针对农村地区呈现的“低电压”问题，基于线路和变压器电压降落模型，从负荷大小、负荷分布、线路型号、线路长度、配电变压器类型、功率因数及三相不平衡等方面，对农村中、低压电网电压降落的影响因素进行了定量分析。得出的相关结论有助于分析低电压产生的原因，有针对性地提出治理低电压的有效措施。
0.引言
“新农村、新电力、新服务”农电发展战略和农村电网建设与改造工程的实施，使农村电网供电能力有了较大改善。随着“城镇化建设”“家电下乡”等一系列惠农政策的推行，农村经济持续快速发展，电力需求增长迅速，电气化水平不断提高，对供电质量的要求已由“有电用”提升至“用好电”。
目前，我国农村许多地区又呈现出“供电能力不足”的情况，“低电压”问题凸显，对于经济发展较快地区和经济发展落后地区情况同样严重。主要原因有：
1农网改造后设备运行多年已陈旧老化，建设标准不能满足当前负荷需求，设备长期过载运行，健康水平低;
2电源布点和容量不足，变电站间和线路间联络不足，导致供电半径过长、网架结构弱、转移负荷难;
3农村负荷分散，特别是山区地区供电线路线径细且长，导致线损高、电压降大;
4季节性高峰负荷突增，夏季农忙设备、空调等制冷设备大量使用，冬季春节前后外出务工人员返乡集中使用家电、取暖设备，规模性大棚蔬菜、温室育苗设备大量使用，导致负荷高峰期出现低电压。
低电压主要存在于农村中低压电网，充分了解农村电网电压降落的影响因素，有助于分析低电压产生的原因，有针对性地提出低电压治理措施。本文基于线路和变压器电压降落模型，全面分析了农村中低压电网电压降落的影响因素。
1.电力元件电压降落计算模型(略)
2.中压线路电压降落影响因素分析
中压线路电压降落的影响因素包括负荷大小、负荷分布、线路型号与长度、功率因数。通过典型线路计算进行相关因素的影响分析，线路原始计算参数如下：始端电压10.2kV、功率2.5MW、长度10km、线路型号LGJ-120、功率因数0.9、负荷集中在线路末端。
2.1负荷矩
线路电压降落与负荷矩M成正比，即分别与线路功率、线路长度成正比。经计算可以得出：负荷矩对线路电压损失影响较大，对于型号为LGJ-120、功率因数为0.9的线路，负荷矩M每增加2MW˙km，电压损失%约增加1%。
2.2导线型号
导线截面对电压损失和电压偏差有影响。当导线截面处于35～120mm2范围时，电压损失变化较大;当导线截面处于120～240mm2范围时，电压损失变化较小。
2.3功率因数
功率因数对电压损失和电压偏差有影响，对于型号为LGJ-120、负荷矩为25MW˙km的线路，功率因数每增加0.01，电压损失%约下降0.3%。
2.4负荷分布
将负荷沿线路的分布情况划分为6种典型分布：①末端集中;②均匀分布;③渐增分布;④渐减分布;⑤先增后减分布;⑥先减后增分布。
3.配电变压器电压降落影响因素分析
配电变压器(简称配变)的电压降落与负荷功率、变压器型号及负荷功率因数相关。
3.1负荷功率
负载率对配变电压损失影响较大;配变型号容量确定时，负载率越高，电压损失越大;负载率低于0.4时，配变容量对电压损失的影响不明显;负载率低于0.8时，配变电压损失小于3%。
3.2配电变压器型号
变压器电压降落与成正比。
由图3可知：相同容量的条件下，S9、S11、S13、SH11、SH15配变的电压损失基本相同，S7配变电压损失比S9～SH15配变电压损失大;当容量在80～800kVA范围内时，S7配变的电压损失比S9～SH15的电压损失大0.2%～0.3%。
3.3功率因数
功率因数对配变电压损失影响较大，对于S9～SH15系列配变，当配变容量小于等于800kVA时，功率因数每提高0.02，配变电压损失约下降0.1%。
4.低压电网电压降落规律分析
影响低压线路电压降落的主要因素同中压线路，包括负荷矩(负荷功率、线路长度)，导线型号及功率因数等，其分析方法与中压线路相同。下面通过典型线路计算进行相关因素的影响分析。线路原始计算参数：线路始端电压400V、功率24kW、长度0.5km、负荷矩12kW˙km、线路型号 LGJ-70、功率因数0.9。
4.1负荷矩
线路电压降落与负荷矩M成正比，即分别与线路功率、线路长度成正比。在线路型号和负荷功率因数一定的情况下，电压降落、电压损失%随负荷矩变化的计算结果见表6。
由表6可知：负荷矩对线路电压损失和电压偏差影响较大，且呈线性关系。对于型号为LGJ-70、功率因数为0.9的线路，负荷矩M每增加2kW˙km，电压损失%约增加0.9%。
4.2导线型号
针对LGJ型号导线(截面范围为35～120mm2)，在负荷矩、功率因数一定的情况下，电压降落、电压损失随导线型号变化的计算结果见表7。
由表7可知：当导线截面处于35～50mm2范围时，电压损失%变化相对较大;当导线截面处于50～120mm2范围时，电压损失%变化相对较小。
4.3功率因数
考虑功率因数范围一般为0.80～0.92，在负荷矩、线路型号一定的情况下，电压降落、电压损失%随功率因数变化的计算结果见表8。
由表8可知：功率因数对电压损失和电压偏差有影响。对于型号为LGJ-70、负荷矩为12kW˙km的线路，功率因数每增加0.01，电压损失%约下降0.08%。
4.4三相不平衡度
不平衡度描述了电力系统中三相不平衡的程度，可以用电压(电流)负序分量方均根值与正序分量方均根值的比值(百分数)表示。以方形供电区的其中一部分为例，假设三相总功率为12kW，低压供电半径为500m，导线取35mm2，按不同三相负荷分布方式分析。
1)三相负荷按两相大一相小分布，分析结果见表9。
2)三相负荷按一相大两相小分布，分析结果见表10。
在实际情况中，上述2种分布方式电压降落差别不大，最大仅为3V。因此取2种情况的均值作为电压降落修正系数JU，得到表11所示的三相不平衡修正系数，最终电压降落估算值要放大JU倍。
5.结语
通过对农村中低压电网电压降落的影响因素分析，可以得出如下结论：
1)对于中压线路，负荷矩和负荷分布对线路电压降落的影响较大，导线型号对电压降落的影响次之，功率因数对电压降落的影响最小。
2)对于配电变压器，负荷功率、负荷功率因数、配变型号对配变电压降落均有较大影响;相同容量的条件下，S9～SH15配变的电压降落基本相同;容量小于 630kVA时，S7系列配变的电压降落要比S9～SH15系列的电压降落大7.4%～15.6%;负载率低于0.8时，配变电压损失小于3%。
3)对于低压电网，除负荷矩、导线型号、功率因数外，三相不平衡度对电压降落也有较大影响，采用三相不平衡度修正系数可以估算电压降落。
