关于配电网节能降损措施分析

关于配电网节能降损措施分析

供电企业“跑、冒、滴、漏”和配电网线损居高不下的问题，一直是困扰供电企业经济效益的瓶颈。通过近几年的电网改造，电网装备水平得到了较大改善，线损率逐年下降，但一些台区特别是乡镇居民密集区低压线损率依然居高不下，个别台区线损高达30%以上，这给供电企业线损管理和经营带来了巨大压力。

    配电网的损耗分为管理线损和技术线损，管理线损通过科学的管理方法来降低，技术线损主要采取技术措施来降低，包括对电网进行技术改造和改善电网运行方式等措施。下面谈谈农村配电网节能降损几项技术措施。

    一、合理选择配电变压器

    配电变压器的选择包括配电变压器容量、型号的选择以及变压器安装位置的选择。

    1.配电变压器容量选择

    配电变压器容量应根据该区域的现状和发展趋势选择，如果容量选择过大，会出现“大马拉小车”现象，变压器利用率低，空载损耗增加。选择容量过小，会引起变压器过载，损耗同样增加，严重时将可能导致变压器过热或烧毁，因此，配电变压器必须根据所安装区域平时负荷和最大负荷进行合理的选择。    2.配电变压器型号的选择    主要是选用应用了新技术、新材料、新工艺的新型号高效节能配电变压器，降低能耗。(1)选用非晶合金铁芯变压器。非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗下降80%左右，空载电流下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和变压器负载率较低的地方使用。三相非晶合金铁心配电变压器与S9型配电变压器相比，其年节约电能量相当可观。    (2)选用卷铁芯全密封型配电变压器。卷铁芯全密封型配电变压器是近几年研制的新一代低噪声、低损耗型变压器，卷铁芯无接缝，全部磁通磁化方向与硅钢片轧压方向相同，充分地发挥了硅钢片的取向性能，在条件相同的情况下，卷铁芯与叠片铁芯相比，空载损耗下降了7%～10%，空载电流可下降50%～70%。由于变压器高低压线圈在芯柱上连续绕制，绕组紧实，同心度好，更加增强了产品的防盗性能，噪声下降10分贝以上，温升低16～20K。    由于该型号变压器空载电流小，因此降损效果明显，可提高网络功率因数，减少无功补偿设备的投入，节省设备投资和降低运行能耗。    (3)选择有载自动调容配电变压器。有载自动调容变压器是将变压器线圈采用串、并联接线，在变压器的低压线圈上接有有载调容开关，在变压器低压侧接有电流互感器和自动控制器，通过电流互感器提供变压器负荷状态，自动控制器可按负荷自动调挡运行。有载自动调容变压器解决了长期以来电磁线圈变压损耗较高、需要人工操作的缺点，进一步降低了变压器的空载损耗和空载电流。有载自动调容变压器特别适用于负荷分散、季节性强、平均负荷率低的用户。    3.配电变压器安装位置的选择    变压器安装位置除满足场地、环境要求外，还要考虑将配电变压器接近负荷中心位置，使供电半径尽量缩短，最好控制在500米范围内。对于负荷比较分散的台区，也应将绝大部分负荷尽量控制在500米范围内。    二、改善低压供电网网架结构    根据理论计算，配电变压器如果设在负荷中心位置，分支线向四周辐射式，在网络总电阻相等、供电容量相同的条件下，低压分支线越多，损失越小，而且是随分支线数的平方在快速下降。所以从配电变压器的低压出口到每个负荷点，尽量增加分支线数，供电半径宜控制在500米内，有利于降低低压网损。三、改造老旧低压计量装置    低压计量装置改造包括表计、表箱、进出线的改造。一是降低表计计量误差;二是配备封闭表箱，可起到良好的防窃电作用;三是通过更换进出线消除导线破损和接触不良带来的电能损耗。    如笔者所在单位某供电营业所2条10千伏线路通过改造所带居民计量装置，线损由原来大于20%降低到现在的7.5%～8.5%，效果显著。    三、保持变压器低压三相负荷平衡运行    配网变压器采用Y，yn0接线组别的变压器，当三相负荷平衡时，零线没有电流。当负荷增加时(主要是单相设备负荷的增减)，就会出现三相负荷的不平衡。当三相负荷不平衡时，在低压绕组和二次零线内便会有零序电流通过，进而增加了变压器的损耗。因此调整配电变压器三相负荷，具有一定的经济价值。    低压电网中，由于各种单相负载的接入，三相负荷往往很不平衡，这将使变压器和低压线路中产生的损耗大幅增加，在输送相同功率的情况下，三相负载不对称造成的变压器和线路的损耗比对称运行要高许多。如果三相负荷电流不平衡率在20%以上时，线损率可升高2%～3%，为了取得三相负荷的平衡，降低线损，三相接户线应尽量由同一电杆不同相上引下，保持三相接户线负荷平衡;还要根据季节变化特点开展变压器负荷平衡测试工作，及时进行负荷调整。    四、加大无功补偿力度    配网无功补偿可分为二次变集中补偿、10kV线路分散补偿、随变压器补偿和随机补偿，其中随器补偿是无功就地平衡最有效的方法之一，也是供电分公司节能降损的一项重要措施。    第一，在有条件安装集中补偿装置的变电站10kV母线上加装补偿电容器，使无功得到平衡。    第二，采用低压侧集中补偿的无功补偿方式，把配电网部分无功功率就地平衡，一方面降低有功损耗和电压损耗，另一方面以满足负荷变动时最低补偿的需要，避免轻载时过补偿。    第三，在线路较长、负荷较大的10kV线路上安装并联电容器进行分散补偿，补偿容量取配电变压器空载无功总功率的1.1～1.3倍进行补偿。    第四，增加动力用户无功补偿，新上动力用户在设计阶段要考虑到无功补偿装置;现阶段把无功补偿的重点放在小容量动力用户上，补偿的方法应以随机补偿为主，实现无功就地平衡，这样可收到较好的降损效果，提高配电变压器利用率。    例如：某分公司现有架空变压器台458座，全部未安装无功补偿设备。小区配变站567座，其中388座安装了无功补偿柜，231座小区配变站无功补偿柜未投入运行。按每台无功补偿柜检修费用1000元计算，无功补偿柜全部投入运行需投入资金23.1万元。按每台无功补偿柜每月降损600kWh计算，月节约资金6.93万元，3个月内即可收回投资。如果将变压器台和小区配变站全部安装无功补偿装置，按每台无功补偿柜1.5万元计算，需投入资金1274万元。按每台无功补偿柜每月降损600kWh计算，月节约资金19.11万元，6年内即可收回投资。    五、改善供电电压水平    电压如过低或过高，都将给供用电设备带来危害和增加电能损耗，因此，加强日常用户电压监测工作，通过无功补偿或在调节变压器分接头等手段，把绝大多数用户电压水平控制在额定允许的偏移范围内，改善电压水平，降低电能损耗。    10kV及低压电力用户允许电压波动范围为额定电压的±7%，低压照明用户为额定电压的-10%～7%。在额定电压允许的波动幅度内，运行电压提高，电流相应降低，因电能损耗与电流的平方成正比，所以在输送功率不变时适当提高运行电压，可明显地降低线路损耗。编辑：新月