梁家洪

【摘 要】配電網(wǎng)的損耗主要包括管理線(xiàn)損以及技術(shù)線(xiàn)損兩方面，可以利用科學(xué)化的管理措施以及相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)控制線(xiàn)損問(wèn)題。隨著技術(shù)水平的快速提升，線(xiàn)損問(wèn)題在近幾年得到了有效解決，但是還有某些區(qū)域的線(xiàn)損問(wèn)題較為嚴(yán)重。本文主要對(duì)電網(wǎng)技術(shù)改造和電網(wǎng)運(yùn)行方式改善做了相應(yīng)闡述，同時(shí)提出了降低10kV配網(wǎng)損耗的相應(yīng)技術(shù)措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

【關(guān)鍵詞】10kV配網(wǎng)；配網(wǎng)損耗；解決措施

中圖分類(lèi)號(hào)： TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）19-0028-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.011

0 引言

所謂的線(xiàn)損就是指配網(wǎng)線(xiàn)路中發(fā)生損耗的總稱(chēng)。在電力能源傳輸過(guò)程中，不同電力元件都具有相應(yīng)的電阻抗性影響因素，一旦電流流經(jīng)相應(yīng)元器件就會(huì)造成相應(yīng)的損耗問(wèn)題，電能在電磁交換過(guò)程中所需要的勵(lì)磁也可能出現(xiàn)損耗。另外，設(shè)備出現(xiàn)故障、計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)誤差以及管理失誤等方面問(wèn)題都會(huì)造成電力能源的損耗。這些損耗問(wèn)題會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)，不符合節(jié)約型社會(huì)的理念。所以需要通過(guò)相應(yīng)的措施來(lái)對(duì)線(xiàn)損情況實(shí)施有效控制，從而有效提升電力傳輸質(zhì)量以及電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。10kV配網(wǎng)是和人們正常生產(chǎn)生活最為接近的配網(wǎng)線(xiàn)路，所以研究降低10kV配網(wǎng)損耗的相應(yīng)技術(shù)措施對(duì)于進(jìn)一步提升電力質(zhì)量具有非常重要的作用和意義。

1 10kV配網(wǎng)損耗情況分析

1.1 10kV配網(wǎng)損耗的類(lèi)型情況

在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，一定會(huì)存在電能損耗的情況。電能會(huì)經(jīng)過(guò)發(fā)電—運(yùn)輸—用戶(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換會(huì)造成非常大的電能損耗。電力輸送過(guò)程如圖1所示?？偟膩?lái)說(shuō)，10kV配網(wǎng)損耗主要包括三種類(lèi)型，分別為：固定損耗、可變損耗以及其他損耗。

（1）固定損耗主要包括變壓器以及互感器的鐵損，電容器以及線(xiàn)路絕緣子損耗，電度表電壓線(xiàn)圈以及附件損耗等等；

（2）可變損耗和配網(wǎng)中相應(yīng)元件的電阻以及電流相關(guān)，例如變壓器的銅損、線(xiàn)路和互感器的電阻損耗等等；

（3）其他損耗主要指的是竊電和漏電所造成的損耗等等。

1.2 電壓質(zhì)量和10kV配網(wǎng)損耗的關(guān)系

電壓高低和10kV配網(wǎng)損耗呈相反的關(guān)系，例如隨著運(yùn)行電壓的提升能夠有效降低10kV配網(wǎng)的損耗。線(xiàn)損可以按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

其中，Δp表示配網(wǎng)線(xiàn)路的有功功率損耗值，p表示的為線(xiàn)路的有功功率值，UN表示的為線(xiàn)路額定電壓值，cosφ表示的為功率因素，R表示的為線(xiàn)路電阻值。從上述公式中可知，UN和Δp具有相反的變化規(guī)律，隨著UN的增加Δp會(huì)有所降低，隨著著UN的降低Δp會(huì)有所增加。

上述公式所表示的只是線(xiàn)路方面的損耗，對(duì)于10kV配網(wǎng)損耗來(lái)說(shuō)，變壓器的損耗也是非常重要的組成部分。一般情況下變壓器的損耗主要包括兩部分，分別為鐵損（主要指空載損耗）和銅損（主要指短路損耗）。從10kV配網(wǎng)的運(yùn)行情況可知，一定會(huì)發(fā)生電力的變化，這時(shí)的空載損耗和變壓器一次電壓屬于正相關(guān)的關(guān)系。例如在變壓器處在輕載和空載情況下，降低線(xiàn)路的電壓能夠有效降低線(xiàn)路損耗。

2 降低10kV配網(wǎng)損耗的相應(yīng)技術(shù)解決措施

10kV配電網(wǎng)是連接電力用戶(hù)和電力企業(yè)之間的橋梁，但是在電力傳輸過(guò)程中存在著較大的線(xiàn)損率。我國(guó)很多的老舊電網(wǎng)在建設(shè)以及規(guī)劃過(guò)程中存在著不夠科學(xué)合理的問(wèn)題，某些供電線(xiàn)路的半徑較長(zhǎng)而造成較大浪費(fèi)，某些導(dǎo)線(xiàn)截面和載流量無(wú)法匹配等。從現(xiàn)階段來(lái)看，大多數(shù)電力系統(tǒng)的變壓器運(yùn)行方式都是固定的，無(wú)法隨著不同的環(huán)境條件以及不同的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，也常常存在配電壓的無(wú)功補(bǔ)償過(guò)量和不足的問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)，10kV配網(wǎng)中變壓器的損耗以及線(xiàn)路的損耗是最為主要的損耗，所以降低10kv配電網(wǎng)的損耗，最主要的措施就是優(yōu)化電網(wǎng)中的變壓器和電力線(xiàn)路。

2.1 選擇合適的配電變壓器

在進(jìn)行配電變壓器選擇時(shí)要按照配電變壓器的型號(hào)、容量、安裝位置要求來(lái)進(jìn)行。

（1）對(duì)于配電變壓器型號(hào)的選擇

隨著技術(shù)水平的快速提升，各種新技術(shù)、新材料以及新工藝不斷涌現(xiàn)，所以在進(jìn)行配電變壓器選擇時(shí)一定要充分結(jié)合全新的技術(shù)、材料和工藝來(lái)綜合進(jìn)行。

第一，可以選擇采用非晶合金鐵芯的非晶合金鐵芯配電變壓器，具有較好的降損效果。此種變壓器采用的是全新的導(dǎo)磁材料，相對(duì)于硅鋼片材料變壓器來(lái)說(shuō)，其空載損耗率能夠下降約80%，空載電流能夠下降約85%，特別適合應(yīng)用在變壓器負(fù)載率相對(duì)較低的區(qū)域。

第二，可以采用無(wú)接縫工藝卷鐵芯制成的卷鐵芯全密封配電變壓器，這種變壓器具有損耗低、噪音小的特點(diǎn)，相對(duì)于疊片鐵芯配電變壓器來(lái)說(shuō)，在相同條件下卷鐵芯配電變壓器的空載損耗率要降低近10%左右，同時(shí)空載電流會(huì)降低近60%左右。同時(shí)，有著此種型號(hào)的變壓器具有比較小的空載電流，能夠有效降低無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入，減小了設(shè)備方面的投資，不但具有較好的降損效果，同時(shí)卷鐵芯配電變壓器也具有非常強(qiáng)的抗突發(fā)短路能力以及較好的運(yùn)行可靠性。

第三，可以采用串、并聯(lián)接線(xiàn)方式的有載自動(dòng)調(diào)容配電變壓器，在低壓線(xiàn)圈上接有載調(diào)容開(kāi)關(guān)，電流互感器和自動(dòng)控制器承接在變壓器的低壓端，利用電流互感器來(lái)控制出變壓器的負(fù)荷情況，按照負(fù)荷情況實(shí)施自動(dòng)調(diào)檔。有載自動(dòng)調(diào)容配電變壓器的電磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的變壓損耗相對(duì)較低，并且能夠有效降低空載損耗以及空載電流，同時(shí)不必進(jìn)行人工操作，大多應(yīng)用在相對(duì)分散的負(fù)荷、平均符合率相對(duì)較低、季節(jié)性相對(duì)較強(qiáng)的用戶(hù)當(dāng)中。

（2）對(duì)于配電變壓器容量的選擇

配電變壓器容量的選擇要按照實(shí)際情況進(jìn)行，避免盲目的過(guò)大過(guò)小。若是配電變壓器的容量選擇過(guò)大就會(huì)增加空載的損耗，降低利用效率；若是配電變壓器的容量選擇過(guò)小就容易造成過(guò)載的情況，不但增加了損耗，同時(shí)也會(huì)使得變壓器出現(xiàn)過(guò)熱的情況，嚴(yán)重情況下會(huì)燒毀變壓器。因此在進(jìn)行變壓器容量選擇時(shí)需要按照所在區(qū)域的最大負(fù)荷以及日常負(fù)荷的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行。

（3）對(duì)于配電變壓器安裝位置的選擇

在進(jìn)行配電變壓器安裝位置選擇過(guò)程中，不但要充分考慮到場(chǎng)地和環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也要最大程度上縮短供電半徑，將接近負(fù)荷中心位置的配電變壓器控制在500m之內(nèi)的范圍。對(duì)于那些負(fù)荷相對(duì)較為分散的區(qū)域來(lái)說(shuō)，也要最大程度上將其控制在500m范圍之內(nèi)。

2.2 有效改善10kV供電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

從相應(yīng)理論中能夠得知，若是將配電變壓器設(shè)置在負(fù)荷的中心位置，利用不同的分支線(xiàn)向各個(gè)方向進(jìn)行輻射式供電，若是不同分支的供電容量相同并且具有同樣的網(wǎng)絡(luò)總電阻，那么在低壓區(qū)域的分支線(xiàn)越多，所造成的配網(wǎng)損失越少。因此要盡可能在配電變壓器低壓出口到每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)位置來(lái)增加分支的線(xiàn)數(shù)，并且最大程度上將供電半徑控制在500m范圍內(nèi)，這樣能夠有效降低10kV配電網(wǎng)的損耗情況。

2.3 有效改造10kV供電計(jì)量老舊裝置

需要對(duì)舊有10kV供電計(jì)量老舊裝置進(jìn)行改造，主要是對(duì)表計(jì)、表箱和進(jìn)出線(xiàn)進(jìn)行改造。通過(guò)計(jì)量裝置的改造，一方面能夠有效降低表計(jì)的計(jì)量誤差，另一方面要對(duì)表箱的配備實(shí)施封閉，避免出現(xiàn)竊電的行為。同時(shí)也要對(duì)進(jìn)出線(xiàn)實(shí)施更換，最大程度上降低由于導(dǎo)線(xiàn)破損或者接觸不良所造成的電能損耗。

2.4 有效改善供電電壓的水平

可以在10kV配網(wǎng)電力中額定電壓允許的波動(dòng)范圍內(nèi)來(lái)提升電壓以及降低電流。由于配電網(wǎng)電能的損耗和電流的平方成正比關(guān)系，所以在確保輸送功率一定的情況下適當(dāng)提升運(yùn)行電壓能夠有效降低配電網(wǎng)的線(xiàn)路損耗。另外，在配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，不管電壓過(guò)高還是過(guò)低都可能對(duì)用電設(shè)備造成電能的損耗，甚至是更為嚴(yán)重的影響。因此在日常的用電過(guò)程中要增強(qiáng)對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)，要及時(shí)通過(guò)針對(duì)性的措施（例如通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)确绞剑﹣?lái)將電壓控制在額定范圍之內(nèi)，從而有效改善電壓水平，最大程度上降低電能損失。

2.5 要確保三相負(fù)荷的平衡運(yùn)行

對(duì)于Y接的配網(wǎng)來(lái)說(shuō)，在三相負(fù)荷平衡的情況下零線(xiàn)中是不存在電流的。但是隨著負(fù)荷的增加就會(huì)在三相負(fù)荷中產(chǎn)生不平衡現(xiàn)象，此時(shí)通過(guò)零序電流，在低壓繞組和二次零線(xiàn)中變壓器的損耗現(xiàn)象會(huì)有所增加。但是對(duì)于10kV配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，接入的單相負(fù)載具有很多的類(lèi)型，因此不平衡現(xiàn)象常常在三相負(fù)荷中出現(xiàn)，這就會(huì)很大程度上增加變壓器和低壓線(xiàn)路中的損耗。相對(duì)于對(duì)稱(chēng)的三相負(fù)荷來(lái)說(shuō)，在輸送同樣功率的情況下不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)荷對(duì)于變壓器和線(xiàn)路所造成的損耗要高得多，所以確保三相負(fù)荷的平衡對(duì)于降低變壓器以及線(xiàn)路的損耗具有非常重要的意義。為了平衡三相負(fù)荷，一般情況下將三相接戶(hù)線(xiàn)從同一電桿的不同相上引下，從而確保三相線(xiàn)的負(fù)荷平衡性。另外，也要在不同的環(huán)境下對(duì)于變壓器的負(fù)荷情況進(jìn)行平衡測(cè)試，從而及時(shí)的對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。

2.6 加大無(wú)功補(bǔ)償?shù)牧Χ?/p>

配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞接泻芏喾N，其中隨變壓器補(bǔ)償是平衡無(wú)功就地的一項(xiàng)最為有效的措施。除此之外還包括二次變集中補(bǔ)償、10kV線(xiàn)路的分散補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償?shù)鹊取?/p>

第一，在條件許可的情況下為了獲得無(wú)功平衡狀態(tài)，要對(duì)變電站的安裝裝置實(shí)施集中補(bǔ)償，并且要在10kV的母線(xiàn)上增設(shè)補(bǔ)償電容器；

第二，為了有效降低有功損耗以及電壓損耗，并且實(shí)現(xiàn)負(fù)荷變動(dòng)情況下的最低補(bǔ)償需要，一定要防止在輕載情況下出現(xiàn)過(guò)度補(bǔ)償?shù)那闆r。這就需要在低壓位置通過(guò)集中補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償方式來(lái)就地平衡配電網(wǎng)中的無(wú)功功率；

第三，可以將并聯(lián)電容器安裝在長(zhǎng)線(xiàn)路、大負(fù)荷的10kV配網(wǎng)線(xiàn)路之上，通過(guò)配電變壓器空載無(wú)功總功率的1.1-1.3倍容量實(shí)施分散補(bǔ)償；

第四，在設(shè)計(jì)方面可以對(duì)動(dòng)力用戶(hù)增加無(wú)功補(bǔ)償，在小容量動(dòng)力用戶(hù)方面采取隨機(jī)補(bǔ)償?shù)姆绞?，做到無(wú)功就地平衡。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)發(fā)展迅猛，配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模在不斷增加，特別是和人們生產(chǎn)生活關(guān)系最為密切的10kV配網(wǎng)得到了快速的建設(shè)。但是配網(wǎng)中的損耗問(wèn)題一直是困擾電力企業(yè)的重要問(wèn)題之一，本文主要分析了降低10kV配網(wǎng)損耗的相應(yīng)技術(shù)措施，通過(guò)本文的介紹能夠?qū)ξ覈?guó)配網(wǎng)建設(shè)提供一定的參考和幫助。

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