淺談10kV配電網(wǎng)存在的主要問題及改善

李 星

邯鄲市城郊水電管理處，河北 邯鄲 056000

1 邯鄲市城郊配電網(wǎng)現(xiàn)狀

邯鄲城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展，拉動了用電量的迅速增長，配電網(wǎng)負(fù)荷增加迅速，特別是邯山區(qū)學(xué)院路附近以及高開區(qū)等地方大大超過了預(yù)測水平，工業(yè)和居民用電量大幅度增加，城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大大超過電力建設(shè)的速度。加之，以往配電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計，大多數(shù)由規(guī)劃人員根據(jù)當(dāng)時經(jīng)濟(jì)狀況、個人經(jīng)驗局部計算進(jìn)行設(shè)計的，導(dǎo)致了配電網(wǎng)局部供電不足，經(jīng)常對配電網(wǎng)進(jìn)行局部改造。對于日益擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模，這種方法將難以利于配電網(wǎng)的合理建設(shè)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

對用戶供電，包括對普通工業(yè)用戶、居民照明、商業(yè)、辦公區(qū)的供電，10kV配電網(wǎng)是非常合適的電壓等級，我國普遍采用10kV電壓等級向用戶供電，這是我國電網(wǎng)發(fā)展的結(jié)果。據(jù)統(tǒng)計，全國發(fā)電量中約80%的電量是在城市配電網(wǎng)內(nèi)消耗的，其中又有70%是通過10kV公用配電網(wǎng)絡(luò)送給用戶的，截止2008年，我國配變?nèi)萘恳堰_(dá)到主變?nèi)萘康?.5倍，10kV配電線路長度為輸電網(wǎng)線路長度的3.1倍，10kV配電網(wǎng)規(guī)模已進(jìn)入世界前3位，由此可見10kV城市配電網(wǎng)是整個電網(wǎng)中規(guī)模最大，涉及面積最廣的部分，10kV配電網(wǎng)已成為電力系統(tǒng)供電能力、電能、質(zhì)量、供電可靠性等重要指標(biāo)的最終體現(xiàn)。它在結(jié)構(gòu)上最大的特點是作為電網(wǎng)末端直接與用戶相連，敏銳的反映用戶在安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)等方面的要求。因此它具有其他電力網(wǎng)沒有的特點，主要體現(xiàn)為以下3點：

1）靠近居民負(fù)荷密集點；

2）負(fù)荷功率和距離一般都不大；

3）容量、用戶性質(zhì)、供電質(zhì)量和可靠性要求千差萬別，各不相同。

可見，配電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展顯得迫在眉睫。近年來，國家電力公司已經(jīng)加快和推進(jìn)配電網(wǎng)的建設(shè)和改造，以長遠(yuǎn)和整體的眼光追求系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性，以適應(yīng)電力體制改革的要求和城鄉(xiāng)發(fā)展建設(shè)的需要。

2 配電網(wǎng)存在的主要問題

近年來，我國10kV配電網(wǎng)已初具規(guī)模，但是仍然存在結(jié)構(gòu)薄弱，部分過負(fù)荷、電網(wǎng)狀況差，線損大、設(shè)備陳舊、資金不足等問題，使配電網(wǎng)絡(luò)中的線損率長期居高不下，電網(wǎng)的發(fā)展面臨著新的困難。具體分為以下幾點：

1）配網(wǎng)建設(shè)落后，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱

長期以來電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃工作的重點是35kV及以上高壓配電網(wǎng)及輸電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，一定程度上忽略了對10kV配網(wǎng)規(guī)劃工作的研究，使得變電站10kV出線建設(shè)相對滯后，配電網(wǎng)線路缺少必要的電源點支撐，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，造成10kV供電線路迂回，供電半徑大，配網(wǎng)運(yùn)行的不經(jīng)濟(jì)。有的10kV線路長50km～70km，甚至有100km以上，從降低網(wǎng)損和提高供電可靠性的角度出發(fā)，10kV配電線路的長度應(yīng)控制在10km以內(nèi)。

2）設(shè)備老化

變壓器作為電力生產(chǎn)過程的主要設(shè)備，其數(shù)量多，容量大。但是還在運(yùn)行的高損耗變壓器仍占有相當(dāng)大比重；由于配電變壓器容量和實際用電負(fù)荷不匹配，配電變壓器沒有運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)；一些配變?nèi)嘭?fù)荷不平衡，中性點發(fā)生偏移；配網(wǎng)自動化水平不高。

3）無功補(bǔ)償容量不足

2000年以來，國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展，拉動了用電量的迅速增長，配電網(wǎng)負(fù)荷增加迅速，大大超過了預(yù)測水平，工業(yè)和居民用電量大幅度增加，造成城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償設(shè)備容量不足。由于無功匱乏導(dǎo)致線損率的升高，電壓質(zhì)量也難以滿足用戶的要求。

4）線路損耗率較高，電壓合格率低

由于變電站數(shù)量少，長距離供電成為普遍現(xiàn)象，并且由于負(fù)荷量小，不可能選擇過粗的線徑，這就造成線路的阻抗大，損耗也大。線路的阻抗大，使得線路的首末端電壓降特別大。我國輸配電線路上線路損耗率在15%以上，農(nóng)村電網(wǎng)損耗率高達(dá)20%。電壓合格率普遍較低，據(jù)統(tǒng)計，我國10kV配電網(wǎng)功率因數(shù)在0.65～0.8，低壓農(nóng)網(wǎng)在0.6～0.7，早期建設(shè)的配電線路已經(jīng)不適合當(dāng)前發(fā)展需要和電力體制改革。

5）電網(wǎng)運(yùn)行管理落后，強(qiáng)調(diào)安全運(yùn)行，忽視經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

10kV配電線路的管理線損，指供電企業(yè)在安全生產(chǎn)、合理調(diào)度及市場營銷過程中造成的電能損失，如計量設(shè)備誤差，抄表核算過程中漏抄、錯抄、錯算及竊電等產(chǎn)生的損失。由于竊電現(xiàn)象在局部較嚴(yán)重，人員素質(zhì)和處理分析問題能力有待提高等問題造成一些可以避免的損失。

在10kV線路中配電變壓器的損耗占80%以上，電線損失不到20%，配電變壓器損耗是配電網(wǎng)損耗的主要組成部分，降低配電變壓器的損耗對降低整個配電網(wǎng)的損耗效果非常明顯。降低10kV配電網(wǎng)網(wǎng)損，一方面是要推廣節(jié)能變壓器，然后根據(jù)變壓器運(yùn)行特點，使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能效果，降低變壓器損耗；另一方面，在10kV配電網(wǎng)絡(luò)中，由于無功匱乏造成網(wǎng)損問題十分突出，通過無功補(bǔ)償來降低網(wǎng)損和提高電壓是一種投資少回報高的方案。在配電變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償不但可以降低線路損耗，而且可以降低配變損耗。

3 改善配電網(wǎng)現(xiàn)狀的措施

為改善電網(wǎng)質(zhì)量指標(biāo)，邯鄲城郊電網(wǎng)必須采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，可以通過汲取國外成熟的實踐、以及通過驗證的改善方法和抑制措施，作出必要的總結(jié)，以便科學(xué)的、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性合理的應(yīng)用于邯鄲城郊電網(wǎng)的實際。

3.1 建立電網(wǎng)狀況監(jiān)測系統(tǒng)

以往，我們?yōu)榱私怆娋W(wǎng)狀況的相關(guān)信息，主要依靠人工定期、定點抄表來實現(xiàn)，而電網(wǎng)狀況是一個動態(tài)變化的運(yùn)行參數(shù)與指標(biāo)，因而需要長期、及時的監(jiān)測，并做出統(tǒng)計分析，才能得到結(jié)論。所以，必須建立一套統(tǒng)一開放的電網(wǎng)狀況監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和管理平臺。電網(wǎng)狀況監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)側(cè)內(nèi)容分為：主干電力網(wǎng)電網(wǎng)狀況監(jiān)測和特殊電力用戶的電網(wǎng)狀況監(jiān)測兩種。主干電力網(wǎng)的監(jiān)測裝置安裝在系統(tǒng)的樞紐變電站中，主要對系統(tǒng)母線電壓進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的目的是了解整個電網(wǎng)的運(yùn)行情況。特殊用戶的電網(wǎng)狀況監(jiān)測裝置可以安裝在用戶變電站的電源進(jìn)線側(cè)，也可以安裝在向該用戶供電的系統(tǒng)變電站的出線側(cè)，主要監(jiān)視裝置安裝處的母線電壓和線路中的電流，監(jiān)測的目的是了解被監(jiān)視用戶對電網(wǎng)產(chǎn)生污染的情況。

3.2 提高供電可靠性的技術(shù)方法

為提高供電可靠性，目前邯鄲市內(nèi)地區(qū)的10kV架空線路可全部實現(xiàn)絕緣化，并將部分線路設(shè)備（包括斷路開關(guān)、變壓器）也加裝絕緣保護(hù)裝置，以便減少在雨雪、刮風(fēng)時事故發(fā)生的概率，大大提高可靠性指標(biāo)。

3.3 邯鄲城郊電網(wǎng)對諧波及無功的治理

邯鄲城郊電網(wǎng)在治理用戶諧波超標(biāo)的工作中，所遇到的主要困難不在于技術(shù)，而是許多工作不能得到用戶的理解。所以，今后既要提高用戶對電網(wǎng)狀況問題的認(rèn)識，又要進(jìn)一步完善有關(guān)法律和法規(guī)，并且加強(qiáng)執(zhí)行力度，這樣才能使邯鄲城市市內(nèi)電網(wǎng)狀況的改善工作得以順利進(jìn)行。

4 結(jié)論

隨著邯鄲經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，邯鄲電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)水平對人們的生產(chǎn)、生活及經(jīng)濟(jì)和社會的影響越來越大，一方面，大量新型大功率設(shè)備的引入接入電網(wǎng)，影響著電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行；另一方面，越來越多的電力用戶對供電質(zhì)量提出的要求更加嚴(yán)格。這些都要求邯鄲電網(wǎng)必須提高認(rèn)識，加大力度，采取科學(xué)的方法和措施，充分保證電網(wǎng)的安全供電。