配电网极限线损分析及降损增效优化措施研究

2019-01-16杜磊

通信电源技术 2019年8期

杜磊

（常州三新供电服务有限公司，江苏常州 213000）

0 引言

电力资源一直以来都是我国工业、商业及教育等不同行业不可缺少的资源之一。随着电力行业技术的不断发展和不断成熟，当前配电网络自动化技术已经逐渐被应用于我国的各个地区。无论是城市还是农村，其设备都在逐渐改革。然而，电力企业改革过程中，逐渐发现配电网存在线损现象，会导致电力企业的经济效益下降，并会减缓电网运行的整体效率，难以更好地促进系统整体运行。因此，必须要发现配电网中存在的问题，针对问题进行解决，不断优化其技术，使配电网中的线损逐渐减少至可接受的范围。

1 配电网降损增效的主要方法

1.1 配电线路无功补偿的使用原理

电力系统运输电能的过程中会消耗一部分输电功率，会直接造成电能损耗。在农村地区，配电站与用户之间的距离相对较长，导致电能的损耗也随之增加。因此，为降低配电网的线损，减少配电站与用户之间的距离也是方法之一。然而，由于农村地区的地理位置相对于独特，为降低配电网的线损，可以选择安装380 V的配电线路，以有效降低配电网存在的线损，并提高电能的输送效率，真正提升农村用户用电的质量和可靠性。配电线路中，无功补偿的主要原理是通过提高电网中的电能输出功率，以更好地提升整个电力系统的供电效率，并利用配电网中的电容器来进行电能整体输送功率的无功补偿。符合配电网应用效果的变压器以及电容器能够保障电力在输出时期的稳定性，并能够直接减少输出功率的损耗，提高供电所的经济效益，实现降损增效。

1.2 配电线路无功补偿配置方法

配电网建设过程中，为降损增效，必须要做到无功补偿的配置。现阶段，为提高配电站的经济效益，必须要运用并联电容器来实现对电力系统输电网的统一补偿，并且采取靠近变电站的线路完成输送无功方式，最大限度地提高配电功率，减少终端配电站以及配电线路中存在的电能损耗。这种方式能够让无功补偿的配置更好地运作，同时由于其对设备维护的要求较低，能够有效应用于农村地区，能够帮助设计人员及时进行检测与分析，也能够保证最大效率地使用配电网中的变压器。但是应用这一方式也存在一定缺陷，其中主要有以下两点。第一，和城市不同，农村地区用电时，具有一定季节性，即农忙时需要大量的电力供应，农闲时对电力的需求会明显减少。如果没有考虑到用电需求而选择变压器，就会导致变压器在电力空闲时的空载消耗较大，造成相对较大的线损消耗。第二，为保证配电线路的输送功率能够达到无功输送的要求，需要加大输电功率，同时要防止电压突然升高的现象[1]。

2 做好配电网降损增效的技术措施

2.1 做好配电网结构的优化

我国农村配电网存在一个主要问题，即配电网建设的时间较长。同时，由于电网自身结构相对复杂，从而导致配电网降损增效的过程中，为工程师带来了非常大的难度。特别在农村地区，完成配电网的降损增效，首要考虑到的是配电网线路的长度。由于很多农电企业建立的位置与农村用户的距离相对较大，导致配电网的线路长度较长。农村地区配电网降损增效时，必须要考虑到如何减短供配电站与用户、用户与用户之间的距离。因此，配电网降损增效时，必须要根据配电网本身的线路结构进行结构优化，并根据配电网的网络结构布局，尽量以短半径的方式来完成对周边用户的供配电。这种方式能够有效缩短供电站与用户之间的距离，减少线损，提高农业配电站的整体经济效益。配电网网架的搭设以及配置过程中，必须要充分结合农村周边区域的用电负荷进行整体结构设计。如果没有根据用电负荷进行结构设计，就会导致实际应用中电网的负荷过大或过小，造成空载损耗，进而导致农电的经济效益无法得到有效提升。

2.2 做好配电网中变压器布局位置的优化

配电网降损增效的过程中，需要对配电网结构中的变压器进行分析。变压器是配电网结构中最重要的一个环节，如果变压器使用不当，就会造成线损的增加。因此，配变电变压器必须要设置在周边区域的用电负荷中心，以保证配电变电站进行电力资源供给时的整体效率以及质量[2]。利用变压器降低配电网的线损时，需要保证配电变电站的低压侧能够向周围区域的用户供电负荷点以辐射的方式进行配电，以减少传统配电室存在的迂回供电，直接减少了线损，增加了配电站的经济效益。以往在农村区域的配电站进行电网建设以及改造的过程中，必须要保证将配电变压器建造在村外，尽可能地使用树状型供电方式，以通过低压线从村外引入电力资源到村内，保证村内各个负荷点的供电。这种方式是不合理的，因此要求配电网结构设计人员进行配电改革时，必须要避免使用这种方式。设计者应当尽可能地将配电网中的变压器设置在用电负荷中心的位置，以减少配电网的线损。配电站运行时，其电网中的变压器如果处于空载运行，也会产生无功损失。这些无功损失会占到配电网中线损损耗的1/40左右，随着线损的逐渐增加无功损失也会随之增加，因此必须改变这一影响因素的存在。如果配电网中的变压器空载运行时间过长，就会影响到配电网运输电力资源的整体功率，进而使功率因数降低，配电网的效率随之降低，从而导致配电网整体线损加大。因此，要求所有设计人员需要根据农村当地的实际情况，选择最合理的配电变压器容量，保证其能够将有功以及无功补偿控制在一个相对合理的区间范围。

2.3 做好配电网所使用变压器的容量和电动机容量的选择

配电网中，除外需要根据不同的情况选择不同的变压器，变压器的容量和电动机的容量也在一定程度上影响了配电网的工作质量和工作效率。为使配电网的线损逐渐降低，需要做好两种容量的选择。配电网整体设计时，变压器的容量和电动机的容量都会根据不同情况对配电网中的功率因数造成影响。因此为提高配电网的功率因数，必须针对两种容量进行优化。然而，即使是对这两种容量进行准确选取，也难以保证完全提高配电网的功率因数。可将变压器加装在配电网的输电线路中，以更好地实现对配电网的无功补偿。让配电网具有相对较高的性价比，需注意如下3点。第一，为完成配电网的降损增效工作，要依据科学合理的技术分析，同时基于大量数据，完成对该地区配电网线损的计算。任何一种降损增效的方式都不可以纸上谈兵，只有根据数据的测试，才能够保证在完成其建设后，降损增效的效果明显。要求所有配电网结构设计人员在进行农电降损增效工作前，必须对该地区的实际情况进行合理分析，同时根据不同用户的使用状况以及配电网中不同区域的线损情况进行详细地数据分析。这种方式能够保证测算出的结果符合实际要求，并能利用这一计算结果快速准确地获得配电网中出现线损最大情况的真实原因。知道了真实原因，才能够直接降低线损的损耗，使农电企业的效率不断增加。第二，配电网结构设计时，还需要对配电网中的电力元件进行分析。配电网线损中，除变压器的空载、输电线过长等造成的线损外，还存在配电网中的电力元件造成的线损。以往缺少对电力元件的分析，导致即使更换了输电线和变压器，也难以改变整体线损相对较大的情况。因此，需要对配电网区域内所有的电力元件进行分析，选择合适且正确的电力元件应用到配电网的结构建设。如果没有及时更换新的电力元件，会导致线损整体增大。要求所有配电网设计人员必须要根据电力元件的实际损耗进行计算和分析，计算出最符合配电网整体使用功率的电力元件。第三，整个配电网的设计过程中，变压器仍旧是影响线损最大的因素之一。如果没有做好变压器的管理，那么无论如何加强配电网的降损增效工作，都难以获得最高的工作效率和工作质量。变压器应该分布在整个配电网中用电负荷较大的区域中心，才能够保证配电网的线损减小。要求安装配电网的变压器时，应当尽可能将其配置在位置较高的点，以方便日后的维修和安装。作为配电网的工作人员，必须要定期对配电网中的变压器进行维护，防止变压器出现问题。配电网中，一台变压器所能够带来的功效是非常大的，只有根据实际情况选择最合理的节能变压器，才能够最大限度地提高配电网的工作质量。同时，需选择正确的变压器容量，以降低配电网的线损，提高农电企业的整体经济效益。