農(nóng)村配電網(wǎng)的節(jié)能降耗改造技術(shù)

胡志燊

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山順德供電局龍江供電所，廣東　佛山　528000）

農(nóng)村配電網(wǎng)的節(jié)能降耗改造技術(shù)

胡志燊

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山順德供電局龍江供電所，廣東佛山528000）

摘要：農(nóng)村配電網(wǎng)系統(tǒng)是整個(gè)電力系統(tǒng)中重要的組成部分，具有很大的節(jié)能降損潛力，本文從節(jié)能降耗評(píng)估、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、變壓器選型、無功補(bǔ)償?shù)确矫?，分析?jié)能降耗改造技術(shù)在農(nóng)村配電網(wǎng)中的應(yīng)用，供有關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村配電網(wǎng)；節(jié)能降損；改造技術(shù)

農(nóng)村配電網(wǎng)在目前的整個(gè)配電系統(tǒng)中比重很大，但由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、供電設(shè)備、負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷分布等具體情況，在其產(chǎn)生的線損同樣也是比重較大的，這給供電企業(yè)造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過近年來的不斷建設(shè)和改造，農(nóng)村電網(wǎng)在節(jié)能降損方面取得了顯著的成效。

1　農(nóng)村配電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

農(nóng)村電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較分散，供電半徑一般比較長，用戶用電性質(zhì)比較單一，加上農(nóng)村用戶也開始大量使用日光燈、電視機(jī)、微波爐、電冰箱、空調(diào)等對(duì)無功需求量較大的家庭電器，線路上的無功損耗較高，導(dǎo)致功率變低、消耗變大。無功功率還一直得不到及時(shí)的補(bǔ)償，長此以往更造成對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路的損害。

農(nóng)村用電的特點(diǎn)是用電時(shí)間段比較集中，主要是生產(chǎn)、生活用電，平時(shí)的用電負(fù)荷不太高，但在農(nóng)忙、夏季以及春節(jié)等高峰時(shí)段，農(nóng)網(wǎng)線路卻呈現(xiàn)滿載狀態(tài)。在用電高峰期，許多供電設(shè)施由于長期滿負(fù)荷、超負(fù)荷工作而故障或燒壞，特別在夏季高溫時(shí)的降溫負(fù)荷如電風(fēng)扇、空調(diào)、冰箱等持續(xù)，造成變壓器負(fù)載率高，即使供電企業(yè)采取割接負(fù)荷、加大線徑甚至改造配變等措施，但農(nóng)網(wǎng)設(shè)備仍發(fā)生過載跳閘停電，影響了人們的正常生產(chǎn)和生活。

2　農(nóng)村配電網(wǎng)的節(jié)能降損改造措施

2.1做好整體節(jié)能評(píng)估

首先要進(jìn)行電網(wǎng)線路分析，針對(duì)農(nóng)網(wǎng)分支線較多的情況，需選取若干條具有代表性的線路作為分析對(duì)象，對(duì)所選線路上的各種設(shè)備、導(dǎo)線的耗電量和損耗進(jìn)行綜合計(jì)算和分析，確定節(jié)能改造的總體方向和解決辦法。比如，對(duì)于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的村居，可考慮將電壓等級(jí)從10kV升級(jí)到20kV。其次，以農(nóng)村配網(wǎng)現(xiàn)階段的運(yùn)行耗能現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，制定配網(wǎng)節(jié)能降耗潛能評(píng)估方案。比如，對(duì)鄰近村居的多個(gè)變壓器，可根據(jù)實(shí)際能耗潛能及區(qū)域位置適當(dāng)合并或減少。

2.2優(yōu)化農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是最為直接有效的節(jié)能改造措施，對(duì)高、低壓線路路徑進(jìn)行合理規(guī)劃，盡量將高壓電線路直接引入電力負(fù)荷中心。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有的農(nóng)村供電容量、線路、設(shè)備等逐漸難以滿足負(fù)荷快速增長的要求。因此，需要根據(jù)農(nóng)村配電網(wǎng)的運(yùn)行電流密度進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，并充分考慮電價(jià)、物價(jià)、負(fù)荷總量增長等因素，提升農(nóng)村配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，農(nóng)村10kV及以下電網(wǎng)的線損隨著負(fù)荷的增加比重越來越大，如果將農(nóng)村電網(wǎng)由10kV提升到20kV電壓等級(jí)，則在輸送同等功率電能時(shí)，線路電流降低為原來的一半左右，損耗則降到原來的25％，有效降低電能輸送過程中的一次能源消耗，提高終端供電電壓的質(zhì)量。

2.3合理選型和布置變壓器

對(duì)配電變壓器的選型與布置必須正確，具體可考慮：

（1）農(nóng)村配電網(wǎng)分布較廣，平常的負(fù)荷率會(huì)存在較大變動(dòng)，負(fù)荷的峰值與谷底相差較大。因此，應(yīng)堅(jiān)持以“分層分區(qū)、就地平衡”的原則配置變壓器；

（2）在滿足農(nóng)村配電網(wǎng)輸配電的前提下，選用節(jié)能型的變壓器。一直以來，農(nóng)村配電網(wǎng)中能耗率較大的變壓器沒有得到及時(shí)更換，如一些S7、SL7等舊型號(hào)的變壓器能耗大，降低供電質(zhì)量。所以，在改造時(shí)應(yīng)選用S11或以上的節(jié)能變壓器。比如，S13型開口式立體卷鐵心變壓器的鐵心為三角排列，且無接縫，用于專用設(shè)備上卷繞成型，大大降低了磁阻，比S11卷鐵心節(jié)能變壓器空載電流減少了70～85％。使用節(jié)能變壓器能夠降低其空載耗損率以及負(fù)載耗損率，提高配網(wǎng)供電質(zhì)量，同時(shí)起到良好的節(jié)能效果；

（3）變壓器的選址也是一種有效的節(jié)能降耗措施，選址的科學(xué)性直接關(guān)系到配電網(wǎng)電壓的損失率以及電能損耗值。所以我們?cè)谂渚W(wǎng)改造時(shí)必須正確地為變壓器選址。根據(jù)改造工程的實(shí)際情況，應(yīng)將變壓器盡可能布置在電力負(fù)荷地中心。對(duì)于供電負(fù)荷相對(duì)密集的區(qū)域，還需要采用多點(diǎn)布置的方式進(jìn)行整體規(guī)劃，降低配電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的線損，提高供電電壓，保證供電質(zhì)量。

2.4確保配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和三相平衡

通過優(yōu)化運(yùn)行方式、合理調(diào)整負(fù)載及改善運(yùn)行條件等措施，使配電變壓器保持在損耗較低的狀態(tài)下運(yùn)行就能最大限度地節(jié)能。同時(shí)，還要讓變壓器的三相平衡運(yùn)行，因?yàn)樵谙嗤?fù)載下，當(dāng)三相負(fù)荷最大不平衡度達(dá)時(shí)，變壓器的功率損耗、無功功率是三相平衡時(shí)的3倍。三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生零序電流，增加磁滯和渦流損耗，致使變壓器局部金屬件溫度升高，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致變壓器運(yùn)行事故發(fā)生。因此，我們要加強(qiáng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改造，定期檢查三相負(fù)荷是否平衡，及時(shí)調(diào)整相間負(fù)荷，確保三相負(fù)荷平衡分配；還要加強(qiáng)負(fù)荷側(cè)管理，定期測(cè)試三相電流平衡度，運(yùn)用負(fù)荷終端管理系統(tǒng)等信息技術(shù)手段長期關(guān)注配變的平衡運(yùn)行，對(duì)配電站出線干線和大電力用戶，應(yīng)在回路安裝三相短線保護(hù)，即使任何一相導(dǎo)線斷開時(shí)，也可及時(shí)切斷三相負(fù)荷。

2.5加裝無功補(bǔ)償設(shè)備

在農(nóng)網(wǎng)線路中安裝無功補(bǔ)償電容器，可以有效的降低損耗，減少電網(wǎng)中無功功率的傳遞，改善電壓質(zhì)量，提升農(nóng)網(wǎng)的輸電能力，使供電設(shè)備效率得到提高。我們可按照“三個(gè)結(jié)合”的原則進(jìn)行無功補(bǔ)償（即就地補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合、電網(wǎng)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合、高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合），還可以合理的選擇無功補(bǔ)償點(diǎn)，針對(duì)不同設(shè)備在不同的位置安裝無功補(bǔ)償電容器，達(dá)到不同的節(jié)能效果。比如，在配變低壓側(cè)安裝無功補(bǔ)償電容器組，根據(jù)變壓器的容量比例進(jìn)行補(bǔ)償，也可利用自動(dòng)投切技術(shù)進(jìn)行電容器分組投切。

3　總結(jié)

農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較薄弱、用電負(fù)荷分散、無功功率較大、調(diào)壓管理較弱等等問題，是導(dǎo)致10kV農(nóng)村配電網(wǎng)沿線各負(fù)荷點(diǎn)電壓偏低、線損較大的主要原因。在農(nóng)村配電網(wǎng)的節(jié)能升級(jí)改造過程中，我們應(yīng)根據(jù)農(nóng)村配電網(wǎng)的固有特點(diǎn)，不斷優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、使用節(jié)能型變壓器、確保配變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、增加無功補(bǔ)償設(shè)備，提高農(nóng)網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，為構(gòu)建節(jié)能和諧的新農(nóng)村作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳長利.農(nóng)村配電網(wǎng)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題研究[J].科技向?qū)В?013（7）：124-125.

[2]徐強(qiáng)，曹俊華.提高農(nóng)村配電網(wǎng)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行措施探討[J].中國電力教育，2012（12）：147-148.

作者簡(jiǎn)介：

胡志燊，（1972—），男，廣東順德人，供用電工程師、高級(jí)政工師，研究方向：供用電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、維護(hù)、分析與規(guī)劃、建設(shè)、改造，以及電力市場(chǎng)營銷管理、效益分析等。