淺談10kV配電網存在的主要問題及改善

李 星

邯鄲市城郊水電管理處，河北 邯鄲 056000

1 邯鄲市城郊配電網現狀

邯鄲城鄉經濟穩定快速發展，拉動了用電量的迅速增長，配電網負荷增加迅速，特別是邯山區學院路附近以及高開區等地方大大超過了預測水平，工業和居民用電量大幅度增加，城市經濟的發展大大超過電力建設的速度。加之，以往配電網的規劃和設計，大多數由規劃人員根據當時經濟狀況、個人經驗局部計算進行設計的，導致了配電網局部供電不足，經常對配電網進行局部改造。對于日益擴大的電網規模，這種方法將難以利于配電網的合理建設和經濟運行。

對用戶供電，包括對普通工業用戶、居民照明、商業、辦公區的供電，10kV配電網是非常合適的電壓等級，我國普遍采用10kV電壓等級向用戶供電，這是我國電網發展的結果。據統計，全國發電量中約80%的電量是在城市配電網內消耗的，其中又有70%是通過10kV公用配電網絡送給用戶的，截止2008年，我國配變容量已達到主變容量的1.5倍，10kV配電線路長度為輸電網線路長度的3.1倍，10kV配電網規模已進入世界前3位，由此可見10kV城市配電網是整個電網中規模最大，涉及面積最廣的部分，10kV配電網已成為電力系統供電能力、電能、質量、供電可靠性等重要指標的最終體現。它在結構上最大的特點是作為電網末端直接與用戶相連，敏銳的反映用戶在安全、優質、經濟等方面的要求。因此它具有其他電力網沒有的特點，主要體現為以下3點：

1）靠近居民負荷密集點；

2）負荷功率和距離一般都不大；

3）容量、用戶性質、供電質量和可靠性要求千差萬別，各不相同。

可見，配電網的建設與發展顯得迫在眉睫。近年來，國家電力公司已經加快和推進配電網的建設和改造，以長遠和整體的眼光追求系統運行的經濟性、可靠性和安全性，以適應電力體制改革的要求和城鄉發展建設的需要。

2 配電網存在的主要問題

近年來，我國10kV配電網已初具規模，但是仍然存在結構薄弱，部分過負荷、電網狀況差，線損大、設備陳舊、資金不足等問題，使配電網絡中的線損率長期居高不下，電網的發展面臨著新的困難。具體分為以下幾點：

1）配網建設落后，網架結構薄弱

長期以來電力系統電網規劃工作的重點是35kV及以上高壓配電網及輸電網的規劃建設，一定程度上忽略了對10kV配網規劃工作的研究，使得變電站10kV出線建設相對滯后，配電網線路缺少必要的電源點支撐，網架結構薄弱，造成10kV供電線路迂回，供電半徑大，配網運行的不經濟。有的10kV線路長50km～70km，甚至有100km以上，從降低網損和提高供電可靠性的角度出發，10kV配電線路的長度應控制在10km以內。

2）設備老化

變壓器作為電力生產過程的主要設備，其數量多，容量大。但是還在運行的高損耗變壓器仍占有相當大比重；由于配電變壓器容量和實際用電負荷不匹配，配電變壓器沒有運行在經濟區；一些配變三相負荷不平衡，中性點發生偏移；配網自動化水平不高。

3）無功補償容量不足

2000年以來，國民經濟穩定快速發展，拉動了用電量的迅速增長，配電網負荷增加迅速，大大超過了預測水平，工業和居民用電量大幅度增加，造成城鄉配電網的無功補償設備容量不足。由于無功匱乏導致線損率的升高，電壓質量也難以滿足用戶的要求。

4）線路損耗率較高，電壓合格率低

由于變電站數量少，長距離供電成為普遍現象，并且由于負荷量小，不可能選擇過粗的線徑，這就造成線路的阻抗大，損耗也大。線路的阻抗大，使得線路的首末端電壓降特別大。我國輸配電線路上線路損耗率在15%以上，農村電網損耗率高達20%。電壓合格率普遍較低，據統計，我國10kV配電網功率因數在0.65～0.8，低壓農網在0.6～0.7，早期建設的配電線路已經不適合當前發展需要和電力體制改革。

5）電網運行管理落后，強調安全運行，忽視經濟運行

10kV配電線路的管理線損，指供電企業在安全生產、合理調度及市場營銷過程中造成的電能損失，如計量設備誤差，抄表核算過程中漏抄、錯抄、錯算及竊電等產生的損失。由于竊電現象在局部較嚴重，人員素質和處理分析問題能力有待提高等問題造成一些可以避免的損失。

在10kV線路中配電變壓器的損耗占80%以上，電線損失不到20%，配電變壓器損耗是配電網損耗的主要組成部分，降低配電變壓器的損耗對降低整個配電網的損耗效果非常明顯。降低10kV配電網網損，一方面是要推廣節能變壓器，然后根據變壓器運行特點，使變壓器經濟運行，達到節能效果，降低變壓器損耗；另一方面，在10kV配電網絡中，由于無功匱乏造成網損問題十分突出，通過無功補償來降低網損和提高電壓是一種投資少回報高的方案。在配電變壓器低壓側進行無功補償不但可以降低線路損耗，而且可以降低配變損耗。

3 改善配電網現狀的措施

為改善電網質量指標，邯鄲城郊電網必須采用先進的技術和設備，可以通過汲取國外成熟的實踐、以及通過驗證的改善方法和抑制措施，作出必要的總結，以便科學的、技術經濟性合理的應用于邯鄲城郊電網的實際。

3.1 建立電網狀況監測系統

以往，我們為了解電網狀況的相關信息，主要依靠人工定期、定點抄表來實現，而電網狀況是一個動態變化的運行參數與指標，因而需要長期、及時的監測，并做出統計分析，才能得到結論。所以，必須建立一套統一開放的電網狀況監控網絡和管理平臺。電網狀況監測網絡的監側內容分為：主干電力網電網狀況監測和特殊電力用戶的電網狀況監測兩種。主干電力網的監測裝置安裝在系統的樞紐變電站中，主要對系統母線電壓進行監測，監測的目的是了解整個電網的運行情況。特殊用戶的電網狀況監測裝置可以安裝在用戶變電站的電源進線側，也可以安裝在向該用戶供電的系統變電站的出線側，主要監視裝置安裝處的母線電壓和線路中的電流，監測的目的是了解被監視用戶對電網產生污染的情況。

3.2 提高供電可靠性的技術方法

為提高供電可靠性，目前邯鄲市內地區的10kV架空線路可全部實現絕緣化，并將部分線路設備（包括斷路開關、變壓器）也加裝絕緣保護裝置，以便減少在雨雪、刮風時事故發生的概率，大大提高可靠性指標。

3.3 邯鄲城郊電網對諧波及無功的治理

邯鄲城郊電網在治理用戶諧波超標的工作中，所遇到的主要困難不在于技術，而是許多工作不能得到用戶的理解。所以，今后既要提高用戶對電網狀況問題的認識，又要進一步完善有關法律和法規，并且加強執行力度，這樣才能使邯鄲城市市內電網狀況的改善工作得以順利進行。

4 結論

隨著邯鄲經濟飛速發展和人民生活水平的不斷提高，邯鄲電網運轉水平對人們的生產、生活及經濟和社會的影響越來越大，一方面，大量新型大功率設備的引入接入電網，影響著電網的安全經濟、優質運行；另一方面，越來越多的電力用戶對供電質量提出的要求更加嚴格。這些都要求邯鄲電網必須提高認識，加大力度，采取科學的方法和措施，充分保證電網的安全供電。