新農網改造與農網節能降損的探討

鐘月梅 單曉紅 王亞忠

（廣西電力職業技術學院，廣西 南寧 530007）

新農網改造與農網節能降損的探討

鐘月梅 單曉紅 王亞忠

（廣西電力職業技術學院，廣西 南寧 530007）

提出新一輪農網改造應充分考慮新型農村電網節能降損經濟運行技術方法的應用，大力推廣普及新型農村電網節能降損經濟運行技術方法和措施，對合理選用變壓器的經濟容量、選用節能型變壓器、平衡變壓器三相負荷、母子變壓器經濟運行及合理調節農網的經濟運行方式等技術方法和措施進行了探討。

新型農村電網；節能降損；變壓器經濟容量；節能型變壓器；母子變壓器；農網經濟運行

2011年作為“十二五”規劃的開局之年，中國未來五年發展的各項規劃正在緊鑼密鼓的布局中，1月5日，國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議，決定實施新一輪農村電網改造升級工程。要求通過新一輪農網改造升級工程建設，對沒有改造過的電網實施升級改造；對已改造過的，因電力需求增長又出現供電能力不足的電網實施升級改造，更好地滿足農村需求；力爭用 3年時間基本建成安全可靠、節能環保、技術先進、管理規范的新型農村電網。筆者認為新一輪農網改造應充分考慮新型農村電網節能降損經濟運行技術方法的應用，大力推廣普及新型農村電網節能降損經濟運行技術方法和措施。

（一）變壓器的經濟運行

變壓器是電力網的核心元件。從發電到用電，升壓后，要經過3～5次降壓，才能把電能最終輸送、分配給用戶。變壓器損失的電能約占總網損的40%。

1.合理選用變壓器的經濟容量

根據變壓器經濟運行區的上下限確定其經濟容量，使變壓器實際運行的工作點不超出經濟運行區間。步驟：

（3）如果（1）、（2）兩式均成立，則所選擇的容量為經濟容量，變壓器運行時不會超出經濟運行區間。式中，β為變壓器的負荷率為變壓器運行電壓標幺值。

2.選用節能型變壓器

我國在1980年推出S7系列節能型變壓器，用于替代高耗能的SJ、SJL、SL、SL1系列變壓器，1997年開始全面推廣S9系列產品，用于取代S7系列老產品，取得了顯著的節能效果。目前我國推廣的節能型變壓器是SH11和S11系列產品，用于取代S9系列型變壓器。對新型變壓器的容量選擇，不僅應考慮到變壓器容量利用率，同時更應考慮到變壓器的運行效率。使運行中的變壓器損耗最低。

節能型變壓器的總損耗

式中， 為負荷率，△P0為變壓器空載試驗損耗，△PK為變壓器短路試驗損耗。

變壓器的效率

變壓器的最大效率

變壓器的最佳負荷率

SH11、S11、S9三種系列的節能變壓器中，SH11系列變壓器是目前最優秀的變壓器，其損耗最小，運行效率最高。

如果規定變壓器的經濟運行區為其效率達 99%以上，則SH11型變壓器的經濟運行區最寬，為β=6%～70%，S11型變壓器的經濟運行區則次之，為β=30%～60%，S9型變壓器按η≥99%要求的經濟運行區為零。從這點來看，SH11型變壓器最優秀，應成為新建配電所配變的首選型號。建議新建的配電所不要再選S9型變壓器。

3.平衡變壓器三相負荷

三相負荷不平衡產生的損耗在低壓電網總損耗中占有一定比例，不平衡度越大，損耗越嚴重，一般要求電力變壓器低壓電流不平衡度不得超過10%，低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過20%。

4.母子變壓器經濟運行

在農村電力網中，變壓器多而且分布面很廣，變壓器白天和晚上所帶負荷或夏季和冬季所帶的負荷大小變化很大，按最大負荷所選的變壓器經常處于輕載狀態，增大了電網的損耗。采用母子變壓器，小負荷時投入子變運行，在中負荷時投入母變運行，在大負荷時母子變壓器并列運行，能真正起到降低變壓器損耗，提高變壓器運行效率的作用。因此，母子變壓器運行的經濟負荷系數和投切臨界功率的計算十分重要。

（1）子變與母變單獨運行的臨界投切功率 Sa

Sa的計算應滿足子變單獨運行與母變單獨運行損耗剛好相等的條件，即

由（7）式，得

（2）母變單獨運行與母子變并列運行的投切臨界功率Sb

Sb的計算應滿足母變單獨運行與兩臺并列運行損耗剛好相等的條件，即

由（9）式，解得

（二）合理調節農網的經濟運行方式

電網經濟運行是指電網在供電成本率最低、線損率最小的條件下運行。是在保證區域電網(110kV以上)和地區電網(110kV以下的城區網、農網和企業網)的安全運行和保證供電質量的基礎上，充分利用電網中現有輸(配)變電設備，在系統有功負荷經濟分配的前提下，做到配電網及其設備的經濟運行是降低線損的有效措施。

1.合理調整配電線路的聯絡方式

配電線路應該采取最佳運行方式使其損耗達到最小，如通過互為備用線路、手拉手線路、環網線路、并聯線路、雙回線路等是可以達到的。

2.按經濟功率的分布選擇網絡的斷開點

對于環形的供電網絡，按經濟功率的分布選擇網絡的斷開點，應根據兩側壓降基本相等的原則，找到一個經濟功率的斷開點，使線路的電能損耗最小。

3.推廣帶電作業，減少線路停電時間

對雙回線路供電的網絡，雙回線路并列是最經濟的，如因檢修工作，其中一條線路停電，則由于負荷電流全部通過另一條運行的線路，會使線損大增加，因此要盡量利用帶電作業，減少雙回線的停電次數與時間。

4.合理配置農網的無功補償裝置

（1）增裝無功補償設備，提高功率因數

對農網線路，合理增設電容器，增強無功補償，提高功率因數，根據供電網絡情況，運用集中補償和分散補償相結合的方法，變電所可通過高壓柜靈活控制功率因數的變化。

（2）無功功率的合理分布

在有功功率合理分配的同時，應做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送。對各種方式進行線損計算制定合理的補償方式；

（3）合理考慮并聯補償電容器的運行

過去主要考慮投入電容器能減少變壓器和線路損耗，而忽視了電容器的投入會增加電容器的介質損耗。所以應以總損耗最小為基礎來計算投切電容器的臨界點負載和多組電容器的經濟運行區間。

5.農村電力網經濟調度

電網經濟調度是以電網安全運行調度為基礎，以降低電網線損為目標的調度方式。電網經濟調度是屬于知識密集和技術密集型領域，是按電網經濟運行的科學理論，實施全面電網經濟運行的調度方式。

（1）合理制定電網的運行方式

合理調整電網年度、季度運行方式，把各種變電設備和線路有機地組合起來充分挖掘設備的潛力，減少網絡損耗，提高供電的可靠性。

（2）根據電網實際潮流變化及時調整運行方式

做好電網的經濟調度，根據電網的實際潮流變化，及時合理地調整運行方式，做好無功平衡，改善電壓質量，組織定期的負荷實測和理論計算，使電網線損與運行方式密切結合，實現電網運行的最大經濟效益。尤其在農網運行中，應合理調度電力負荷，強化用電負荷管理，從而達到配電網絡的降損節能。另外，合理調整負荷，提高負荷率及調整三相不平衡電流。在相同的總用電量條件下，負荷率越高，峰谷差越小，則線損越小，因此合理調整負荷，提高負荷率、削峰填谷、適時分、并列及轉移負荷有利于降低線損。由于線路負載三相平衡度大，則不僅增加相線和中線上的損耗，同時危及配變的安全運行。必須及時進行設整。

（三）結束語

電力網經濟運行節電技術是有科學依據的，技術上是成熟的，在全國部分省市經過推廣，已取得了較高的社會效益，受到企業歡迎。這項節電技術適用于一切大、中、小型企業、農村電網。在新一輪農網改造過程中應大力普及推廣這些節能降損經濟運行技術方法和措施在新型農村電網中的應用。

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TM727.1

A

1008-1151(2011)05-0125-02

2011-02-21

鐘月梅（1959－），女，廣西電力職業技術學院實驗師，從事電氣設備檢修和運行實訓教學的研究；單曉紅（1961－），女，廣西電力職業技術學院高級實驗師，從事電力職業技術實驗、實訓教學和電氣測量數據分析的研究；王亞忠（1959－），男，廣西電力職業技術學院副教授，從事電力職業技術教育和電力系統研究。