变压器布点不科学,设计建设标准不高。个别新上和改造配电台区设计时就超合理供电半径,配电变压器容量、无功补偿容量配置不足。还有的配变布点和线径配置凭经验,较少校验电压降落。

农村电网“低电压”综合治理的主要做法

对农村电网的了如指掌,便能准确地对症下药。2010年4月29日,农电工作部下发了543号文《关于综合治理农村“低电压”问题的工作意见》,拿出了明确而具体的治理方案。该工作意见确定了农村电网“低电压”治理工作的工作思路、基本原则、工作目标和工作要求,并向各级供电企业推荐了包括提升供电能力、调压能力、无功补偿能力、精益运行和营销服务能力、科技支撑能力“五种能力”的典型措施。为全面开展农村电网“低电压”综合治理工作打下了坚实的基础。

治理农村“低电压”的工作思路是:以满足农村经济社会发展对电力需求为目的,以改善农村低压客户端电压质量为重点,加强对农村用电特性及需求的分析,坚持电网建设改造与精益运行管理并举、薄弱点整治与综合治理相结合,优化农村供电方式,既立足解决当前突出的问题,又着力改善农村配电网供电能力和供电质量。

工作目标是:

确保经过“低电压”综合治理后的“低电压”用户电压质量满足要求。

需新增变电站布点才能解决的“低电压”用户,在未新增变电站前,低压用户正常用电时段电压不低于200伏,负荷高峰时段不低于190伏。

低压负荷三相不平衡度大于20%的农村配变数量,与2009年相比减少90%以上。

关于“低电压”情况的投诉事件,与2009年相比减少80%以上。

至此,农村电网“低电压”综合治理工作全面启动了。

5月份,国家电网公司部署了专项研究工作。公司共设计了17项“低电压”综合治理专项研究项目,依据前期的调查,结合工作实际、经济发展情况、“低电压”影响范围及发生规律等因素,将项目部署到安徽歙县和宁国、江西广丰、辽宁辽阳、陕西蓝田等县公司。这几个单位作为“低电压”治理工作的试点单位,率先开展研究探索治理“低电压”的管理措施和技术措施。

专项研究包括:在管理层面开展农村低压负荷错峰用电管理、三相不平衡治理、配变分接头管理、健全“低电压”监测网络、“低电压”综合治理信息管理系统及效果评价研究;在技术层面开展优化无功补偿、电压三级联调、35千伏变电站配电化建设、退役变压器自耦和降容改造、宽幅无载调压配变应用、单/三相供电模式研究、线路调压器应用、小水电站对电压质量影响等研究。

各试点单位高度重视,积极行动。在认真分析农村“低电压”产生原因和存在问题的基础上,有针对性地采取调整电源点分布、提高主变及配变的调压能力、增加公变补点、开展无功优化补偿建设、加强用户分相负荷调整、精益运行管理、完善电压监测网络等措施,开展综合治理。制定工作方案,全面分析问题,明确任务目标,确定具体的综合治理措施,在进一步完善中低压线路潮流及电压损耗计算、功率因数分析、增强治理措施对应性等方面内容中,起到了较好的典型示范作用。

7月8日,在公司农村“低电压”综合治理试点单位工作方案汇报会上,孙吉昌主任指出,农电工作承担着服务农村经济社会发展的重任,是政治农电、政策农电、社会农电、责任农电,农村“低电压”综合治理工作要引起各级领导的高度重视;并强调要采取多措并举,打组合拳的方式,综合治理农村“低电压”问题。

会后下发会议纪要和农村“低电压”综合治理试点单位工作方案示范样本,指导各网省公司开展农村“低电压”综合治理工作。随后又研究下发了农村“低电压”综合治理专项研究计划表,督导试点单位做好项目研究工作。下发《关于开展农村“低电压”综合治理情况月报工作的通知》,建立定期报表制度,推进治理工作。下发《关于加强农村“低电压”监测完善电压监测网络的通知》,综合应用多种监测设备,完善农村“低电压”监测手段,提高居民端电压监测点的设置水平,健全和完善电压监测网络。

与此同时,各网省公司也积极地开展了试点研究工作。各网省公司严格按照国家电网公司下发的试点单位农村“低电压”综合治理工作方案示范模板,因地制宜选择一个试点县,修改完善农村“低电压”综合治理试点县工作方案,先行开展农村“低电压”综合治理,发挥试点单位典型示范作用,稳步推进“低电压”治理工作。河南、黑龙江、甘肃、山东等公司按照一市一个试点县的原则,扩大“低电压”治理试点范围,有效推动“低电压”治理工作。

各单位为彻底治理农村“低电压”问题,在原有农村“低电压”情况的调查基础上,全面开展排查摸底,掌握“低电压”第一手资料,为准确测算“低电压”综合治理投资计划打下坚实基础。陕西公司组织完成了41个县供电企业的10546个行政村的“低电压”情况调查摸底,落实“低电压”治理专项资金2.78亿元。河北公司完成了37万个台区电压质量的排查摸底,结合省公司和县公司自有资金计划,落实治理资金。

辽宁公司落实1100万元技改资金开展综合治理试点。湖北公司通过迎峰度夏配网项目、农网工程结余款和大修技改资金,积极筹措资金。吉林、山西公司积极开展“低电压”综合治理投资测算,推进“低电压”治理工作。

各单位充分利用秋季检修的有利时机,加强工作安排的计划性,集中时段统筹安排各类检修和“低电压”综合治理工作。安徽、山东结合秋检预试,对夏季高峰负荷期间重载、过载设备和线路进行检修、消缺,及时消除设备隐患,提高设备健康水平,并充分利用秋季大好施工时机,加紧实施自筹资金建设项目,着力解决迎峰度夏期间重点暴露的低电压问题。

江苏将夏季高峰负荷时段采取临时整改措施解决的“低电压”项目,全部列入2011年建设改造项目储备,逐一做好项目前期准备工作,确保从根本上解决“低电压”问题。

湖南、安徽针对迎峰度夏中出现的“低电压”问题,优化运行方式,并根据秋季负荷变化特点,制定变电站电压控制曲线,充分运用无功电压控制系统,及时进行主变有载调档和无功设备投切,调整配变分接头和三相负荷平衡度。

浙江、天津、江苏、山西、青海通过电能信息系统、常态化负荷实测、用户走访等方式,及时掌握配电台区电压状况,对存在“低电压”隐患的台区做到提前发现、提前预警,提前治理。

安徽结合农网改造和杆上电能表下移专项活动,开展工程初设、概算编制和审查,加强低压用户分相管理,进行现场分相标示,明细分相用户台账,做好三相不平衡调整。四川投入24417万元用于直供直管地区农村“低电压”集中整治,并计划利用2011年农电技改工程项目安装1414套GPRS电压检测装置,加强电压质量监测。

天津结合升级改造工程管理要求,对“低电压”治理前期资料,包括深度可研、立项报告和概算等进行审批。

安徽、福建为保证电网建设的实效性、低电压治理的长效性,综合省域经济发展水平、用户用电特点、电网建设现状和投资能力等因素,充分考虑提高电压质量的典型措施,全面修订农网技术导则,提高建设改造标准,加大低压电网用户容量设计裕度,并对电压监测点设置、智能电表应用等提出明确要求,保证农网建设标准15-20年不落后。

山东、河北、江西利用实施农网升级改造的有利契机,对低压线路重新进行规划和改造,缩短供电半径,增大线径,提高供电能力。

安徽加紧推进“低电压”治理试点专项研究工作,加快专项研究项目实体建设,开展治理成效实测和总结分析,加强“低电压”治理工作评估和考评,积极推广压控调容式电容器和智能平滑投切无功补偿装置,提高集抄系统及配变监测系统建覆盖面,丰富电压监测手段。

辽宁召开“低电压”综合治理专项研究收口会,对专项研究项目进行逐项梳理和评审。河北组织召开农村“低电压”治理工作电视电话会议,交流邢台“低电压”综合治理工作经验,主管领导对下阶段工作提出了具体的工作要求和部署。福建组织召开农村“低电压”整治技术措施研讨会,组织高校、科研单位、基层单位开展电网规划、无功补偿、单相变、低压接户线等对电压质量影响研究。

青海发布“低电压”治理工作简报督导各单位治理工作,并通过省级广播电台对“低电压”治理成效进行宣传。江苏大丰公司发放2500份电压质量问卷调查表,详细了解农村电压质量现状和民众对电压质量要求,收集各类有价值意见和建议314条,并通过广播电台“政风热线”直播栏目,专门就农村电压质量等热点问题与用电客户进行了沟通交流。陕西蓝田公司通过“爱电日”加强“低电压”治理工作的宣传。

新疆公司组织召开电压无功专业工作会议,总结电压无功管理工作经验,开展电压无功及“低电压”综合治理专业技术培训,部署推进“低电压”综合治理工作;湖南公司分片开展农村供电所线路及电压无功设备运行维护人员电压无功专业技术培训,加强线路无功补偿装置运行参数计算方法、安装位置确定、安装程序、日常运行维护、数据采集、电压曲线绘制及分析等内容的培训,累计举办3期培训班,培训一线工作人员142人,有效提高无功电压管理水平和“低电压”综合治理效果。

国家电网公司坚持抓点促面,加强过程跟踪,开展情况通报,积极推进农村“低电压”综合治理工作,一是在建立农村“低电压”综合治理月度报表制度的基础上,研究下发第一期农村“低电压”综合治理工作简报,督导各单位推进“低电压”治理工作。二是按周跟踪指导公司指定试点单位开展“低电压”综合治理专项研究,不断加大工作力度,加快工作进度。三是在收集整理各网省公司“低电压”治理试点县工作方案的基础上,组织召开华中片各省公司试点县工作方案汇报会,规范省公司试点单位工作方案内容和深度。四是通过查资料、看现场、当场测试与员工交谈等方式,对江西广丰试点单位“低电压”综合治理情况进行实地调研,提出相关工作要求。五是加强有关单位农村“低电压”综合治理好经验和做法的宣传报道工作。

12月16日,公司召开了“农村‘低电压’综合治理现场推进会”,发布了试点单位前一阶段开展的专项研究成果,在全公司推广应用电压三级联调、35千伏配电化应用、电压质量监测等18项技术和管理措施。农村“低电压”综合治理工作由试点先行转入全面推进阶段。

农村电网“低电压”综合治理工作主要措施介绍

开展提升供电能力建设。通过增加供电点,缩小供电半径,提升10千伏线路供电能力,提升配电台区供电能力。一是对长期存在过载现象的农村配电台区,优先采取小容量、多布点方式进行改造。对分散居住在丘陵、山区等地的农户供电,可采用单相变压器入自然村的方式,缩短低压供电半径,提高供电能力。二是对因波动较大的季节负荷,造成配变过载的配电台区,可采用组合变供电方式加以改造。三是对因日负荷波动较大,造成配变短时过载的配电台区,可采用增大变压器容量或更换过载能力较强的变压器进行改造。四是缩短低压供电半径。对供电半径大于500米小于1000米且500米后低压用户数大于30户的低压线路,采取增加配电变压器布点的方式进行改造;户数较少的采用加装低压线路调压器的方式解决。

开展提升调压能力建设。通过提升变电站调压能力,提升配电变压器调压能力,提升10千伏线路调压能力,提升低压线路调压能力,对供电半径大于1000米,3年内难以实施配变布点,且长期存在低电压现象的,可采用加装线路调压器或户用调压器方式进行改造。对供电半径大于500米小于1000米,供电半径500米以后低压用户数大于10户,且长期存在低电压现象的,可采用加装线路调压器或户用调压器方式进行改造;亦可采取增大线径等方式解决。

开展提升无功补偿能力建设。通过提升变电站无功补偿能效,提升用户侧无功补偿能力,提升公用配变无功集中补偿能力,提升10千伏线路无功补偿能力,逐步在100千伏安及以上配电变压器低压侧安装无功自动补偿装置。对无功需求大,配变首端电压低的台区,可以在80千伏安及以下配电变压器装设无功自动跟踪补偿装置。根据农村负荷波动特点,优化电容器的容量组合,提高电容器的投入率。

加强精益运行和营销服务能力建设。加强低压用户负荷需求管理工作,加强运行维护管理,健全低电压监测网络,加强低压用户优质服务管理工作。

提高科技支撑能力,组织开展宽幅电压调整配电变压器可行性研究,制定技术原则。深化10千伏单相供电模式研究、开展低压线路传输能力研究,通过经济性和供电质量保障能力比较,提出10千伏单相供电模式适应条件。开展农村低压用户家用电器产品自然功率因数及无功需求调查,研究家用电器随器补偿方法和措施,向国家有关部门提出建议。开展配电变压器过载能力研究,提高配变承受短时过载负荷的能力。

农村“低电压”综合治理初显成效

经过前一阶段努力,农村“低电压”综合治理工作取得了显著成效。截止到2010年11月底,国家电网公司已累计投资65.7亿元用于农村“低电压”综合治理工作,通过电网建设、加强低压用户需求侧管理、调整配变分接头、提高供电能力等措施,累计解决“低电压”户数650.2万户。其中:通过调整配变分接头、调整三相负荷不平衡及加强低压用户需求侧管理等管理措施,解决“低电压”户数161.6万户。通过电网建设解决“低电压”户数144.2万户。通过提高中低压线路及配变供电能力,解决“低电压”户数315.0万户。通过增加调压能力和无功补偿能力,解决“低电压”户数29.6万户。

通过“低电压”综合治理,各地供电质量获得明显改善,为广大农民群众带来了实惠,促进了农村经济的发展。天津宝坻区大白庄镇村民代表,专程给供电公司送来村民手绣的“电力低改,造福于民”锦旗,表达了“低电压”治理服务家电下乡,改善农民生活的感谢之情。江苏大丰县草堰镇党委书记对供电企业开展“低电压”综合治理,提高供电能力,促进乡镇经济发展表示了由衷的感谢。山东、天津近期已没有发生“低电压”投诉事件,安徽、蒙东、河南、重庆、辽宁、四川、福建等地的“低电压”投诉事件同比大幅度下降。

新华社发表宁河将在天津率先告别“低电压”的报道。安徽日报9月12日头版头条刊发“农网升级扮靓新生活”专题报道,以“低电压改造护航家电下乡”为章节报道“低电压”治理工作开展情况和取得成效。国家电网报、青海日报、国网公司网站累计发表12篇关于青海农村“低电压”综合治理的相关报道。(国家电网公司农电工作部提供资料)

来源:《农电管理》2011.01

标签:国家电网,低电压,综合治理

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
    国家电网公司农电工作部
                           中国南方电网有限责任公司农电管理部
主办单位:中国电机工程学会农村电气化专业委员会
北京国宇出版有限公司

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