配電網(wǎng)節(jié)能降損措施分析

摘要：從合理選擇配電變壓器、改善低壓供電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、改造老舊低壓計(jì)量裝置、保持變壓器低壓三相負(fù)荷平衡運(yùn)行、加大無功補(bǔ)償力度、改善供電電壓水平六個方面，闡述了配電網(wǎng)節(jié)能降損的技術(shù)措施，指出了配電網(wǎng)節(jié)能降損的管理措施。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；節(jié)能降損；變壓器

作者簡介：陳愉（1970-），女，遼寧大連人，大連供電公司長海供電分公司，工程師。（遼寧 大連 116500）

中圖分類號：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）18-0112-02

供電企業(yè)“跑、冒、滴、漏”和配電網(wǎng)線損居高不下的問題，一直是困擾供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的瓶頸。通過近幾年的電網(wǎng)改造，電網(wǎng)裝備水平得到了較大改善，線損率逐年下降，但一些臺區(qū)特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民密集區(qū)低壓線損率依然居高不下，個別臺區(qū)線損高達(dá)30%以上，這給供電企業(yè)線損管理和經(jīng)營帶來了巨大壓力。

配電網(wǎng)的損耗分為管理線損和技術(shù)線損，管理線損通過科學(xué)的管理方法來降低，技術(shù)線損主要采取技術(shù)措施來降低，包括對電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造和改善電網(wǎng)運(yùn)行方式等措施。下面談?wù)勣r(nóng)村配電網(wǎng)節(jié)能降損幾項(xiàng)技術(shù)措施。

一、合理選擇配電變壓器

配電變壓器的選擇包括配電變壓器容量、型號的選擇以及變壓器安裝位置的選擇。

1.配電變壓器容量選擇

配電變壓器容量應(yīng)根據(jù)該區(qū)域的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢選擇，如果容量選擇過大，會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，變壓器利用率低，空載損耗增加。選擇容量過小，會引起變壓器過載，損耗同樣增加，嚴(yán)重時將可能導(dǎo)致變壓器過熱或燒毀，因此，配電變壓器必須根據(jù)所安裝區(qū)域平時負(fù)荷和最大負(fù)荷進(jìn)行合理的選擇。

2.配電變壓器型號的選擇

主要是選用應(yīng)用了新技術(shù)、新材料、新工藝的新型號高效節(jié)能配電變壓器，降低能耗。

（1）選用非晶合金鐵芯變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料——非晶合金制作鐵芯而成的變壓器，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗下降80%左右，空載電流下降約85%，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和變壓器負(fù)載率較低的地方使用。

三相非晶合金鐵心配電變壓器與S9型配電變壓器相比，其年節(jié)約電能量相當(dāng)可觀。

例如：三相五柱油浸式非晶合金電力（200kVA）變壓器，空載損耗為0.12kW，負(fù)載損耗為2.6kW；三相五柱油浸式S9配電（200kVA）變壓器，空載損耗為0.48kW，負(fù)載損耗為2.6kW，兩種型式配電變壓器的負(fù)載損耗值一樣，可計(jì)算出一臺非晶合金（200kVA）變壓器相比同容量S9配電變壓器每年可減少的電能損耗為：

△Ws=8760×（0.48-0.12）=3153.6kW·h

通過以上計(jì)算可看出，三相非晶合金鐵心配電變壓器節(jié)能效果明顯。由于油箱設(shè)計(jì)成全密封式結(jié)構(gòu)，使變壓器內(nèi)的油與外界空氣隔絕，防止了變壓器內(nèi)油的氧化，延長了產(chǎn)品使用壽命，同時節(jié)約了維護(hù)費(fèi)用。

（2）選用卷鐵芯全密封型配電變壓器。卷鐵芯全密封型配電變壓器是近幾年研制的新一代低噪聲、低損耗型變壓器，卷鐵芯無接縫，全部磁通磁化方向與硅鋼片軋壓方向相同，充分地發(fā)揮了硅鋼片的取向性能，在條件相同的情況下，卷鐵芯與疊片鐵芯相比，空載損耗下降了7%～10%，空載電流可下降50%～70%。由于變壓器高低壓線圈在芯柱上連續(xù)繞制，繞組緊實(shí)，同心度好，更加增強(qiáng)了產(chǎn)品的防盜性能，噪聲下降10分貝以上，溫升低16～20K。

由于該型號變壓器空載電流小，因此降損效果明顯，可提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投入，節(jié)省設(shè)備投資和降低運(yùn)行能耗。另外，卷鐵芯產(chǎn)品抗突發(fā)短路能力強(qiáng)，運(yùn)行可靠性較好。

（3）選擇有載自動調(diào)容配電變壓器。有載自動調(diào)容變壓器是將變壓器線圈采用串、并聯(lián)接線，在變壓器的低壓線圈上接有有載調(diào)容開關(guān)，在變壓器低壓側(cè)接有電流互感器和自動控制器，通過電流互感器提供變壓器負(fù)荷狀態(tài)，自動控制器可按負(fù)荷自動調(diào)擋運(yùn)行。有載自動調(diào)容變壓器解決了長期以來電磁線圈變壓損耗較高、需要人工操作的缺點(diǎn)，進(jìn)一步降低了變壓器的空載損耗和空載電流。有載自動調(diào)容變壓器特別適用于負(fù)荷分散、季節(jié)性強(qiáng)、平均負(fù)荷率低的用戶。

3.配電變壓器安裝位置的選擇

變壓器安裝位置除滿足場地、環(huán)境要求外，還要考慮將配電變壓器接近負(fù)荷中心位置，使供電半徑盡量縮短，最好控制在500米范圍內(nèi)。對于負(fù)荷比較分散的臺區(qū)，也應(yīng)將絕大部分負(fù)荷盡量控制在500米范圍內(nèi)。

二、改善低壓供電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

根據(jù)理論計(jì)算，配電變壓器如果設(shè)在負(fù)荷中心位置，分支線向四周輻射式，在網(wǎng)絡(luò)總電阻相等、供電容量相同的條件下，低壓分支線越多，損失越小，而且是隨分支線數(shù)的平方在快速下降。所以從配電變壓器的低壓出口到每個負(fù)荷點(diǎn)，盡量增加分支線數(shù)，供電半徑宜控制在500米內(nèi)，有利于降低低壓網(wǎng)損。

三、改造老舊低壓計(jì)量裝置

低壓計(jì)量裝置改造包括表計(jì)、表箱、進(jìn)出線的改造。一是降低表計(jì)計(jì)量誤差；二是配備封閉表箱，可起到良好的防竊電作用；三是通過更換進(jìn)出線消除導(dǎo)線破損和接觸不良帶來的電能損耗。

如筆者所在單位某供電營業(yè)所2條10千伏線路通過改造所帶居民計(jì)量裝置，線損由原來大于20%降低到現(xiàn)在的7.5%～8.5%，效果顯著。

四、保持變壓器低壓三相負(fù)荷平衡運(yùn)行

配網(wǎng)變壓器采用Y，yn0接線組別的變壓器，當(dāng)三相負(fù)荷平衡時，零線沒有電流。當(dāng)負(fù)荷增加時（主要是單相設(shè)備負(fù)荷的增減），就會出現(xiàn)三相負(fù)荷的不平衡。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時，在低壓繞組和二次零線內(nèi)便會有零序電流通過，進(jìn)而增加了變壓器的損耗。因此調(diào)整配電變壓器三相負(fù)荷，具有一定的經(jīng)濟(jì)價值。

低壓電網(wǎng)中，由于各種單相負(fù)載的接入，三相負(fù)荷往往很不平衡，這將使變壓器和低壓線路中產(chǎn)生的損耗大幅增加，在輸送相同功率的情況下，三相負(fù)載不對稱造成的變壓器和線路的損耗比對稱運(yùn)行要高許多。如果三相負(fù)荷電流不平衡率在20%以上時，線損率可升高2%～3%，為了取得三相負(fù)荷的平衡，降低線損，三相接戶線應(yīng)盡量由同一電桿不同相上引下，保持三相接戶線負(fù)荷平衡；還要根據(jù)季節(jié)變化特點(diǎn)開展變壓器負(fù)荷平衡測試工作，及時進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整；另外借助農(nóng)網(wǎng)升級改造契機(jī)，優(yōu)先將農(nóng)村低壓二線供電方式改造為四線供電方式，平衡變壓器負(fù)荷。

五、加大無功補(bǔ)償力度

配網(wǎng)無功補(bǔ)償可分為二次變集中補(bǔ)償、10kV線路分散補(bǔ)償、隨變壓器補(bǔ)償和隨機(jī)補(bǔ)償，其中隨器補(bǔ)償是無功就地平衡最有效的方法之一，也是供電分公司節(jié)能降損的一項(xiàng)重要措施。

第一，在有條件安裝集中補(bǔ)償裝置的變電站10kV母線上加裝補(bǔ)償電容器，使無功得到平衡。

第二，采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償方式，把配電網(wǎng)部分無功功率就地平衡，一方面降低有功損耗和電壓損耗，另一方面以滿足負(fù)荷變動時最低補(bǔ)償?shù)男枰苊廨p載時過補(bǔ)償。

第三，在線路較長、負(fù)荷較大的10kV線路上安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行分散補(bǔ)償，補(bǔ)償容量取配電變壓器空載無功總功率的1.1～1.3倍進(jìn)行補(bǔ)償。

第四，增加動力用戶無功補(bǔ)償，新上動力用戶在設(shè)計(jì)階段要考慮到無功補(bǔ)償裝置；現(xiàn)階段把無功補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)放在小容量動力用戶上，補(bǔ)償?shù)姆椒☉?yīng)以隨機(jī)補(bǔ)償為主，實(shí)現(xiàn)無功就地平衡，這樣可收到較好的降損效果，提高配電變壓器利用率。

例如：某分公司現(xiàn)有架空變壓器臺458座，全部未安裝無功補(bǔ)償設(shè)備。小區(qū)配變站567座，其中388座安裝了無功補(bǔ)償柜，231座小區(qū)配變站無功補(bǔ)償柜未投入運(yùn)行。按每臺無功補(bǔ)償柜檢修費(fèi)用1000元計(jì)算，無功補(bǔ)償柜全部投入運(yùn)行需投入資金23.1萬元。按每臺無功補(bǔ)償柜每月降損600kWh計(jì)算，月節(jié)約資金6.93萬元，3個月內(nèi)即可收回投資。

如果將變壓器臺和小區(qū)配變站全部安裝無功補(bǔ)償裝置，按每臺無功補(bǔ)償柜1.5萬元計(jì)算，需投入資金1274萬元。按每臺無功補(bǔ)償柜每月降損600kWh計(jì)算，月節(jié)約資金19.11萬元，6年內(nèi)即可收回投資。

六、改善供電電壓水平

電壓如過低或過高，都將給供用電設(shè)備帶來危害和增加電能損耗，因此，加強(qiáng)日常用戶電壓監(jiān)測工作，通過無功補(bǔ)償或在調(diào)節(jié)變壓器分接頭等手段，把絕大多數(shù)用戶電壓水平控制在額定允許的偏移范圍內(nèi)，改善電壓水平，降低電能損耗。

10kV及低壓電力用戶允許電壓波動范圍為額定電壓的±7%，低壓照明用戶為額定電壓的-10%～7%。在額定電壓允許的波動幅度內(nèi)，運(yùn)行電壓提高，電流相應(yīng)降低，因電能損耗與電流的平方成正比，所以在輸送功率不變時適當(dāng)提高運(yùn)行電壓，可明顯地降低線路損耗。

七、降損的管理措施

當(dāng)然，低壓電網(wǎng)節(jié)能降損除了采取技術(shù)措施外，如上文所談及的六個方面，另外采取管理措施降損也是至關(guān)重要的。

首先，應(yīng)大力實(shí)施臺區(qū)承包。例如：某供電分公司用“三三四”體系推動了臺區(qū)管理向標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)的邁進(jìn)。“三三四”即三大指標(biāo)體系：工作量指標(biāo)、工作質(zhì)量指標(biāo)、績效考核指標(biāo)；三大保障體系：組織體系、技術(shù)體系、監(jiān)管體系；四大制度體系：營銷流程問責(zé)制、績效考核兌現(xiàn)制、指標(biāo)考核考評制、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)修改卡片傳遞制。

上述措施的制訂和實(shí)行本著“可操作性強(qiáng)、執(zhí)行規(guī)范、運(yùn)行時效、人性化管理”的原則，確定考核項(xiàng)目、考評細(xì)則，層層簽訂責(zé)任狀，解決了臺區(qū)管理“干什么”、“怎樣干”、“干到什么程度”、“誰監(jiān)督”、“如何考核”的問題。達(dá)到了“凡事有章可尋、凡事有據(jù)可查、凡事有人負(fù)責(zé)、凡事有人監(jiān)督、凡事有制度約束”的效果。使制度真正起到管人的作用。營銷人員形象的把這些制度稱之為“高壓線”，誰碰到了“后果自負(fù)”。比如平房和樓房臺區(qū)、新建小區(qū)和老小區(qū)、供電量大與小的臺區(qū)線損是不一樣的，要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和線損理論計(jì)算的結(jié)果，合理確定線損率。對于因不是管理因素引起的高損現(xiàn)象不能強(qiáng)加給承包者承擔(dān)考核責(zé)任等。還要做到考核“說話算數(shù)”，不能感情用事，不能因人而異，在制度面前應(yīng)人人平等，使大家處在公平、公正的管理環(huán)境中，推動臺區(qū)管理各項(xiàng)工作有序開展。

其次，把反竊電工作當(dāng)成節(jié)能降損的重要內(nèi)容。例如：某供電分公司降損工作緊鑼密鼓進(jìn)行時，打防結(jié)合反竊電的工作也大張旗鼓地開展起來。營銷管理人員會同各個供電營業(yè)所人員兵分幾路，進(jìn)行拉網(wǎng)式普查。對于一些竊電“釘子戶”，洗浴、餐飲、歌廳等餐飲娛樂場所，聯(lián)合公安等執(zhí)法部門進(jìn)行晝間集中查、夜晚重點(diǎn)查、負(fù)荷高峰期突擊查，狠剎了竊電歪風(fēng)。并聯(lián)合電視臺“聚焦”欄目，錄制了竊電、違章用電、破壞計(jì)量裝置、在計(jì)量箱前堆放雜物等違規(guī)行為專題片，加大了輿論引導(dǎo)和宣傳教育力度。

總而言之，為降低線損，一方面加強(qiáng)營銷管理降低管理線損，同時在現(xiàn)有配網(wǎng)設(shè)備上挖潛，采取調(diào)整平衡變壓器三相負(fù)荷、提高變壓器利用率、無功補(bǔ)償裝置投運(yùn)等措施降低配網(wǎng)設(shè)備理論損耗。通過近幾年配電網(wǎng)網(wǎng)改和完善化改造，農(nóng)村電網(wǎng)整體裝備水平有較大提高，裝備水平上了一個新臺階。結(jié)合電網(wǎng)升級改造工程，把以上措施應(yīng)用到實(shí)際工作中去，是配電網(wǎng)節(jié)能降損最有效的技術(shù)措施。

（責(zé)任編輯：孫晴）