農網線路經濟運行分析及對策

摘要：本文以本公司**35kV站516路為例，針對線損率高、供電質量差、經濟運行水平低的典型10kV線路，進行經濟運行分析及制定解決方案。

關鍵詞：農網線路 經濟運行 分析 對策

農網是電網的重要組成部分，其運行狀況直接影響著供電企業的生產效益。筆者就如何分析農網線路經濟運行情況及相應的方法對策進行初步探索。

1 516線路經濟運行概況

當前農村家庭副業用電最突出的問題是：①高峰負荷時，電壓負偏移值較大，低于下限值，電壓質量不符合供電可靠性的要求。②線路參數和運行參數均不符合經濟運行的技術標準，技術線損率嚴重超標。

2 516線路參數分析

取月有功電量AP=100*104kwh；月平均有功功率P=AP/T=100*104/720=1400kW；由典型日24小時整點電流計算出負荷率K=0.6；高峰負荷有功功率PM=1400/0.6=2300kW；516線路供電域55平方公里；供電域電力負荷密度=2300/55=42kW/平方公里。

因負荷密度大于40kW/平方公里，10kV配電線路的供電半徑應小于8公里，實際為15公里，超出技術標準的0.9倍。導線截面應為120mm2，實為70mm2，低于技術標準50mm2，即516線路的供電半徑導線的經濟電流密度均未達到技術標準。

3 516線路的負荷分布

516線路負荷中心在主干線的后半部，90%以上的負荷分布在了九公里以后的主干線上。這樣的分布方式，顯然與實際要求形成了明顯的倒置現象，不利于線路的經濟運行：①使線路的等值電阻明顯上升，線損率上升。②加大了電流通過線路阻抗時的電壓降，降低了供電電壓，電壓的降低將導致電流上升，線損率上升，供電可靠性下降。

4 516線路的無功補償

4.1 農村電網的無功補償方案 ①在變電站10kV母線安裝高壓自動無動補償裝置，其補償容量按主變容量的10-15%設計。②在10kV配電線上安裝高壓無功補償裝置，其補償容量按線路上配變的空載勵磁容量設計。③在配變低壓出口安裝隨器固定補償，其補償容量按配變容量5-10%設計。④在動力負載處就地安裝隨機補償，其補償容量按電動機的空載電流設計。⑤對容量大（200kVA以上），負載峰谷差大（高峰時滿載，低谷時近于空載）應考慮低壓隨器自動補償。對此提出整改方案。

4.2 516線路的用電負荷 ①農村綜合用電負荷。516線域，屬農村經濟發展較快的地區，近年來彩電、冰箱、空調、節能燈具等低力率的家用電負荷發展較快，農村、綜合配變的自然力率出現下降趨勢，由0.9-1.0下降到0.7-0.8。②個體企業用電負荷。五十余家個體企業，90%是石材加工廠、磚廠，其電動機在運行中均屬空載、負載，頻繁交替的負載，企業配變的自然力率在0.65-0.75之間。③灌溉用電負荷，因皆屬一變多井，配變經常在低負載率下運行，力率在0.7-0.8之間。

根據上述三種不同性質用電負荷的用電情況，經計算，516線路變電站出口的綜合自然力率為0.68-0.78。

4.3 516線路在線運行的無功補償裝置 ①主干線高壓固定補償一處，300kVAR。②隨器低壓固定補償，九十余處總容量近900kVAR，經調查實際運行近500kVAR。即516線路高壓、低壓合計投入無功補償800kVAR。

4.4 516線路對無功補償的優化要求 根據本年度的高峰負荷及其波動情況和自然力率變化情況，①取低谷P1=400kW，COSφ=0.7，經計算將力率調至COSφ=0.9，需補償無功230 kVAR。②取高峰P2=1600kW，COSφ=0.7，經計算將力率調整至COSφ=0.9，需補償無功800kVAR。③經計算516線路配變勵磁功率270 kVAR。

4.5 516線路無功補償現狀及整改方案 ①現狀：低谷負荷過補，高峰負荷欠補，未達到優化補償最佳方案。②整改方案：a10kV線路上，安裝高壓固定補償300 kVAR。b配變低壓側安裝隨器補償500 kVAR。c在電動機就近安裝隨機自動補償500 kVAR。

5 516線路電壓質量分析

由于本線路峰谷負荷波動大，線路參數設計不合理，負荷分布不合理，無功優化補償未落實等因素導致供電電壓質量下降，高峰負荷時電壓的負偏移超出了下限值。下面以峰值電流140A，力率COSφ=0.8建立線路主干線上電壓降的計算模型：

式中：

P1=2000 P2=1600 P3=1200 P4=800 P5=400（kW）；

Q1=1500 Q2=1200 Q3=900 Q4=600 Q5=300 （kVAR）

即：在高峰負荷時，主干線20公里處的電壓降是

1800V，如電壓源電壓為10kV，主干線20公里處的電壓降至8200V，低于下限值（9300V）1100V，已嚴重危及到動力負載的可靠供電和安全運行。

6 516線路線損分析

任何一條10kV線路，總存在一個確定的電流值，線路的月平均電流等于這個數值時，可變損耗等于固定損耗，而且線損率最低。這個電流定為這條線路的最佳經濟電流。這個電流只象征著線損率最低，供線損分析時參考。

516線路因線路參數、負荷分部等方面的原因，等值電阻偏高（是正常值的2倍），最佳經濟電流偏小近于40A，最佳線損率偏高近于9%。實際運行時，線路的月平均電流控制在50A-100A，其理論線損率在10%-13%范圍內變化。相應的抄見線損率，在14%-16%范圍內變化。

將理論線損率與抄見線損率對比可以看出：①抄見線損率大于理論線損率近3個百分點，這三個百分點屬管理因素導致的線損率。②管理因素導致的線損包括：偷竊電、違章用電引發的線損，抄、核、收失誤引發的線損，計量裝置故障及計量裝置綜合誤差引發的線損，應找出原因，采取必要措施，將其控制在一個百分點內。

7 516線路降損方案

7.1 降損方案的制定依據 ①在日負荷曲線高峰負荷時段（連續四個小時）主干線的平均電流密度在1.0-1.6A/

mm2范圍內變化。②月平均力率不低于0.9，月平均電流不大于或不小于最佳經濟電流的50%。③主干線末端電壓偏移不超出額定電壓的±7%。④計量裝置負荷技術要求，綜合誤差在合格范圍內。⑤對本線路上的諧波采取必要的監控措施，將諧波分量限制在允許范圍內。⑥杜絕偷竊電、違章用電和抄、核、收引發的管理線損。

供電半徑與線損率應符合以下規律：

7.2 516線路降損方案 鑒于516線路在線路結構、線路參數、負荷分布上的弊端，嚴重制約著線路的經濟運行和可靠供電，在516線路供電區增設電源點，提升電網結構已成定論，勢在必行。本線路降損，不宜整改線路，應強化管理機制和技術手段。①制定降損工作的“三標一制”。即工作標準、管理標準、技術標準、考核制度。②優化無功補償。A1：在主干線上設1-2個補償點，補償容量300 kVAR，補償配變的空載勵磁。A2：在各配變低壓出口按配變容量的5%，安裝隨器固定補償，總容量控制在400-500 kVAR。A3：在200kVA以上峰谷差大，高峰負荷時滿載的農村綜合負荷配變低壓出品安裝隨器自動補償，按將力率由0.7提高到0.85計算補償容量，本線路選1-2臺做試點。A4：企業用電配變所帶的動力負載，10kV及以上的電動機安裝隨機自動補償，按補償電動機的空載電流設計補償容量。經計算，實施了上述補償方案后，其優化水平可達到：主干線力率提升到0.9及以上。配變力率提升到0.85及以上，線損率下降1.5個百分點。③負荷管理，即通過必要的技術措施、組織措施，實施電力負荷削峰填谷，改善日負荷曲線的波動系數，達到降損的目的。④提高516線路的電壓質量，采取有效的監控措施是十分必要的。⑤強化計量裝置的監管機制，防范錯誤計量，杜絕偷竊電。此項工作的成效伸縮性很大，搞不好，留于形式，成效為零，搞好了其降損效果甚至超過上述①②③④四項，降損成效的累積值（即超過2%）。筆者認為，通過上面五項措施把516線路的線損率降到10%-12%是能夠實現的。

參考文獻：

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[2]《國家電網公司農村電網節能損耗管理模式》.

[3]李超英，李寶賢，王瑞琪.農村低壓電網節能降損技術研究[J].價值工程，2011（16）.