县城配网公变防过载损坏分析

范家明

摘  要：县城配网是电力系统的组成部分之一。为了提高我国县城供电的质量，通过研究县城配网公变运行中存在的过载问题，提出了相应的公变防过载措施，以供相关单位参考。

关键词：县城配网;公变过载;整改措施;供电量

中图分类号：TM73               文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0009-02

配电台区是电力系统的重要组成部分之一，它直接给电力用户传输电能。目前，我们需要加强对县城配网的管理，分析各个台区的实际用电情况，杜绝因分析不足、重视程度低和维护不当而产生的停电和变压器烧毁事故。因此，本文探究了县城配网公变防过载损失的措施。

1  县城配网公变区存在的问题

1.1  供电量不平衡

某县城配网公变台区2013年的供电量如表1中所示。其中，每个台区都使用了容量为315 kVA的变压器。从表1中可以看出，各个台区的年供电量分布很不均匀，这表明该县城在建造配网时的台区布点非常不合理。

表1  2103年某县城各个台区的年供电量

台区名称

年供电量/kW·h

台区名称

年供电量/kW·h

森林公园1#变压器

1 791 883

县政府变压器

1 180 353

森林公园2#变压器

536 441

公安局变压器

430 660

三江1#变压器

629 729

广场变压器

559 664

三江2#变压器

226 820

建材市场变压器

492 670

小桥1#变压器

1 370 569

农机公司变压器

1 332 814

小桥2#变压器

383 097

农贸市场变压器

241 125

骏东1#变压器

164 365

汽车站变压器

778 220

骏东2#变压器

210 190

城西中学变压器

693 969

骏东3#变压器

558 897

农产品开发变压器

371 933

华严1#变压器

1 020 094

水泥厂变压器

1 496 451

华严2#变压器

473 315

农行变压器

228 959

华严3#变压器

672 648

检察院变压器

680 919

1.2  台区故障多发

在布设台区的变压器时，部分县城没有充分考虑负荷的分配情况，使多数台区的负荷量过大，导致变压器烧坏的现象时有发生和电力出警的次数大大增加。同时，还引发了其他配变故障。表1中县城配网公变区的存在的问题包括缺乏台区负荷测量、窃电、单边供电、电力生产与营销脱节、电网规划等。

2  县城配网公变过载的改造措施

2.1  统一规划县城的配电网络

在整改配电网络时，要注重统一规划、配置网络，改造计划要以促进网络的合理化为主要目标，并考虑当前的电价和线路损失，网络结构要有利于线损的管理，以便于测算线损。同时，在勘察和设计改造方案时，要合理选择线型和杜绝迂回线路的出现，做到统一规划，从而减少线损。

2.2  根据负荷选取合适的变压器

应对各台区进行负荷预测，并以此选取合适的变压器。通过合理测量得到现有负荷量，预测各个台区3～5年内可能增设的商业、工业和生活用电负荷，并规划设计所需的变压器数量。此外，选择单个变压器的容量时，要考虑其实际应用环境，以合理选择型号。

2.3  确定合理的变压器位置

应采用负荷中心法确定变压器的安装位置。依据负荷的实际情况，并结合低压线路的规划方案，将变压器安装在负荷中心处。此外，应尽量避免在架设柱上配变，且高、低压布线不宜布置在人口密集处。

2.4  平衡负荷分配

县城配网一般采用TT系统配线。在三相负载不平衡或三相传输导线长度不同时，中性线上就会产生电流，进而增大线损，同时，还会引发线路保护装置误动作。因此，在防公变过载时，要将单相负荷的分配视为重点，最大程度地使三相负荷处于平衡状态，且确保三相导线的长度相同。此外，还需要选择合理的输电导线和及时更换变压器，并做好无功补偿，从而使县城配网的公变过载改造顺利实施。

3  实例效果分析

3.1  供电量分析

我们将上述某县城供电平均负荷的1.54倍定为最大负荷量，则该县城台区的年限供电量可由下式计算得出：

Wj=（PK×cosφ×24×365）/1.54.                    （1）

式（1）中：Wj——年限供电量，kW·h;

PK——变压器的额定容量，kVA;

cosφ——变压器的功率因素，通常取值为0.8.

表1中各台区年供电量结合式（1）可得出，变压器台区的容量为315 kVA，年限供电量为1.4×106 kW·h。如果现实中的数值超过该值，则会造成变压器故障。例如张镇1#变压器和水泥厂变压器等台区，其年供电量>1.4×106 kW·h，导致该这些台区多次出现变压器过载故障。

表1中某县城变压器的容量为315 kVA，设定1.0×106 kW·h为这些台区的安全供电最大值，则安全供电范围为0～1.0×106 kW·h。因此，其他台区的安全最大供电量可由下式计算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.                          （2）

式（2）中：Wmax——台区安全供电最大值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

变压器在实际应用时，要留有15%的裕量。由于存在三相供电不平衡的现象，所以，要求变压器应能控制负荷不平衡量的20%，最终使容量为315 kVA的变压器的安全供电量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我们应在考虑台区公变安全的基础上，争取最大的经济效益。因此，变压器容量为315 kVA的台区的经济供电量最小值为4.0×105 kW·h。其他台区的经济供电量最小值可由下式计算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.                            （3）

式（3）中：Wmin——台区经济供电量的最小值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

结合式（2）与式（3）后，各安全经济区的供电量可由下式确定：

Ws=（Wmin，Wmax）                             （4）

式（4）中：Ws——安全经济供电区;

Wmin——台区经济供电最小值，kW·h;

Wmax——台区安全供电最大值，kW·h。

因此，我们将变压器容量为315 kVA的台区的经济安全区确定为4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2  公变防过载措施

根据表1中某县城各台区的年供电量表和上述公式，我们可以找出县城内的超限供电台区和无法安全、经济运行的台区，且应对其采取以下5种措施：①合理规划和调整台区间的负荷配置不合理现象。台区负荷调整方法应采取就近原则，且尽量调整供电量小于台区经济供电最小值的台区。②做好应急规划。例如，在进入度夏用电高峰期时，供电量的极限值大于年极限供电量，不能就近调整的台区应做好应对夏季高负荷的应急方案。③对于供电量处于台区安全供电最大值与年极限供电量之间的台区，如果无法就近调整，则将这些台区划入下一年度的电网配置规划方案中。④在安全供电区内，三相负荷的不平衡裕量应为20%，但遇到高负荷情况时，还需测量每相的负荷和温度。如果发现负荷不平衡点或发热点，则要及时调整、处理相间负荷。⑤在用电客户的管理方面，只有管理处于安全区的台区，才能增加新用户，同时，应考虑增加用户后的负荷量。

3.3  效果分析

通过综合考虑表1中某县城各台区的供电量情况和采取上述公变整改措施后，使各台区内的年供电量都控制在了1.0×106 kW·h内。同时，县城配电网的整体供电量更趋于合理化，公变过载故障明显减少，大大提高了各台区的经济效益。

4  结束语

综上所述，县城配网公变的供电能力直接影响着人们的正常生活。为了提高公变的防过载能力，本文分析了县城配网公变区中存在的各种问题，提出了公变防过载的整改措施，并取得了一定的成果，希望为推动我国县城配电网络的发展贡献一份力量。

参考文献

[1]谢述教.县城配网公变防过载损坏方法[J].湖南电力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配电变压器的运行维护[J].无线互联科技，2013（08）：89.

〔编辑：张思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply

式（1）中：Wj——年限供电量，kW·h;

PK——变压器的额定容量，kVA;

cosφ——变压器的功率因素，通常取值为0.8.

表1中各台区年供电量结合式（1）可得出，变压器台区的容量为315 kVA，年限供电量为1.4×106 kW·h。如果现实中的数值超过该值，则会造成变压器故障。例如张镇1#变压器和水泥厂变压器等台区，其年供电量>1.4×106 kW·h，导致该这些台区多次出现变压器过载故障。

表1中某县城变压器的容量为315 kVA，设定1.0×106 kW·h为这些台区的安全供电最大值，则安全供电范围为0～1.0×106 kW·h。因此，其他台区的安全最大供电量可由下式计算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.                          （2）

式（2）中：Wmax——台区安全供电最大值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

变压器在实际应用时，要留有15%的裕量。由于存在三相供电不平衡的现象，所以，要求变压器应能控制负荷不平衡量的20%，最终使容量为315 kVA的变压器的安全供电量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我们应在考虑台区公变安全的基础上，争取最大的经济效益。因此，变压器容量为315 kVA的台区的经济供电量最小值为4.0×105 kW·h。其他台区的经济供电量最小值可由下式计算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.                            （3）

式（3）中：Wmin——台区经济供电量的最小值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

结合式（2）与式（3）后，各安全经济区的供电量可由下式确定：

Ws=（Wmin，Wmax）                             （4）

式（4）中：Ws——安全经济供电区;

Wmin——台区经济供电最小值，kW·h;

Wmax——台区安全供电最大值，kW·h。

因此，我们将变压器容量为315 kVA的台区的经济安全区确定为4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2  公变防过载措施

根据表1中某县城各台区的年供电量表和上述公式，我们可以找出县城内的超限供电台区和无法安全、经济运行的台区，且应对其采取以下5种措施：①合理规划和调整台区间的负荷配置不合理现象。台区负荷调整方法应采取就近原则，且尽量调整供电量小于台区经济供电最小值的台区。②做好应急规划。例如，在进入度夏用电高峰期时，供电量的极限值大于年极限供电量，不能就近调整的台区应做好应对夏季高负荷的应急方案。③对于供电量处于台区安全供电最大值与年极限供电量之间的台区，如果无法就近调整，则将这些台区划入下一年度的电网配置规划方案中。④在安全供电区内，三相负荷的不平衡裕量应为20%，但遇到高负荷情况时，还需测量每相的负荷和温度。如果发现负荷不平衡点或发热点，则要及时调整、处理相间负荷。⑤在用电客户的管理方面，只有管理处于安全区的台区，才能增加新用户，同时，应考虑增加用户后的负荷量。

3.3  效果分析

通过综合考虑表1中某县城各台区的供电量情况和采取上述公变整改措施后，使各台区内的年供电量都控制在了1.0×106 kW·h内。同时，县城配电网的整体供电量更趋于合理化，公变过载故障明显减少，大大提高了各台区的经济效益。

4  结束语

综上所述，县城配网公变的供电能力直接影响着人们的正常生活。为了提高公变的防过载能力，本文分析了县城配网公变区中存在的各种问题，提出了公变防过载的整改措施，并取得了一定的成果，希望为推动我国县城配电网络的发展贡献一份力量。

参考文献

[1]谢述教.县城配网公变防过载损坏方法[J].湖南电力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配电变压器的运行维护[J].无线互联科技，2013（08）：89.

〔编辑：张思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply

式（1）中：Wj——年限供电量，kW·h;

PK——变压器的额定容量，kVA;

cosφ——变压器的功率因素，通常取值为0.8.

表1中各台区年供电量结合式（1）可得出，变压器台区的容量为315 kVA，年限供电量为1.4×106 kW·h。如果现实中的数值超过该值，则会造成变压器故障。例如张镇1#变压器和水泥厂变压器等台区，其年供电量>1.4×106 kW·h，导致该这些台区多次出现变压器过载故障。

表1中某县城变压器的容量为315 kVA，设定1.0×106 kW·h为这些台区的安全供电最大值，则安全供电范围为0～1.0×106 kW·h。因此，其他台区的安全最大供电量可由下式计算得出：

Wmax=（Wj×100）/140.                          （2）

式（2）中：Wmax——台区安全供电最大值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

变压器在实际应用时，要留有15%的裕量。由于存在三相供电不平衡的现象，所以，要求变压器应能控制负荷不平衡量的20%，最终使容量为315 kVA的变压器的安全供电量最大值保持在1.0×106 kW·h左右。

我们应在考虑台区公变安全的基础上，争取最大的经济效益。因此，变压器容量为315 kVA的台区的经济供电量最小值为4.0×105 kW·h。其他台区的经济供电量最小值可由下式计算得出：

Wmin=（Wj×40）/140.                            （3）

式（3）中：Wmin——台区经济供电量的最小值，kW·h;

Wj——年极限供电量，kW·h。

结合式（2）与式（3）后，各安全经济区的供电量可由下式确定：

Ws=（Wmin，Wmax）                             （4）

式（4）中：Ws——安全经济供电区;

Wmin——台区经济供电最小值，kW·h;

Wmax——台区安全供电最大值，kW·h。

因此，我们将变压器容量为315 kVA的台区的经济安全区确定为4.0×105～1.0×106 kW·h。

3.2  公变防过载措施

根据表1中某县城各台区的年供电量表和上述公式，我们可以找出县城内的超限供电台区和无法安全、经济运行的台区，且应对其采取以下5种措施：①合理规划和调整台区间的负荷配置不合理现象。台区负荷调整方法应采取就近原则，且尽量调整供电量小于台区经济供电最小值的台区。②做好应急规划。例如，在进入度夏用电高峰期时，供电量的极限值大于年极限供电量，不能就近调整的台区应做好应对夏季高负荷的应急方案。③对于供电量处于台区安全供电最大值与年极限供电量之间的台区，如果无法就近调整，则将这些台区划入下一年度的电网配置规划方案中。④在安全供电区内，三相负荷的不平衡裕量应为20%，但遇到高负荷情况时，还需测量每相的负荷和温度。如果发现负荷不平衡点或发热点，则要及时调整、处理相间负荷。⑤在用电客户的管理方面，只有管理处于安全区的台区，才能增加新用户，同时，应考虑增加用户后的负荷量。

3.3  效果分析

通过综合考虑表1中某县城各台区的供电量情况和采取上述公变整改措施后，使各台区内的年供电量都控制在了1.0×106 kW·h内。同时，县城配电网的整体供电量更趋于合理化，公变过载故障明显减少，大大提高了各台区的经济效益。

4  结束语

综上所述，县城配网公变的供电能力直接影响着人们的正常生活。为了提高公变的防过载能力，本文分析了县城配网公变区中存在的各种问题，提出了公变防过载的整改措施，并取得了一定的成果，希望为推动我国县城配电网络的发展贡献一份力量。

参考文献

[1]谢述教.县城配网公变防过载损坏方法[J].湖南电力，2013（S2）：13-15.

[2]李蕊蕊.10 kV配电变压器的运行维护[J].无线互联科技，2013（08）：89.

〔编辑：张思楠〕

County Distribution Network over the Public Becomes Anti-overload Damage Analysis

Fan Jiaming

Abstract： The county distribution network is an integral part of the power system. In order to improve the quality of our county powered by studying the county public distribution network becomes operational in the presence of the overload problem， the corresponding public becomes overload prevention measures for the relevant units of reference.

Key words： county distribution network; the public becomes overloaded; corrective measures; power supply