配電變壓器重過載分析

引言：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活迅速提高，整個社會用電需求量不斷增加，尤其是夏季，配電變壓器重過載導(dǎo)致變壓器燒毀的事故頻發(fā)，由此引發(fā)的居民投訴也居高不下，如何解決配電變壓器重過載運(yùn)行，避免設(shè)備事故發(fā)生，提高供電質(zhì)量、供電可靠率和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平顯得尤為重要。本文調(diào)查分析了威海供電公司138個臺區(qū)配電變壓器重過載的原因，提出了存在的問題和針對性改進(jìn)建議。

引言

今年以來，威海供電公司部分臺區(qū)供電能力不足、電壓質(zhì)量下降，出現(xiàn)了過負(fù)荷現(xiàn)象，尤其是重過載配電變壓器數(shù)量和過載次數(shù)同比大幅增加，影響配網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本次專題分析依托信息系統(tǒng)和現(xiàn)場調(diào)查測量，對威海地區(qū)（含縣公司）的5789臺在運(yùn)公變進(jìn)行監(jiān)控，對2014年1月1日至8月1日期間共138個臺區(qū)的重過載配電變壓器進(jìn)行調(diào)查研究。

一、配電變壓器重過載原因統(tǒng)計結(jié)果

現(xiàn)對138臺區(qū)配電變壓器重過載的原因進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果如下：

序號

因素

臺區(qū)數(shù)量

占比

（臺區(qū)數(shù)量/臺區(qū)總數(shù)）

1

變壓器容量偏小

108

78.26%

2

超容量用電

41

29.71%

3

負(fù)荷三相不平衡

25

18.12%

4

容量維護(hù)錯誤

7

5.07%

5

其它

5

3.62%

二、配電變壓器重過載分析

2.1變壓器情況分析。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查和負(fù)荷測量，對用電量增長導(dǎo)致變壓器容量不能滿足需求的108個臺區(qū)，從以下四個方面分析：

2.1.1從變壓器的容量分析。108個臺區(qū)，共110臺配電變壓器，變壓器的平均容量為136.23"kVA，容量小于等于100kVA小容量變壓器達(dá)74臺，約占67.27%，容量小于等于200kVA小容量變壓器達(dá)97臺，約占88.18%。

2.1.2從變壓器的戶均容量分析。在108個重過載臺區(qū)中戶均容量小于0.5"kVA/戶的臺區(qū)達(dá)52個，占比48.15%;戶均容量小于0.98"kVA/戶（2014年上半年威海市農(nóng)村戶均供電容量）的臺區(qū)達(dá)88個，占比81.48%，戶均供電容量大于1.5kVA/戶的臺區(qū)僅有11個。

2.1.3從變壓器投運(yùn)年限分析。108臺區(qū)，110臺配電變壓器中，運(yùn)行年限超過20年的有43臺，運(yùn)行年限超過23年的有16臺。雖然威海供電公司不斷加大配網(wǎng)資金投入，但是相對于龐大的配網(wǎng)規(guī)模，臺區(qū)低電壓、重過載的問題不能短時間內(nèi)得到徹底解決。

2.1.4從變壓器系列分析。使用的配電變壓器多為S11、SCB11、SBH15等，且多為無勵磁調(diào)壓變壓器，但是在統(tǒng)計的110臺重過載變壓器中，S7系列配電變壓器達(dá)52臺、S9變壓器37臺，且大部分為縣公司變壓器。

2.2客戶用電行為分析。經(jīng)查確定有41個臺區(qū)的用戶存在超容量用電問題，超容量用電倍數(shù)在1～2之間臺區(qū)有7個，約占17.07%，其中超容量用電倍數(shù)大于2的臺區(qū)達(dá)34個，約占82.93%。

超容量用電將導(dǎo)致配電變壓器下的其它用戶電壓下降，居民電器無法正常使用，情況嚴(yán)重時將導(dǎo)致變壓器及其配電設(shè)備燒毀，超容量用電使得安全用電秩序和電壓質(zhì)量得不到保障。

2.3三相負(fù)載情況分析。通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢和現(xiàn)場測量，138個臺區(qū)中有25個臺區(qū)的三相負(fù)荷不平衡大于15%，其中三相負(fù)荷不平衡大于25%的臺區(qū)達(dá)17個。農(nóng)村變壓器一般不放在負(fù)荷中心，通常沒有把單相負(fù)荷均衡的分配到三相上，造成某相或某兩相負(fù)荷過多。同時電飯煲、電水壺等電器的大量使用，造成單相負(fù)荷激增，加劇了配電變壓器的三相不平衡。因此應(yīng)對以上三相負(fù)荷不平衡率處于15%～25%臺區(qū)配電變壓器的負(fù)荷監(jiān)測，對負(fù)荷不平衡率大于25%的臺區(qū)三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，重新分配。

2.4"用戶檔案維護(hù)情況分析。在統(tǒng)計的138個臺區(qū)中有7個臺區(qū)的配電變壓器因?yàn)闄n案維護(hù)錯誤，系統(tǒng)中配變?nèi)萘啃∮谶\(yùn)行容量，造成變壓器重過載的假象，此類問題可以通過建立相關(guān)管理制度和規(guī)范來解決，在更換某臺區(qū)變壓器的容量后，在修改PMS系、GIS、DAS系統(tǒng)的同時、應(yīng)書面通知營銷人員異動情況，營銷人員發(fā)起流程，修改用電信息采集系統(tǒng)、營銷95598系統(tǒng)。

三、分析結(jié)論

1、局部區(qū)域重過載配變問題突出。1～8月份，城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)重過載臺區(qū)138個，臺區(qū)重過載現(xiàn)象主要集中在縣公司，尤其是農(nóng)村地區(qū)。雖然國家每年都對農(nóng)網(wǎng)改造投入大量資金，公司在配網(wǎng)上也投入了大量人力、物力，但是配網(wǎng)損耗大、電壓質(zhì)量差、滿足負(fù)荷發(fā)展能力差的情況并未得到徹底改善，特別是一到負(fù)荷高峰期，配變、配電線路過載甚至配變燒損的安全壓力依然存在。

2、對低壓非居民用戶的管理存在漏洞。根據(jù)測算，超容量用戶少建專用變壓器1項(xiàng)至少可以節(jié)省投入15萬元以上，同時后期也不需要配置運(yùn)行維護(hù)人員，電費(fèi)方面，超容量用戶無需要承擔(dān)變壓器的損耗，無需執(zhí)行峰谷電價而獲利不菲，而且超容量用戶的超容量用電行為，使得供電公司的電網(wǎng)建設(shè)投入進(jìn)入了惡性的循環(huán)，屢超屢建，屢建屢超，尤其是居民用戶的電壓合格率無法得到保障。

3、在變壓器的布點(diǎn)方面存在誤區(qū)。在制定供電方案時，一方面，考慮到降低人力物力投資和降低故障率，總是偏向于用一臺大容量供電，而不是選擇兩臺小容量變壓器，但是一臺變壓器易出現(xiàn)三相不平衡導(dǎo)致的變壓器重過載、低電壓等問題。另一方面，錯誤認(rèn)為村子的中心位置即為負(fù)荷中心位置，造成負(fù)荷分配不合理，此時就需要合理的調(diào)整變壓器的位置，防止由三相負(fù)荷不平衡造成的變壓器重過載的問題。

四、相關(guān)建議

1、加強(qiáng)變壓器的輪換工作，及時解決變壓器重過載問題。在目前資金少，備用變壓器少，變壓器重過載問題突出，公司“重過載變壓器比例”指標(biāo)較差，變壓器燒毀引發(fā)的居民投訴居高不下的情況下，考慮充分利用現(xiàn)有的閑置物資和備品備件，對更換下來的配電變壓器進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)撥，根據(jù)容量大小逐級替換，實(shí)現(xiàn)變壓器的以大換小、梯次利用，變壓器重過載的問題得到及時解決。

2、不斷改進(jìn)思路，優(yōu)化設(shè)計方案。一是對戶均擁有配變?nèi)萘科蜔o法滿足用電需求的臺區(qū)改造，為提高戶均擁有配變?nèi)萘繕?biāo)準(zhǔn)，在選擇改造方案時，結(jié)合農(nóng)網(wǎng)改造升級工程實(shí)施，首先采取增加布點(diǎn)的方式，考慮“小容量、多布點(diǎn)”策略，以建為主，通過增加配變布點(diǎn)進(jìn)行負(fù)荷割接，解決現(xiàn)狀重過載問題。其次考慮以改為輔，采取增容改造的方式。二是經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，應(yīng)用子母變、單相變、調(diào)容變、寬幅調(diào)壓變、具有高過載能力配變等，提高配變應(yīng)對高峰負(fù)荷供電能力。三是要根據(jù)村莊的發(fā)展規(guī)劃，確定負(fù)荷中心，合理調(diào)整變壓器位置、調(diào)增三相負(fù)荷平衡。

3、完善低壓客戶新裝、增容業(yè)擴(kuò)的管理流程。禁止“拆分容量”報裝，杜絕低壓新增客戶或原有低壓客戶私自增容等情況的發(fā)生，做到合理分配、利用資源。市場營銷、農(nóng)電管理部門積極開展“安全、節(jié)約、科學(xué)用電”的宣傳，廣泛推廣科學(xué)用電方法，引導(dǎo)企業(yè)、居民在特殊用電高峰合理、錯峰用電，緩解供電壓力，保障企業(yè)、居民用電和設(shè)備安全運(yùn)行。

4、加強(qiáng)對低壓非居民超容量用電的整治與管理。通過全面普查管轄范圍內(nèi)所有電力客戶的用電情況以及線損較高及異常較高的臺區(qū)，通過綜合變壓器的電量、小動力電量報表，集合變壓器的負(fù)載率等方式來確定超容量用戶的整治時間。對于超容量用戶，發(fā)放用電檢查通知書，要求限期整改，要求其新建變壓器或者裝設(shè)符合控制裝置。對不在規(guī)定時間內(nèi)處理的用戶，采取發(fā)放停電通知書的方式進(jìn)行處理。

5、加強(qiáng)夏季配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測和運(yùn)維管理

在迎峰度夏前，運(yùn)行單位應(yīng)認(rèn)真開展配電線路和設(shè)備巡視檢查，落實(shí)《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》，利用紅外測溫等檢測手段，及時發(fā)現(xiàn)處理各類設(shè)備隱患，重點(diǎn)防范電纜故障和設(shè)備聯(lián)接部位發(fā)熱燒損。在迎峰度夏期間，應(yīng)開展公用臺區(qū)用戶端電壓和配變負(fù)荷實(shí)測，真實(shí)反映電壓和負(fù)荷情況，區(qū)分永久超載配變和短時超載配變，及時調(diào)整配變負(fù)荷，杜絕設(shè)備過負(fù)荷燒毀事故。

（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司威海供電公司）