關(guān)于配電網(wǎng)節(jié)能降損措施的分析

陳桂鳳

（安仁縣電力局 郴州市 423600）

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，但一些地區(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(gè)別地區(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(duì)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)能降損的幾項(xiàng)技術(shù)措施。

1 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(hào)的選擇以及變壓器安裝位置的選擇。

1.1 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(shì)選擇，如果容量選擇過大，會(huì)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(huì)引起變壓器過載，損耗同樣增加，嚴(yán)重時(shí)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(shí)負(fù)荷和最大負(fù)荷進(jìn)行合理的選擇。

1.2 配電變壓器型號(hào)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(hào)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（200 kVA）變壓器，空載損耗為0.12 kW，負(fù)載損耗為2.6 kW；三相五柱油浸式S9 配電（200 kVA）變壓器，空載損耗為0.48 kW，負(fù)載損耗為2.6 kW，兩種型式配電變壓器的負(fù)載損耗值一樣，可計(jì)算出1 臺(tái)非晶合金（200 kVA）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：

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(shí)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 dB 以上，溫升低（16～20）K。 由于該型號(hào)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(dòng)調(diào)容配電變壓器。 有載自動(dòng)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(dòng)控制器，通過電流互感器提供變壓器負(fù)荷狀態(tài)，自動(dòng)控制器可按負(fù)荷自動(dòng)調(diào)擋運(yùn)行。 有載自動(dòng)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(dòng)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。

1.3 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 m 范圍內(nèi)。對(duì)于負(fù)荷比較分散的臺(tái)區(qū)，也應(yīng)將絕大部分負(fù)荷盡量控制在500 m 范圍內(nèi)。

2 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(gè)負(fù)荷點(diǎn)，盡量增加分支線數(shù)，供電半徑宜控制在500 m 內(nèi)，有利于降低低壓網(wǎng)損。

3 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所2 條10 kV 線路通過改造原有居民計(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。

4 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(shí)，零線沒有電流。 當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)（主要是單相設(shè)備負(fù)荷的增減），就會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷的不平衡。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，在低壓繞組和二次零線內(nèi)便會(huì)有零序電流通過，進(jìn)而增加變壓器的損耗。因此調(diào)整配電變壓器三相負(fù)荷，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義。

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(duì)稱造成的變壓器和線路的損耗比對(duì)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(shí)，線損率可升高2%～3%，一般規(guī)定零線電流不得超過低壓額定電流的25%，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(cè)試工作，及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整；另外借助農(nóng)網(wǎng)升級(jí)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。

5 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、10 kV線路分散補(bǔ)償、隨變壓器補(bǔ)償和隨機(jī)補(bǔ)償，其中隨變壓器補(bǔ)償是無功就地平衡最有效的方法之一，也是供電公司節(jié)能降損的一項(xiàng)重要措施。

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

（2）采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償方式，將配電網(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(dòng)時(shí)最低補(bǔ)償?shù)男枰?，避免輕載時(shí)過補(bǔ)償。

（3）在線路較長、負(fù)荷較大的10 kV 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。

（4）增加動(dòng)力用戶無功補(bǔ)償，新上動(dòng)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(dòng)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：某供電分公司現(xiàn)有架空變壓器458 臺(tái)，全部未安裝無功補(bǔ)償設(shè)備。 小區(qū)配電變619 臺(tái)，其中388 臺(tái)安裝了無功補(bǔ)償柜，231 臺(tái)小區(qū)配變無功補(bǔ)償柜未投入運(yùn)行。 按每臺(tái)無功補(bǔ)償柜檢修費(fèi)用1 000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(tái)無功補(bǔ)償柜每月降損600 kW·h 計(jì)算，月節(jié)約資金6.93萬元，3個(gè)月內(nèi)即可收回投資。

如果將供電分公司變壓器和小區(qū)配電變?nèi)堪惭b無功補(bǔ)償裝置，按每臺(tái)無功補(bǔ)償柜1.5萬元計(jì)算，需投入資金1 274萬元。 按每臺(tái)無功補(bǔ)償柜每月降損600 kW·h 計(jì)算，月節(jié)約資金19.11萬元，6年內(nèi)即可收回投資。

6 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(cè)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。

10 kV 及低壓電力用戶允許電壓波動(dòng)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(dòng)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(shí)適當(dāng)提高運(yùn)行電壓，可明顯地降低線路損耗。

7 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(gè)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(tái)區(qū)承包。 例如：某供電分公司用“三三四”體系推動(dòng)了臺(tái)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(píng)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(shí)效、人性化管理”的原則，確定考核項(xiàng)目、考評(píng)細(xì)則，層層簽訂責(zé)任狀，解決了臺(tái)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。比如平房和樓房臺(tái)區(qū)、新建小區(qū)和老小區(qū)、供電量大與小的臺(tái)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(duì)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。 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，在公平、公正的管理環(huán)境中，推動(dòng)臺(tái)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。對(duì)一些竊電“釘子戶”，洗浴、餐飲、歌廳等娛樂場所，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，狠剎竊電歪風(fēng)。 并聯(lián)合媒體，錄制竊電、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，加大輿論引導(dǎo)和宣傳教育力度。