10kV配电网节能降耗技术措施探讨

宋军光

【摘 要】 在分析了10kV配电网节能降耗的必要性后，从加强配电网电源点改造力度、合理调整变配电台区运行电压、优选节能经济配电变压器等方面，对10kV配电网的节能降损技术措施进行了详细的分析研究。

【关键词】 10kV配电网 升级改造 节能降损

线损率一直是供电公司评估、考核、经营的重要技术指标，目前，我国农村和城市配电网由于受当时建设技术水平和综合投资资金影响，其线损率依然较高，节能降耗潜力非常大。如：对于一个年供电总量大约20亿kWh的中型供配电系统而言，如果采取合理有效的技术和管理措施，使其线损率从10%降低到8%，则一年运营大约可以节省4000万kWh的电能。因此，结合配电网供电电源、变配电设备、负荷等级、运行和管理措施制度的实际情况，兼顾区域用电负荷的发展趋势，有针对性、有计划性的进行技术升级改造，确保配电网安全可靠、高效节能的运营发展，就显得非常有工程实践应用研究意义。

1 加强配电网电源点改造力度

由于城市和农村配电网用电负荷等级、容量较复杂，以及分布较散乱，整个电网结构随着负荷种类和容量的增加而变得更加复杂。为确保配电网经济供电区域的供电质量，提高优质服务水平，应该根据负荷容量及等级水平，按照四周辐射、就近供电原则合理进行电源点选择和电网结构的优化改造，尽量将配电变压器布设在区域用电负荷中心位置。改造配电网已有电源点的综合自动化水平，提高其电能的变配电能力，减小变电、输电、配电等环节中的电能损耗。重点对10kV终端变配电台区进行技术升级改造，并有计划的对部分较老及供电能力薄弱的35kV变电站进行技术升压改造。对于负载率较高、增长趋势较明显的变配电台区，应考虑新增主变进行供电能力扩容处理。应尽量缩短变配电台区的供电半径，合理进行电源点布设和电网结构规划设计，避免出现“近电远供”、“迂回供电”等不利现象。建议10kV配电线路其经济供电半径应控制在15km为宜，而0.4kV低压配电线路其经济供电半径应控制在500m以内为宜。

2 合理调整变配电台区运行电压

线路、变压器、电气设备等电网设备系统在运行过程中，其有功损耗与电压的平方理论成正比例关系，合理调整变配电台区运行电压可以达到较好的降损节电效果。通过S11、S13等调压变压器改造10kV配电网系统中现有的S7、S9等不能进行调压的变压器，即合理调整10kV配电变压器调压分接头、结合运行情况合理在母线上投切无功补偿电容器等技术手段，确保10kV配电网具有稳定的供电电压水平，提高供电电能质量。从理论分析可知，对于同容量的电能而言，如果采用较高电压进行输配，其损耗要比较低电压低，也就是高压输电节能效果较高。对于10kV农村配电网系统而言，由于其负荷波动较大，日昼供需矛盾突出，按照允许波动范围士7%的技术指标要求，其运行上限电压可以高到10.7kV，而其下限电压则可以低到9.3kV，如果此时采用上限电压进行输电其线损相比用下限低压进行输电要少24%左右。因此，对于10kV配电网系统而言，根据电网结构和负荷波动特性，采取合理调压手段调整供电运行电压，其所获得的节电效果十分明显。SVR自动调压器是10kV配电网变配电终端一种较好的自动调压设备，它可以自动追踪变配电台区输入、输出电压的变化，根据监测结果合理操控变压器调压接头，实现在20%范围内对配电网系统输入电压的自动高效调节，确保配电网输出较稳定的电压。

3 更新改造变压器类型、优选节能经济配电变压器

S11、S13等系列的非晶合金变压器，其运行过程中的节能效果十分明显，比老式的S7、S9型硅钢片配电变压器的空载损耗大约可以降低80%左右，同时对供配电系统的特性没有特殊的技术指标要求，无论是电力使用高峰还是低谷均可以起到较好的连续节能效果，对长期处于负荷低谷或季节性用电高峰的城镇电网和农村电网的节能降耗非常重要。虽然，S11、S13节能经济性变压器的初始投资要比常规配电变压器高出40%，但其良好的节能效果和超过20年的经济服役年限，将其替代常规变压器，已成为10kV配电网节能升级改造的必然。

4 平衡配电网的三相负荷

三相负荷存在不平衡，不仅会影响供电电压质量水平，同时还会增加输电线路的运行损耗。对于10kV配电系统而言，不仅其低压侧三相负荷需要合理规划平衡，同时其高压侧也需要结合整个配电网的负荷特性有针对性的规划平衡。电力变压器运行规程中明确规定：10kV配电变压器其出口处的电流不平衡度应控制在10%以下，干线及分支线首端其不平衡度应控制在20%以下，中性线的电流应控制在额定电流的25%以内。合理改善10kV配电网的三相平衡情况，可以达到较好的节能降耗效果，首先：定期或不定期相结合测量三相接线户的负载率，实时分析三相负荷是否平衡，如存在不平衡问题，应及时有针对性的技术措施予以处理调整。其次：对于单相用户，应尽量从同一取电点进行A、B、C三个单相电源的采集，并尽量规划三组用户用电处于均衡条件，以减少中性线电流。再次：合理优化电网结构，减少单相接户线的总长。如出现供电线路较长时，应采取架设三相四线制线路在进行单相用户分接线的措施。如终端用户功率因数较低时，应采取就地加装低压无功补偿电容器进行就地补偿措施。最后：在配电室或大电力用户配电柜中加装三相断相保护自动化装置，当任一导线出现断线或任一相熔断器出现熔断时，能及时发出相关报警信号并自动切断电源，确保供电的安全可靠性。

5 加强配电网无功补偿、提高供电电压质量水平

做好10kV配电网无功补偿的优化工作。在无功补偿优化布设过程中，要坚持“全面规划、系统处理、合理布局、就地补偿、就地平衡”等原则，在10kV变配电台区和大负荷终端应采取必要的SVG、SVC等无功动态补偿措施，并加装无功补偿电容器自动投切装置。对于配电网系统中已安装好的10kV和0.4kV无功补偿装置应加强日常运行管理，健全和建立完整数据资料数据库，每月定期检查无功电容器补偿装置的运行工况，及时掌握运行状态，及时处理可能存在的安全隐患或故障，使无功补偿装置在系统中发挥良好的节能降损效益。

参考文献：

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