縣城配網(wǎng)公變防過載損壞分析

范家明

摘? 要：縣城配網(wǎng)是電力系統(tǒng)的組成部分之一。為了提高我國縣城供電的質(zhì)量，通過研究縣城配網(wǎng)公變運行中存在的過載問題，提出了相應(yīng)的公變防過載措施，以供相關(guān)單位參考。

關(guān)鍵詞：縣城配網(wǎng);公變過載;整改措施;供電量

中圖分類號：TM73?? ????????????文獻標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0009-02

配電臺區(qū)是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，它直接給電力用戶傳輸電能。目前，我們需要加強對縣城配網(wǎng)的管理，分析各個臺區(qū)的實際用電情況，杜絕因分析不足、重視程度低和維護不當(dāng)而產(chǎn)生的停電和變壓器燒毀事故。因此，本文探究了縣城配網(wǎng)公變防過載損失的措施。

1? 縣城配網(wǎng)公變區(qū)存在的問題

1.1? 供電量不平衡

某縣城配網(wǎng)公變臺區(qū)2013年的供電量如表1中所示。其中，每個臺區(qū)都使用了容量為315 kVA的變壓器。從表1中可以看出，各個臺區(qū)的年供電量分布很不均勻，這表明該縣城在建造配網(wǎng)時的臺區(qū)布點非常不合理。

表1? 2103年某縣城各個臺區(qū)的年供電量

臺區(qū)名稱

年供電量/kW·h

臺區(qū)名稱

年供電量/kW·h

森林公園1#變壓器

1 791 883

縣政府變壓器

1 180 353

森林公園2#變壓器

536 441

公安局變壓器

430 660

三江1#變壓器

629 729

廣場變壓器

559 664

三江2#變壓器

226 820

建材市場變壓器

492 670

小橋1#變壓器

1 370 569

農(nóng)機公司變壓器

1 332 814

小橋2#變壓器

383 097

農(nóng)貿(mào)市場變壓器

241 125

駿東1#變壓器

164 365

汽車站變壓器

778 220

駿東2#變壓器

210 190

城西中學(xué)變壓器

693 969

駿東3#變壓器

558 897

農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)變壓器

371 933

華嚴(yán)1#變壓器

1 020 094

水泥廠變壓器

1 496 451

華嚴(yán)2#變壓器

473 315

農(nóng)行變壓器

228 959

華嚴(yán)3#變壓器

672 648

檢察院變壓器

680 919

1.2? 臺區(qū)故障多發(fā)

在布設(shè)臺區(qū)的變壓器時，部分縣城沒有充分考慮負(fù)荷的分配情況，使多數(shù)臺區(qū)的負(fù)荷量過大，導(dǎo)致變壓器燒壞的現(xiàn)象時有發(fā)生和電力出警的次數(shù)大大增加。同時，還引發(fā)了其他配變故障。表1中縣城配網(wǎng)公變區(qū)的存在的問題包括缺乏臺區(qū)負(fù)荷測量、竊電、單邊供電、電力生產(chǎn)與營銷脫節(jié)、電網(wǎng)規(guī)劃等。

2? 縣城配網(wǎng)公變過載的改造措施

2.1? 統(tǒng)一規(guī)劃縣城的配電網(wǎng)絡(luò)

在整改配電網(wǎng)絡(luò)時，要注重統(tǒng)一規(guī)劃、配置網(wǎng)絡(luò)，改造計劃要以促進網(wǎng)絡(luò)的合理化為主要目標(biāo)，并考慮當(dāng)前的電價和線路損失，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要有利于線損的管理，以便于測算線損。同時，在勘察和設(shè)計改造方案時，要合理選擇線型和杜絕迂回線路的出現(xiàn)，做到統(tǒng)一規(guī)劃，從而減少線損。

2.2? 根據(jù)負(fù)荷選取合適的變壓器

應(yīng)對各臺區(qū)進行負(fù)荷預(yù)測，并以此選取合適的變壓器。通過合理測量得到現(xiàn)有負(fù)荷量，預(yù)測各個臺區(qū)3～5年內(nèi)可能增設(shè)的商業(yè)、工業(yè)和生活用電負(fù)荷，并規(guī)劃設(shè)計所需的變壓器數(shù)量。此外，選擇單個變壓器的容量時，要考慮其實際應(yīng)用環(huán)境，以合理選擇型號。

2.3? 確定合理的變壓器位置

應(yīng)采用負(fù)荷中心法確定變壓器的安裝位置。依據(jù)負(fù)荷的實際情況，并結(jié)合低壓線路的規(guī)劃方案，將變壓器安裝在負(fù)荷中心處。此外，應(yīng)盡量避免在架設(shè)柱上配變，且高、低壓布線不宜布置在人口密集處。

2.4? 平衡負(fù)荷分配

縣城配網(wǎng)一般采用TT系統(tǒng)配線。在三相負(fù)載不平衡或三相傳輸導(dǎo)線長度不同時，中性線上就會產(chǎn)生電流，進而增大線損，同時，還會引發(fā)線路保護裝置誤動作。因此，在防公變過載時，要將單相負(fù)荷的分配視為重點，最大程度地使三相負(fù)荷處于平衡狀態(tài)，且確保三相導(dǎo)線的長度相同。此外，還需要選擇合理的輸電導(dǎo)線和及時更換變壓器，并做好無功補償，從而使縣城配網(wǎng)的公變過載改造順利實施。

3? 實例效果分析

3.1? 供電量分析

我們將上述某縣城供電平均負(fù)荷的1.54倍定為最大負(fù)荷量，則該縣城臺區(qū)的年限供電量可由下式計算得出：

Wj=（PK×cosφ×24×365）/1.54.??????????????????? （1）

式（1）中：Wj——年限供電量，kW·h;

PK——變壓器的額定容量，kVA;

cosφ——變壓器的功率因素，通常取值為0.8.

表1中各臺區(qū)年供電量結(jié)合式（1）可得出，變壓器臺區(qū)的容量為315 kVA，年限供電量為1.4×106 kW·h。如果現(xiàn)實中的數(shù)值超過該值，則會造成變壓器故障。例如張鎮(zhèn)1#變壓器和水泥廠變壓器等臺區(qū)，其年供電量>1.4×106 kW·h，導(dǎo)致該這些臺區(qū)多次出現(xiàn)變壓器過載故障。

表1中某縣城變壓器的容量為315 kVA，設(shè)定1.0×106 kW·h為這些臺區(qū)的安全供電最大值，則安全供電范圍為0～1.0×106 kW·h。因此，其他臺區(qū)的安全最大供電量可由下式計算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.????????????????????????? （2）

式（2）中：Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

變壓器在實際應(yīng)用時，要留有15%的裕量。由于存在三相供電不平衡的現(xiàn)象，所以，要求變壓器應(yīng)能控制負(fù)荷不平衡量的20%，最終使容量為315 kVA的變壓器的安全供電量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我們應(yīng)在考慮臺區(qū)公變安全的基礎(chǔ)上，爭取最大的經(jīng)濟效益。因此，變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值為4.0×105 kW·h。其他臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值可由下式計算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.??????????????????????????? （3）

式（3）中：Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電量的最小值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

結(jié)合式（2）與式（3）后，各安全經(jīng)濟區(qū)的供電量可由下式確定：

Ws=（Wmin，Wmax）???????????????????????????? （4）

式（4）中：Ws——安全經(jīng)濟供電區(qū);

Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值，kW·h;

Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h。

因此，我們將變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟安全區(qū)確定為4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2? 公變防過載措施

根據(jù)表1中某縣城各臺區(qū)的年供電量表和上述公式，我們可以找出縣城內(nèi)的超限供電臺區(qū)和無法安全、經(jīng)濟運行的臺區(qū)，且應(yīng)對其采取以下5種措施：①合理規(guī)劃和調(diào)整臺區(qū)間的負(fù)荷配置不合理現(xiàn)象。臺區(qū)負(fù)荷調(diào)整方法應(yīng)采取就近原則，且盡量調(diào)整供電量小于臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值的臺區(qū)。②做好應(yīng)急規(guī)劃。例如，在進入度夏用電高峰期時，供電量的極限值大于年極限供電量，不能就近調(diào)整的臺區(qū)應(yīng)做好應(yīng)對夏季高負(fù)荷的應(yīng)急方案。③對于供電量處于臺區(qū)安全供電最大值與年極限供電量之間的臺區(qū)，如果無法就近調(diào)整，則將這些臺區(qū)劃入下一年度的電網(wǎng)配置規(guī)劃方案中。④在安全供電區(qū)內(nèi)，三相負(fù)荷的不平衡裕量應(yīng)為20%，但遇到高負(fù)荷情況時，還需測量每相的負(fù)荷和溫度。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)荷不平衡點或發(fā)熱點，則要及時調(diào)整、處理相間負(fù)荷。⑤在用電客戶的管理方面，只有管理處于安全區(qū)的臺區(qū)，才能增加新用戶，同時，應(yīng)考慮增加用戶后的負(fù)荷量。

3.3? 效果分析

通過綜合考慮表1中某縣城各臺區(qū)的供電量情況和采取上述公變整改措施后，使各臺區(qū)內(nèi)的年供電量都控制在了1.0×106 kW·h內(nèi)。同時，縣城配電網(wǎng)的整體供電量更趨于合理化，公變過載故障明顯減少，大大提高了各臺區(qū)的經(jīng)濟效益。

4? 結(jié)束語

綜上所述，縣城配網(wǎng)公變的供電能力直接影響著人們的正常生活。為了提高公變的防過載能力，本文分析了縣城配網(wǎng)公變區(qū)中存在的各種問題，提出了公變防過載的整改措施，并取得了一定的成果，希望為推動我國縣城配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻

[1]謝述教.縣城配網(wǎng)公變防過載損壞方法[J].湖南電力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配電變壓器的運行維護[J].無線互聯(lián)科技，2013（08）：89.

〔編輯：張思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply

式（1）中：Wj——年限供電量，kW·h;

PK——變壓器的額定容量，kVA;

cosφ——變壓器的功率因素，通常取值為0.8.

表1中各臺區(qū)年供電量結(jié)合式（1）可得出，變壓器臺區(qū)的容量為315 kVA，年限供電量為1.4×106 kW·h。如果現(xiàn)實中的數(shù)值超過該值，則會造成變壓器故障。例如張鎮(zhèn)1#變壓器和水泥廠變壓器等臺區(qū)，其年供電量>1.4×106 kW·h，導(dǎo)致該這些臺區(qū)多次出現(xiàn)變壓器過載故障。

表1中某縣城變壓器的容量為315 kVA，設(shè)定1.0×106 kW·h為這些臺區(qū)的安全供電最大值，則安全供電范圍為0～1.0×106 kW·h。因此，其他臺區(qū)的安全最大供電量可由下式計算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.????????????????????????? （2）

式（2）中：Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

變壓器在實際應(yīng)用時，要留有15%的裕量。由于存在三相供電不平衡的現(xiàn)象，所以，要求變壓器應(yīng)能控制負(fù)荷不平衡量的20%，最終使容量為315 kVA的變壓器的安全供電量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我們應(yīng)在考慮臺區(qū)公變安全的基礎(chǔ)上，爭取最大的經(jīng)濟效益。因此，變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值為4.0×105 kW·h。其他臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值可由下式計算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.??????????????????????????? （3）

式（3）中：Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電量的最小值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

結(jié)合式（2）與式（3）后，各安全經(jīng)濟區(qū)的供電量可由下式確定：

Ws=（Wmin，Wmax）???????????????????????????? （4）

式（4）中：Ws——安全經(jīng)濟供電區(qū);

Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值，kW·h;

Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h。

因此，我們將變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟安全區(qū)確定為4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2? 公變防過載措施

根據(jù)表1中某縣城各臺區(qū)的年供電量表和上述公式，我們可以找出縣城內(nèi)的超限供電臺區(qū)和無法安全、經(jīng)濟運行的臺區(qū)，且應(yīng)對其采取以下5種措施：①合理規(guī)劃和調(diào)整臺區(qū)間的負(fù)荷配置不合理現(xiàn)象。臺區(qū)負(fù)荷調(diào)整方法應(yīng)采取就近原則，且盡量調(diào)整供電量小于臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值的臺區(qū)。②做好應(yīng)急規(guī)劃。例如，在進入度夏用電高峰期時，供電量的極限值大于年極限供電量，不能就近調(diào)整的臺區(qū)應(yīng)做好應(yīng)對夏季高負(fù)荷的應(yīng)急方案。③對于供電量處于臺區(qū)安全供電最大值與年極限供電量之間的臺區(qū)，如果無法就近調(diào)整，則將這些臺區(qū)劃入下一年度的電網(wǎng)配置規(guī)劃方案中。④在安全供電區(qū)內(nèi)，三相負(fù)荷的不平衡裕量應(yīng)為20%，但遇到高負(fù)荷情況時，還需測量每相的負(fù)荷和溫度。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)荷不平衡點或發(fā)熱點，則要及時調(diào)整、處理相間負(fù)荷。⑤在用電客戶的管理方面，只有管理處于安全區(qū)的臺區(qū)，才能增加新用戶，同時，應(yīng)考慮增加用戶后的負(fù)荷量。

3.3? 效果分析

通過綜合考慮表1中某縣城各臺區(qū)的供電量情況和采取上述公變整改措施后，使各臺區(qū)內(nèi)的年供電量都控制在了1.0×106 kW·h內(nèi)。同時，縣城配電網(wǎng)的整體供電量更趨于合理化，公變過載故障明顯減少，大大提高了各臺區(qū)的經(jīng)濟效益。

4? 結(jié)束語

綜上所述，縣城配網(wǎng)公變的供電能力直接影響著人們的正常生活。為了提高公變的防過載能力，本文分析了縣城配網(wǎng)公變區(qū)中存在的各種問題，提出了公變防過載的整改措施，并取得了一定的成果，希望為推動我國縣城配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻

[1]謝述教.縣城配網(wǎng)公變防過載損壞方法[J].湖南電力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配電變壓器的運行維護[J].無線互聯(lián)科技，2013（08）：89.

〔編輯：張思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply

式（1）中：Wj——年限供電量，kW·h;

PK——變壓器的額定容量，kVA;

cosφ——變壓器的功率因素，通常取值為0.8.

表1中各臺區(qū)年供電量結(jié)合式（1）可得出，變壓器臺區(qū)的容量為315 kVA，年限供電量為1.4×106 kW·h。如果現(xiàn)實中的數(shù)值超過該值，則會造成變壓器故障。例如張鎮(zhèn)1#變壓器和水泥廠變壓器等臺區(qū)，其年供電量>1.4×106 kW·h，導(dǎo)致該這些臺區(qū)多次出現(xiàn)變壓器過載故障。

表1中某縣城變壓器的容量為315 kVA，設(shè)定1.0×106 kW·h為這些臺區(qū)的安全供電最大值，則安全供電范圍為0～1.0×106 kW·h。因此，其他臺區(qū)的安全最大供電量可由下式計算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.????????????????????????? （2）

式（2）中：Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

變壓器在實際應(yīng)用時，要留有15%的裕量。由于存在三相供電不平衡的現(xiàn)象，所以，要求變壓器應(yīng)能控制負(fù)荷不平衡量的20%，最終使容量為315 kVA的變壓器的安全供電量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我們應(yīng)在考慮臺區(qū)公變安全的基礎(chǔ)上，爭取最大的經(jīng)濟效益。因此，變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值為4.0×105 kW·h。其他臺區(qū)的經(jīng)濟供電量最小值可由下式計算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.??????????????????????????? （3）

式（3）中：Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電量的最小值，kW·h;

Wj——年極限供電量，kW·h。

結(jié)合式（2）與式（3）后，各安全經(jīng)濟區(qū)的供電量可由下式確定：

Ws=（Wmin，Wmax）???????????????????????????? （4）

式（4）中：Ws——安全經(jīng)濟供電區(qū);

Wmin——臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值，kW·h;

Wmax——臺區(qū)安全供電最大值，kW·h。

因此，我們將變壓器容量為315 kVA的臺區(qū)的經(jīng)濟安全區(qū)確定為4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2? 公變防過載措施

根據(jù)表1中某縣城各臺區(qū)的年供電量表和上述公式，我們可以找出縣城內(nèi)的超限供電臺區(qū)和無法安全、經(jīng)濟運行的臺區(qū)，且應(yīng)對其采取以下5種措施：①合理規(guī)劃和調(diào)整臺區(qū)間的負(fù)荷配置不合理現(xiàn)象。臺區(qū)負(fù)荷調(diào)整方法應(yīng)采取就近原則，且盡量調(diào)整供電量小于臺區(qū)經(jīng)濟供電最小值的臺區(qū)。②做好應(yīng)急規(guī)劃。例如，在進入度夏用電高峰期時，供電量的極限值大于年極限供電量，不能就近調(diào)整的臺區(qū)應(yīng)做好應(yīng)對夏季高負(fù)荷的應(yīng)急方案。③對于供電量處于臺區(qū)安全供電最大值與年極限供電量之間的臺區(qū)，如果無法就近調(diào)整，則將這些臺區(qū)劃入下一年度的電網(wǎng)配置規(guī)劃方案中。④在安全供電區(qū)內(nèi)，三相負(fù)荷的不平衡裕量應(yīng)為20%，但遇到高負(fù)荷情況時，還需測量每相的負(fù)荷和溫度。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)荷不平衡點或發(fā)熱點，則要及時調(diào)整、處理相間負(fù)荷。⑤在用電客戶的管理方面，只有管理處于安全區(qū)的臺區(qū)，才能增加新用戶，同時，應(yīng)考慮增加用戶后的負(fù)荷量。

3.3? 效果分析

通過綜合考慮表1中某縣城各臺區(qū)的供電量情況和采取上述公變整改措施后，使各臺區(qū)內(nèi)的年供電量都控制在了1.0×106 kW·h內(nèi)。同時，縣城配電網(wǎng)的整體供電量更趨于合理化，公變過載故障明顯減少，大大提高了各臺區(qū)的經(jīng)濟效益。

4? 結(jié)束語

綜上所述，縣城配網(wǎng)公變的供電能力直接影響著人們的正常生活。為了提高公變的防過載能力，本文分析了縣城配網(wǎng)公變區(qū)中存在的各種問題，提出了公變防過載的整改措施，并取得了一定的成果，希望為推動我國縣城配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻

[1]謝述教.縣城配網(wǎng)公變防過載損壞方法[J].湖南電力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配電變壓器的運行維護[J].無線互聯(lián)科技，2013（08）：89.

〔編輯：張思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply