淺論以技術進步為農電用戶增收節支

馬金明

盡管我國已成為煤炭、鋼鐵、銅的第一消費大國，石油和電力的世界第二消費大國，而創造的ＧＤＰ卻不到世界總量的４％。要改變這種狀況，必須痛下決心轉變粗放型經濟增長方式，這樣我國的可持續發展才大有希望。

對于我們地方電力公司，積極貫徹十屆全國人大二次會議提出的“建設資源節約型社會”，以技術進步為廣大農電網用戶降損節能和提高電能質量，減低農村用電成本已經成為當務之急。我省廣大農村經過近年大規模的電網建設與改造，１０ＫＶ以及農村低壓電網已得到極大的改善，絕大部分配電變壓器由高損耗更換為低損耗，提高了供電質量。但是因農網改造資金有限，無法解決所有需要解決的問題，尤其是部分偏遠地區超供電半徑的問題，不可能采用大量的高壓配網布點的途徑解決，存在一定數量供電半徑超過國家規定的遠距離線路，末端電壓難以保證，功率因數達不到要求，線損較大。隨著我國經濟的飛速發展，廣大農村用戶對用電質量要求越來越高，提高電能質量迫在眉睫。最近，國家要求加快技術進步，用三年左右的時間使建設資源節約型社會工作邁出實質性步伐，自動調壓器和自動無功補償裝置作為應用性產品投入電網運行。

一、農網現狀

我國農村１０ＫＶ線路受地形、地貌等多種因素的影響，尤其是西部地區已有農村用戶高度分散，電網改造只能達到８０％左右，有的地區還達不到６０％。一些地區的供電仍較薄弱，電能質量差，以致一些用戶的電器設備不能正常運行，導線型號小、配變布點少的問題非常突出，不能滿足廣大用戶的用電需求，制約了農村經濟的更好發展。主要存在以下四個方面的問題：

１、負荷變化大，電壓波動大。

保證電能的良好質量特別是電壓質量是電力系統的基本要求之一，我國規定的用戶供電電壓允許變化范圍，對３５ｋＶ及以上電壓等級為額定電壓的±５％，而對１０ｋＶ及以下則為±７％，而我國配電網電壓質量不合格現象比較嚴重。

我國地域遼闊，農村供電半徑大于１５ｋＭ的地區很多，個別偏遠山區供電半徑竟達１００ＫＭ，就省屬農電系統不完全統計，有８０多條１０ＫＶ線路供電半徑在３０ＫＭ以上，而且，由于農網負荷性質特點，負荷種類較少，能形成峰谷互補的負荷少，缺少穩定負荷，或穩定負荷量很小，導致負荷變化大、電壓波動大。長期負荷波動主要表現為灌溉季節，大量抽水電機投入工作，負荷量可達其他時間的許多倍。單日內負荷晝小夜大，主要是照明負荷，至后半夜幾乎可降為零。其它如逢年過節，負荷暴漲，一些地區經常出現平常負荷率不高，逢年過節主變過負荷運行的情況。

２、功率因數低。

功率因數的高低，由電網所供用戶負荷性質及無功補償情況決定，它還直接反映出電力部門的管理水平。提高功率因數可以有效地降低線損，經濟效益十分顯著。按照國家標準，變電站１０ＫＶ側功率因數應達到０.９（ｃｏｓ.≥０.９），農村生活和農業線路ｃｏｓ.≥０.８５，工業、農副業專用線路ｃｏｓ.≥０.９。但我國相當大一部分地區１０ＫＶ側平均功率因數僅為０.７。對農電系統來說，提高功率因數是當務之急，從經濟效益角度看，提高功率因數亦是項立竿見影的工程。

３、無功功率缺額大。

我國農網建設與改造技術原則規定，無功補償應堅持就地分散補償和線路集中補償相結合的原則。要提倡高功率因數，人工補償無功功率是一項行之有效的措施。由于功率因數普遍偏低，需補償的無功功率相應也比較大。從農電系統目前的電網狀況和負荷情況來看，如以人工補償的方式把功率因數提高到０.９以上，全國將有相當大數量的無功功率需要補償。

４、線損較大。

線損是供電企業的一項重要經濟技術指標，也是衡量企業綜合管理水平的重要標志。我國廣大農村由于功率因數低，電壓偏低，每年浪費在線路上的電能將有數億到數十億人民幣。據有關資料統計，我國農村年用電３７００億千瓦·小時，如降低線損５％，每年可節約電量１８.５億千瓦·小時，相當于３７０萬千瓦裝機火電廠的年發電量。因此保證電壓質量，提高功率因數具有較好的經濟效益。

二、解決的途徑

１、繼續加大農網改造步伐，縮短供電半徑。

我國農村，從開始沒有電到有電應該說是一個巨大的進步，但是最初通電的供電線路常常是初級的。隨著社會經濟的發展，特別是近幾年城、農網改造的實施，電網建設取得了巨大的成績，但是距國家標準的要求仍有差距。特別是廣大山區供電線路長，不僅線損增加而且用戶得不到合格的電壓質量。個別地方把線損轉移到用戶承擔，增加了農民負擔，但若不這樣做供電部門就會虧損，長此下去會造成許多矛盾，繼續進行農網改造是農村供電的長久任務。

２、對現有超過供電半經的配電線路進行電壓調整，電壓調整主要有以下幾種途徑：

（１）變壓器調壓開關調整１０ＫＶ母線電壓

調節變壓器的輸出電壓既可以改變電壓水平又可以改變系統的功率分配，目前大多數變電站的主變壓器都采用了有載調壓。在這種調整方式下，根據系統負荷情況來調節主變的分接頭，使變電站供電區域的電壓發生變化。由于調節的依據只能是以變電站母線為基準，而變電站母線會有多條出線，各條出線的長度差異很大，所供負荷性質和曲線也各不相同，母線電壓在合格范圍內，不能保證全部線路及末端的電壓合格，滿足所有用戶的要求，而且頻繁調整主變分接頭對主變安全運行影響也比較大。

（２）改變線徑改善電壓質量

改變線徑減少系統的阻抗也是電壓調整的有效途徑之一。例如盡量縮短線路，采用粗截面、大容量導線，但是，線路長度的縮短顯然是有限的，特別是對于農村電網而言，供電半徑比較大。而加大導線的截面意味著增加材料消耗和建設成本。

（３）采用線路自動調壓器（ＳＶＲ）進行自動調壓

對于額定電壓為１０ｋＶ，最大負荷為５０００ｋＶＡ的配電線路進行試算后，裝設一臺ＳＶＲ后的效果與更換大截面導線達到同樣的改善電壓效果。

一臺ＳＶＲ的價格因容量的不同而不同，約為幾萬至十幾萬元。裝設一臺ＳＶＲ僅需架兩個電桿或做一個水泥基礎，工程總費用比重新敷設整條線路的工程費用要低得多。而使用ＳＶＲ不但可以達到改善電壓的目的，還大大節省了開支。

（４）安裝電容補償裝置調壓

投切電容進行無功補償的主要目的是補償無功，同時起到了提高電壓的作用，但不能從根本上解決電壓問題。

（５）新建變電站布點：可從根本上解決供電半徑長，電壓質量差的問題，但是建設一座３５ＫＶ變電站的總投資在４００萬元左右，其高額投資，在末端農網負荷低時難以及時收回，更難以實現。

三、自動調壓器和自動無功補償配合使用

線路加裝自動調壓器后，隨時調整線路電壓能使用戶得到合格的電能，同時也可以降低線損。通過對２０公里的線路調壓進行對比計算，其結果是調壓后不僅使１０ＫＶ末端電壓升高了８９１伏，而且每年降損２３６５２０ｋｗｈ，按０.５元／ｋｗｈ計算，每年可節省１１.８２６萬元。因此，遠距離的１０ｋＶ饋電線路安裝自動調壓器不僅提高了電壓質量，而且降損效果也很明顯。

１、有關選擇方面應注意的問題。

調壓器的容量，可按其安裝地點后端的配變容量總和，考慮留有適當的余度Ｋ選擇，其中Ｋ＝１.２～１.５。

調整范圍：可根據線路電壓實際情況確定，通常有三種調壓范圍，０～２０％、

－５％～＋１５％、－１０％～＋１０％，如無特殊要求，一般選擇范圍為－１０％～＋１０％。

安裝地點：主要考慮負荷分布情況，一般在線路１／２或２／３處，還要考慮安裝地點地理環境，以及方便運行維護等因素。

２、調壓器的損耗：調壓器也是耗能電器設備，但一臺２０００ＫＶＡ容量的調壓器，耗能僅為３.８ｋＷ，與它帶來的企業經濟效益和社會效益相比，是很小的，可忽略不計。

四、自動調壓器和自動無功補償裝置在我公司系統掛網運行，效果明顯

為了改善遠距離線路末端用戶電壓，提高線路功率因數，達到降損節能的目的。自２００３年以來，我公司系統相繼在寧強、麟游、鎮巴、太白等偏遠山區１７條長線路安裝自動調壓器，功率因數較低的線路安裝自動無功補償裝置與自動調壓器配合使用，掛網運行一年以來，取得了明顯的效果。例如，陜南山區一條線路，長度為４３公里，原來末端用戶電壓只能達到１８０Ｖ～１９０Ｖ，線損率為９.５％，２００３年５月份，我公司投資２５萬元，安裝一臺２０００ＫＶＡ調壓器和３００ＫＶＡＲ自動無功補償裝置后，末端用戶電壓達到２２０Ｖ～２３０Ｖ，線損率下降為５.７％，年少損電量７００００多度，折合人民幣３.５萬元，取得了良好的效果，達到了預期的目的，而且隨著售電量的增長，降損節能的效果會更好。自動調壓器（ＳＶＲ）的研制成功，填補了國內獨立調壓設備的空白，使我們能夠在資金不足的情況下，投資少量的資金，改善用戶電壓質量，獲得較大的社會效益。自動調壓器和自動無功補償裝置配合使用，能夠達到降損節能的目的，以提高企業經濟效益。由于自動調壓器這一新設備目前還未得到廣泛的認識，在選擇和使用維護中存在一些不當的地方。例如，調壓范圍不符合實際、安裝地點不合適以及運行維護不到位等，希望引起使用部門的注意。另外制造廠家還要定期回訪，征求使用單位的意見，及時處理使用中出現的新問題，指導運行維護，并根據發現的問題改進產品質量。