宋軍光

【摘 要】 在分析了10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的必要性后，從加強配電網(wǎng)電源點改造力度、合理調(diào)整變配電臺區(qū)運行電壓、優(yōu)選節(jié)能經(jīng)濟配電變壓器等方面，對10kV配電網(wǎng)的節(jié)能降損技術(shù)措施進行了詳細的分析研究。

【關(guān)鍵詞】 10kV配電網(wǎng) 升級改造 節(jié)能降損

線損率一直是供電公司評估、考核、經(jīng)營的重要技術(shù)指標，目前，我國農(nóng)村和城市配電網(wǎng)由于受當(dāng)時建設(shè)技術(shù)水平和綜合投資資金影響，其線損率依然較高，節(jié)能降耗潛力非常大。如：對于一個年供電總量大約20億kWh的中型供配電系統(tǒng)而言，如果采取合理有效的技術(shù)和管理措施，使其線損率從10%降低到8%，則一年運營大約可以節(jié)省4000萬kWh的電能。因此，結(jié)合配電網(wǎng)供電電源、變配電設(shè)備、負荷等級、運行和管理措施制度的實際情況，兼顧區(qū)域用電負荷的發(fā)展趨勢，有針對性、有計劃性的進行技術(shù)升級改造，確保配電網(wǎng)安全可靠、高效節(jié)能的運營發(fā)展，就顯得非常有工程實踐應(yīng)用研究意義。

1 加強配電網(wǎng)電源點改造力度

由于城市和農(nóng)村配電網(wǎng)用電負荷等級、容量較復(fù)雜，以及分布較散亂，整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)隨著負荷種類和容量的增加而變得更加復(fù)雜。為確保配電網(wǎng)經(jīng)濟供電區(qū)域的供電質(zhì)量，提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，應(yīng)該根據(jù)負荷容量及等級水平，按照四周輻射、就近供電原則合理進行電源點選擇和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造，盡量將配電變壓器布設(shè)在區(qū)域用電負荷中心位置。改造配電網(wǎng)已有電源點的綜合自動化水平，提高其電能的變配電能力，減小變電、輸電、配電等環(huán)節(jié)中的電能損耗。重點對10kV終端變配電臺區(qū)進行技術(shù)升級改造，并有計劃的對部分較老及供電能力薄弱的35kV變電站進行技術(shù)升壓改造。對于負載率較高、增長趨勢較明顯的變配電臺區(qū)，應(yīng)考慮新增主變進行供電能力擴容處理。應(yīng)盡量縮短變配電臺區(qū)的供電半徑，合理進行電源點布設(shè)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計，避免出現(xiàn)“近電遠供”、“迂回供電”等不利現(xiàn)象。建議10kV配電線路其經(jīng)濟供電半徑應(yīng)控制在15km為宜，而0.4kV低壓配電線路其經(jīng)濟供電半徑應(yīng)控制在500m以內(nèi)為宜。

2 合理調(diào)整變配電臺區(qū)運行電壓

線路、變壓器、電氣設(shè)備等電網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)在運行過程中，其有功損耗與電壓的平方理論成正比例關(guān)系，合理調(diào)整變配電臺區(qū)運行電壓可以達到較好的降損節(jié)電效果。通過S11、S13等調(diào)壓變壓器改造10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中現(xiàn)有的S7、S9等不能進行調(diào)壓的變壓器，即合理調(diào)整10kV配電變壓器調(diào)壓分接頭、結(jié)合運行情況合理在母線上投切無功補償電容器等技術(shù)手段，確保10kV配電網(wǎng)具有穩(wěn)定的供電電壓水平，提高供電電能質(zhì)量。從理論分析可知，對于同容量的電能而言，如果采用較高電壓進行輸配，其損耗要比較低電壓低，也就是高壓輸電節(jié)能效果較高。對于10kV農(nóng)村配電網(wǎng)系統(tǒng)而言，由于其負荷波動較大，日晝供需矛盾突出，按照允許波動范圍士7%的技術(shù)指標要求，其運行上限電壓可以高到10.7kV，而其下限電壓則可以低到9.3kV，如果此時采用上限電壓進行輸電其線損相比用下限低壓進行輸電要少24%左右。因此，對于10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)而言，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負荷波動特性，采取合理調(diào)壓手段調(diào)整供電運行電壓，其所獲得的節(jié)電效果十分明顯。SVR自動調(diào)壓器是10kV配電網(wǎng)變配電終端一種較好的自動調(diào)壓設(shè)備，它可以自動追蹤變配電臺區(qū)輸入、輸出電壓的變化，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果合理操控變壓器調(diào)壓接頭，實現(xiàn)在20%范圍內(nèi)對配電網(wǎng)系統(tǒng)輸入電壓的自動高效調(diào)節(jié)，確保配電網(wǎng)輸出較穩(wěn)定的電壓。

3 更新改造變壓器類型、優(yōu)選節(jié)能經(jīng)濟配電變壓器

S11、S13等系列的非晶合金變壓器，其運行過程中的節(jié)能效果十分明顯，比老式的S7、S9型硅鋼片配電變壓器的空載損耗大約可以降低80%左右，同時對供配電系統(tǒng)的特性沒有特殊的技術(shù)指標要求，無論是電力使用高峰還是低谷均可以起到較好的連續(xù)節(jié)能效果，對長期處于負荷低谷或季節(jié)性用電高峰的城鎮(zhèn)電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)的節(jié)能降耗非常重要。雖然，S11、S13節(jié)能經(jīng)濟性變壓器的初始投資要比常規(guī)配電變壓器高出40%，但其良好的節(jié)能效果和超過20年的經(jīng)濟服役年限，將其替代常規(guī)變壓器，已成為10kV配電網(wǎng)節(jié)能升級改造的必然。

4 平衡配電網(wǎng)的三相負荷

三相負荷存在不平衡，不僅會影響供電電壓質(zhì)量水平，同時還會增加輸電線路的運行損耗。對于10kV配電系統(tǒng)而言，不僅其低壓側(cè)三相負荷需要合理規(guī)劃平衡，同時其高壓側(cè)也需要結(jié)合整個配電網(wǎng)的負荷特性有針對性的規(guī)劃平衡。電力變壓器運行規(guī)程中明確規(guī)定：10kV配電變壓器其出口處的電流不平衡度應(yīng)控制在10%以下，干線及分支線首端其不平衡度應(yīng)控制在20%以下，中性線的電流應(yīng)控制在額定電流的25%以內(nèi)。合理改善10kV配電網(wǎng)的三相平衡情況，可以達到較好的節(jié)能降耗效果，首先：定期或不定期相結(jié)合測量三相接線戶的負載率，實時分析三相負荷是否平衡，如存在不平衡問題，應(yīng)及時有針對性的技術(shù)措施予以處理調(diào)整。其次：對于單相用戶，應(yīng)盡量從同一取電點進行A、B、C三個單相電源的采集，并盡量規(guī)劃三組用戶用電處于均衡條件，以減少中性線電流。再次：合理優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少單相接戶線的總長。如出現(xiàn)供電線路較長時，應(yīng)采取架設(shè)三相四線制線路在進行單相用戶分接線的措施。如終端用戶功率因數(shù)較低時，應(yīng)采取就地加裝低壓無功補償電容器進行就地補償措施。最后：在配電室或大電力用戶配電柜中加裝三相斷相保護自動化裝置，當(dāng)任一導(dǎo)線出現(xiàn)斷線或任一相熔斷器出現(xiàn)熔斷時，能及時發(fā)出相關(guān)報警信號并自動切斷電源，確保供電的安全可靠性。

5 加強配電網(wǎng)無功補償、提高供電電壓質(zhì)量水平

做好10kV配電網(wǎng)無功補償?shù)膬?yōu)化工作。在無功補償優(yōu)化布設(shè)過程中，要堅持“全面規(guī)劃、系統(tǒng)處理、合理布局、就地補償、就地平衡”等原則，在10kV變配電臺區(qū)和大負荷終端應(yīng)采取必要的SVG、SVC等無功動態(tài)補償措施，并加裝無功補償電容器自動投切裝置。對于配電網(wǎng)系統(tǒng)中已安裝好的10kV和0.4kV無功補償裝置應(yīng)加強日常運行管理，健全和建立完整數(shù)據(jù)資料數(shù)據(jù)庫，每月定期檢查無功電容器補償裝置的運行工況，及時掌握運行狀態(tài)，及時處理可能存在的安全隱患或故障，使無功補償裝置在系統(tǒng)中發(fā)揮良好的節(jié)能降損效益。

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