關于配電系統負荷與電壓調整影響的幾點研究

王霞 路海俠

【摘要】目前，在縣級供電企業管轄的農村電網線損的構成比例中，10kV配電網的損耗約占到總損耗的一半左右，可以看出，抓好10kV配電網的線損管理是供電企業整個線損管理工作的重點。而做好10kV配電網的經濟運行是降低10kV線損，保證10kV配電網處于低損耗運行的十分重要的一項工作。本文主要闡述了使10kV配電網處于經濟運行區域的具體措施，通過“調荷”和“調壓”兩種手段，有效降低10kV配電網的線損，從而達到節能降損，提高供電企業經濟效益的目的。

【關鍵詞】配電網;經濟運行;調荷;調壓

1.引言

在縣級供電企業管轄的電網中，10kV配電網的規模要超過輸電網，10kV線損在綜合線損中所在的比例也相當大，10kV配電網的經濟指標完成情況，直接關系到縣級供電企業的經濟效益。所以，10kV配電網的安全運行和經濟運行有著十分重大的意義和作用。

所謂10kV配電網的經濟運行，是指在現有電網結構和布局下，一方面要把用電負荷組織好，調整的盡量合理，主要是防止長時間小負荷的輕載運行，以期線路及設備在運行時間內，所輸送的負荷也盡量合理;另一方面，通過一定途徑，按季節調節電網運行電壓水平，也使其接近或達到合理值。

電力部門在供用電管理工作中，通過充分、合理地利用“調荷”和“調壓”這兩個途徑，使電網處于經濟運行狀態，以實現“安全、經濟、多供、少損”，提高電力企業經濟效益的目的。

2.10kV配電網經濟運行區的確定和特點

2.1 10kV配電網經濟運行區的確定

10kV配電網的損耗由兩部分組成：一是10kV配電網所有配電變壓器鐵芯上的損耗，它與運行負荷無關，因此稱固定損耗。二是10kV配電線路和配電變壓器線圈電阻上的損耗，它直接與配電網的運行負荷相關。因此稱可變損耗。這樣，10kV配電網的總線損率也是由兩部分組成：固定損耗率和可變損耗率。其中，固定損耗率與線路負荷電流成反比，可變損耗率與線路負荷電流成正比。

通過10kV配電網的結構參數和運行參數可以計算出總線損率、可變損耗率和固定損耗率。當可變損耗率等于固定損耗率，即可變損耗所占比重等于固定損耗所占比重時，10kV配電網處于最佳經濟運行點，此時10kV配電網負荷電流稱之為經濟負荷電流，10kV配電網的線損率達到最低值。

當10kV線路負荷電流處于經濟負荷電流值的-5%～+15%之間，線損率基本保持在一個水平，而且接近最低線損率，這個區域即為10kV配電網經濟運行區。

如果線路上低損耗配變較多、其空載損耗較小、導線截面較大時，10kV線路負荷電流可以調控到經濟負荷電流值的+20%左右，此時線損率仍處于接近最低線損率的水平。

2.2 10kV配電網在最佳經濟運行點上的特點

2.2.1 存在一個線路經濟負荷電流值、一個最佳線損率值、一個配變經濟綜均負載率;

2.2.2 可變損耗電量等于固定損耗電量，各等于總損耗電量的一半;

2.2.3 可變損耗率等于固定損耗率，各等于總損耗率的一半;

2.2.4 可變損耗所占比重等于固定損耗所在比重，等于總損耗的50%。

3.合理調整10kV配電網運行電壓與降低線損的關系

在10kVkV配電網總損耗的組成中，10kV配電網的可變損耗與電網運行電壓的平方成反比，配電網的固定損耗與電網運行電壓的平方成正比。這樣，10kV配電網的總損耗與運行電壓的關系就要看兩部分損耗中哪部分損耗所占的比例大。

據線損理論計算和分析的結果表明，在農村配電網中，絕大多數的配電線路的固定損耗即配電變壓器的空載損耗占總損耗的50%～90%，也就是說，絕大多數10kV線路是輕載線路，因此，農村配電網的總損耗是隨著配電網的運行電壓的升高而增大的。根據這個客觀特點，為了降低其電能損耗，應在滿足安全用電要求的前提下，根據不同線路、不同季節，適當降低農村配電網的運行電壓，一般以降低5%為宜，此時電網中的固定損耗約降低9.75%，而可變損耗升高10.8%。由于農村配電網中固定損耗的比重一般都大于可變損耗的比重，總損耗將降低。假設固定損耗的比重分別為60%、70%、80%時，總損耗約降低1.53%、3.58%、5.64%。這就是說，對農村配電網，在一定的條件下，降低運行電壓，不僅不會使線損上升，反而會使線損下降，獲得降損節能的效益。

當然也存在一部分重負荷線路，即線路的可變損耗比重大于固定損耗比重。這些線路則需要適當提高運行電壓，才能降低線路的電能損耗。

4.實現配電網經濟運行的具體措施

4.1 調整好10kV線路的用電負荷和用戶的用電時間

在電網線損理論計算的基礎上，首先將每一條10kV線路的經濟負荷電流值計算出來，然后根據此值將用戶的用電負荷組織上去，并調整好，最后進行用電負荷的估算。當獲悉實際用電負荷電流接近或達到經濟負荷電流時，將線路投入運行，并從線路出口電流表觀察實際用電負荷，以便健全和完善下次的調荷工作，以及盡量減少線路的空輕載運行時間或者過負荷運行時間。

對于輕負荷線路，或當線路負荷較小時，為了避免線路的輕載運行，可采取集中供用電時間的方式。在安排用戶用電時間內，線路投入運行對其供電，其他時間線路暫時停運。如果這樣的線路有幾條，可采取輪流定時供電方式。

對于重負荷線路，或當線路負荷較大時，為了避免線路的過負荷運行，可將用戶用電時間分散安排開，要求各用戶在安排計劃的時間內用電，或在線路過負荷高峰時，適當將次要負荷壓限一段時間，等高峰過去后再恢復供電。

4.2 合理調整10kV線路的運行電壓

在線損理論計算的基礎上，首先將每條配電線路的固定損耗在總損耗中所占比重，按不同的用電季節或不同的用電時間計算出來，然后將線路末端用電設備或器具允許的電壓波動范圍調查清楚，最后，合理確定線路運行電壓降低的百分比，并通過下列措施，進行調壓或適當降低運行電壓。

4.2.1 通過調節變電站主變壓器的電壓分接開關進行調壓，此措施適宜于季節性的電壓調整。

4.2.2 通過投切變電站內和線路上的補償電容器的容量進行調壓，此措施適應較短時間內用電負荷的變化而進行的電壓調整，如晝夜負荷變化等。

4.2.3 通過裝用有載調壓主變壓器和其他調壓裝置進行調壓。

4.2.4 降低線路的運行電壓必須使線路末端的電壓質量得到保證。因此，線路末端的電壓波動范圍應在額定電壓的±7%之間變化。為配合線路調壓，配電變壓器也要進行調壓，根據不同用電季節和用電時間、不同用電負荷和設備，將配電變壓器電壓分接開關調節到適當位置。總之，一定要確保線路末端的電動機、日光燈、電視機等電器能夠正常啟動和正常運轉工作，不能因電壓質量低劣，而發生燒毀電動機或其它電器的事故。

4.3 調荷和調壓相結合

通過調荷使線路經濟運行涉及調整、組織用電負荷工作，此工作較為復雜。而調壓，主要是供電單位的工作，較為容易進行，因此，應優先推廣應用。但是對那些固定損耗比重特別大，輸送距離特別長，電壓水平本來就很低的配電線路，采用降壓運行很可能發生電壓質量更加低劣的問題。因此，為了避免調壓運行這種弊端，為更有效地實現經濟運行，對此類線路應采取調壓與調荷相結合的辦法。

5.結論

10kV配電網經濟運行是節能降損的一項十分重要的工作。通過計算確定10kV配電網經濟運行區，合理使用“調荷”和“調壓”手段，保證10kV配電網處于經濟運行狀態，可以有效降低10kV配電網的電能損耗，保證供電企業獲得的經濟效益最大化。

參考文獻

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[2]齊義祿.節能降損技術手冊[M].中國電力出版社，1998.