零線損耗最小的臺區(qū)降損技術(shù)路線

曲洪剛

1零線損耗的問題來源

400V電網(wǎng)是經(jīng)配變降壓后，經(jīng)低壓干線-支線-表箱向客戶供電。由于居民客戶為單相供電，生產(chǎn)用電為三相動力電，低壓電網(wǎng)是三相生產(chǎn)用電與單相居民用電混合的供電網(wǎng)絡(luò)，在實際運行中，由于單相用戶負(fù)載功率、用電時段不同，客觀上會出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的情況，從而引起零線損耗高企。

2零線損耗的影響

隨三相不平衡的程度不一，直接產(chǎn)生零線損耗大小。低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡時的線損率，最高可達平衡時線損率的6-9倍。

降低配變最大出力。配變繞組按負(fù)載平衡運行工況設(shè)計，各相額定容量相等，三相不平衡導(dǎo)致配變重載相滿載時輕載相尚有富余，配變最大出力下降。

降低配變壽命。配變?nèi)嗖黄胶鈺r將產(chǎn)生零序電流，產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，導(dǎo)致配變鋼構(gòu)件局部發(fā)熱，繞組絕緣也可因過熱而加快老化。

3零線損耗管理現(xiàn)狀及存在的問題

一是設(shè)計導(dǎo)則中關(guān)于三相平衡僅有原則性要求，缺乏明確設(shè)計規(guī)則，設(shè)計時考慮投資、施工時效性等因素，常出現(xiàn)分支線單相供電、多表位表箱單相下戶等情況，源頭上存在三相不平衡、零線損耗大等因素。

二是在施工階段簡單按戶表數(shù)量將客戶均分到各相線上，沒有考慮客戶接入負(fù)荷和用電特性等因素，施工前未標(biāo)識客戶相位，施工后也缺乏核相驗收環(huán)節(jié)，導(dǎo)致客戶相位不清。

三是基層單位低壓拓?fù)潢P(guān)系普遍缺失，僅可監(jiān)測配變出口平衡情況，而干線、支線、表箱其他三級不平衡情況難以掌握，基層三相不平衡治理缺乏科學(xué)有效指導(dǎo)。

4零線損耗的治理措施

對運行中的臺區(qū)通過線損理論計算軟件進行全相理論計算，生成調(diào)整相位的客戶電表清單，進行現(xiàn)場調(diào)整，以實現(xiàn)表箱內(nèi)三相平衡最優(yōu)化。努力從“計量表箱、次干線、主干線、配電變壓器低壓出口”逐級實現(xiàn)三相平衡，即從負(fù)載側(cè)向電源側(cè)平衡，以最小化零相電流，從而實現(xiàn)技術(shù)線損最低。最終實現(xiàn)臺區(qū)“四級平衡”（計量點、分支線、主干線、變壓器低壓出口側(cè)）。

基于以上分析，國網(wǎng)固鎮(zhèn)縣供電公司對運行中的持續(xù)高損臺區(qū)，且臺區(qū)內(nèi)多表位表箱全部采用三相四線下戶，采取先“表箱內(nèi)到戶平衡”后進行逐級平衡的三相不平衡治理方法，該方法降損效果明顯，投入少、見效快、易推廣。

5零線損耗治理的方法

5.1確定優(yōu)化治理臺區(qū)，各單位所選臺區(qū)應(yīng)為同期線損系統(tǒng)中持續(xù)高損臺區(qū)，或符合《配電網(wǎng)運維規(guī)程》（Q/GDW 1519-2014）中規(guī)定的三相負(fù)荷不平衡越限的配電臺區(qū)，應(yīng)納入治理范圍，且臺區(qū)中3表位以上表箱全部為三相四線下戶。

由于三相不平衡僅能監(jiān)測到配變出口側(cè)，并不能充分反映多路主干線、分支線、表箱的不平衡情況，實踐中也將低壓拓?fù)淝逦o竊電現(xiàn)象（線損率平穩(wěn)）的高損臺區(qū)，直接納入三相不平衡治理。

5.2收集臺區(qū)基礎(chǔ)信息，繪制臺區(qū)拓?fù)淠Ｐ?。各供電所臺區(qū)客戶經(jīng)理收集臺區(qū)基礎(chǔ)信息，包括線路型號、桿距、表箱序號、用戶名、戶號、表計資產(chǎn)號，表計所在相位（相位的準(zhǔn)確性直接決定三相不平衡治理工作質(zhì)量），利用臺區(qū)檔案現(xiàn)場采錄APP繪圖軟件，現(xiàn)場對用戶電能表掃表碼識別資產(chǎn)號，繪制臺區(qū)拓?fù)鋱D。

5.3錄入計算數(shù)據(jù)，將手機APP（專為提高現(xiàn)場繪圖質(zhì)量而開發(fā)）圖形導(dǎo)入線損理論計算軟件后，錄入臺區(qū)首端數(shù)據(jù)及末端用戶電量數(shù)據(jù)。

5.4全相理論計算及三相平衡優(yōu)化，利用線損理論計算軟件三相平衡輔助決策模塊，對臺區(qū)進行全相理論計算及三相平衡優(yōu)化。

5.5生成相位調(diào)整優(yōu)化方案，優(yōu)化計算后，生成調(diào)整前后表計相位清單，以及優(yōu)化前后各相電量、不平衡度、總損耗、線損率對比情況。將用戶相位優(yōu)化清單下達至基層供電所，供電所據(jù)此清單進行現(xiàn)場相位優(yōu)化調(diào)整。

5.6現(xiàn)場調(diào)整相位，基層供電所根據(jù)線損理論計算軟件的用戶相位優(yōu)化清單，按照先標(biāo)識，后調(diào)整，對需調(diào)相用戶進行逐戶調(diào)相。

5.7核相驗收，施工結(jié)束后，利用核相儀逐戶核相驗收，依據(jù)相位優(yōu)化清單對現(xiàn)場用戶表計逐戶進行相位核對，完善用戶相位標(biāo)簽，并同步在線損理論計算軟件中修改拓?fù)鋱D用戶相位參數(shù)。

5.8總結(jié)評估，對三相平衡優(yōu)化整改后的臺區(qū)進行監(jiān)測，對優(yōu)化治理前后線損、三相不平衡度進行評估，治理后的臺區(qū)應(yīng)達到相應(yīng)持續(xù)監(jiān)測時間平均線損率4%以下，且下降0.5%以上。

6 臺區(qū)零線損耗治理實踐過程

封南臺區(qū)位于安徽省固鎮(zhèn)縣仲興鄉(xiāng)封寺村，由35千伏仲興變電站供電，配變型號S9-200，月均電量9000千瓦時，供電半徑465米，用戶數(shù)96戶（單相92戶、三相4戶），居民表箱數(shù)量26個。

通過同期線損系統(tǒng)監(jiān)控封南臺區(qū)在5月21日線損率為10.15%，運用系統(tǒng)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)該臺區(qū)電流A相偏低，最低達到16.34（A）；C相偏高，最高達到52.62（A），計算出三相電流不平衡度值為68.9%。[（最大一相負(fù)荷電流-三相負(fù)荷電流平均值）/三相負(fù)荷電流平均值]

2017年5月21日，第一次對現(xiàn)有18只三相四線下戶的多表位表箱，實施三相平衡優(yōu)化，臺區(qū)線損率由10.15%下降至5.3%。2017年8月1日，完成對8只單相下戶的多表位表箱實施三相四線下戶改造，再次三相平衡優(yōu)化后，該臺區(qū)線損率穩(wěn)定在2%左右，三相電流不平衡度7.15%。

7零線損耗的治理成效

截至目前，固鎮(zhèn)縣供電公司已實施治理52個臺區(qū)，線損率平均下降2.6個百分點，典型日供電量合計33424千瓦時，共減少損耗電量869千瓦時、節(jié)省購電費334元/天（0.3844元/千瓦時，煤電標(biāo)桿價）

其中安徽省固鎮(zhèn)縣仲興鄉(xiāng)封南臺區(qū)僅對8個單相下戶的4表位表箱改造為三相四線下戶，材料費、施工費共計投入2.01萬元。經(jīng)三相平衡優(yōu)化后，線損率由治理前10.15%，下降至目前的2%，下降8個百分點以上。

8結(jié)語

隨著工作的開展，三相不平衡治理對降低線損、末端低電壓整治、提高客戶端電壓合格率成效非常顯著，提升了居民用電質(zhì)量，為用電客戶提供更優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。