小区配电站运行经济性分析及对策

邹鄗

【摘 要】随着我国城镇化和居民小区的建设，小区配电站将取代原有的小区的供电模式，即由原来的单位（或物业）集中付费的高压计量方式，过度到居民直接以户表形式交纳电费的计量方式。然而，在这种供电方式下，如何有效地规避或降低因计量方式改变而给供电企业带来的损耗增加，使供电企业的供电成本不至于因计量方式的变化而急剧上升，使配电站的变压器均在科学、经济、合理的状态下运行，是本文追求的目的。

【关键词】配电站；经济运行；变压器

1小区配电站运行情况分析

1.1产生的原因

随着居民小区在全国城镇化推进的过程中的大量出现，建立了以小区居民配电站（以下简称配电站）为主的供电方式。在这种情况下如何应用最合理的运行方式和最有效的管控措施来使配电站运行最经济的区间内，是电力企业和全社会所面临着的，也是要急需的解决问题。

首先、居民小区生活用电的设计容量问题。目前无论是在配电站的总容量设计上，还是在居民个体容量设计上，都遵循的是“大而高”的设计标准，所谓“大”就是居民小区配电站容量设计上采用大容量，所谓“高”就是设计时往往选取了建设部门居民单户负荷设计标准的上限。例如：总容量的设计上为了确保居民供电容量，采用就大不就小的，甚至会在变压器的选择上出现上提一个档次的做法。在居民容量的计算值上，采取就高不就低的做法。当居民个体容量设计标准为4～10kW时，就取10kW，甚至12Kw。远远高于目前我国居民实际用电水平。有时出现到小区拆迁该小区的变压器都没有达到设计值的一半。这一设计行为在当前（或相当一段时间内）实际运行的情况来看，其实际运行容量往往是大大低于配电站的配置容量和单户居民的设计容量。这样以来，将使几乎所有的小区配电站的变压器都处于轻载或近似于空载状态下运行。

其次、居民用电的特点和规律。我们知道居民用电的规律性是十分强的，往往出现在早、中、晚几个用电相对集中的时间段，尤其是在凌晨0：00-6：00这段时间处于全天电能消耗的最低点。在这样的情况下，由于配电站大容量、低消耗配置的特点，低谷时间段几乎所有的配电站的变压器都处于轻载或近似于空载运行状态。

第三、居民用电随意性强。作为居民配电站配置的变压器容量是一定，是在建设该小区时作为配套设施一并建设的，是为保证小区居民正常用电而设计并配置的。但在日常的生活中，不能要求居民在什么时间，一定要用多少电能，这是不可能做到的。为此，合理控制运行容量就是配电站要解决的问题之一。

1.2小区配电站运行状况分析

根据运行情况来看，现有的配电站中有相当一部分变压器在全天大部分时间段都是处于轻载或近似于空载的状态下运行。我们摘录了三个居民小区配电站内各变压器在春、秋两季的8：00、10：00、12：00、17：00、21：00、24：00几个时间段的运行数据如表1。

从上面两个统计结果来看，各个变压器的运行状态不同程度的存在有容量浪费和运行不经济的情况。当然，这些浪费有一些是政策性的，是供电企业必须面对的。但供电企业是可以通过必要的管理措施来实现运行容量的最优化。

2小区配电站变压器经济运行分析

配电站变压器经济运行首先是运行问题，必须在保证可靠运行的前提下讨论经济运行，即在传输的电量不变的情况下，通过选择最优的运行方式和最佳的运行负荷配置，使变压器的损耗达到最低点。也就是说要充分发挥变压器的负载效率来达到目的，而不是以大容量运行来换取小负荷的满足，也就是我们常说的“大马拉小车”。变压器的经济运行是供电企业谋取降低无谓损耗最经济、最方便、最有效的办法。只要加强科学用电，科学调配就可以在不投资或少投资的前提下达到降低损耗的目的。

根据变压器特性和有关资料分析，每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，及无功功率的空载消耗和额定负载消耗等损耗。

在一般情况下图表1中有A、B两点。当负载系数在A、B内变化时，变压器处在经济运行区，损失率是较低的。由上图可知，当负载系数在L～A或B﹤L﹥1时为不良运行区。在此区间内变压器损失率是比较大的。通称过轻载运行区间，变压器损失率很大，运行极不经济。

3.小区配电站经济运行的对策

3.1配电站变压器容量的设计

根据居民生活用电具有季节性、集中性和不确定性的特点。要求我们在进行配电站设计时，要做到所设计的变压器容量搭配合理、调控方便、经济合理、安全可靠。不要单纯追求电气接线简单明了而将单个变压器的容量设计的过大，而应该做到大小配置合理。如总容量为2000kVA的配電站，如果按常规考虑，往往配置两个1000kVA的变压器，这样配置配电站的设计简单，接线明了。但给日后的容量调配造成了一定的障碍。例如同样是这样的容量的配电站，是否可考虑两种运行方案：一是，在该配电站中配置四台500kVA的变压器，这样配置的优点是在运行中可以得心应手地对配电站中的运行变压器容量进行调整，在不同的用电季节投进去不同的容量，在保证居民正常用电的情况下可以保证运行中的每一台变压器都处于经济合理的运行状态下。缺点是增加了部分高、低压设备，从而增加了建设初期的一次性投入的资金。适用于在较长一段时间内小区负荷无法正常稳定的小区。二是，在该的配电站中配置两台500kVA、一台1000kVA变压器，在负荷配置时以1000kVA变压器为担负主要供电任务的变压器，两个500kVA的变压器作为事故备用变压器及季节容量调整的变压器。这样做的优点是建设初期较上面的方案一次性投入少；缺点是负荷相对集中，一旦主变压器出现故障，部分居民会出现短时停电的现象，较上面的方案的影响面会大一些。同时较上面的方案容量调整的手段单一一些。适用于该正常容量足以使主变压器运行于经济范围内的小区供电模式。

3.2配电站变压器容量的配置

作为配电站的运行，除了安全可靠的供电以外，最主要就是它本身的运行成本。一个配电站如果设计成功并且运行合理，它应该是低成本、高效率的。在配电站的运行成本中，变压器的运行成本是占配电站总运行成本的绝对多数的，所以，降低配电站的运行成本就是解决配电站中变压器的运行成本。

在变压器的损耗中分为空载损耗和负载损耗。作为负载损耗只要调整好变压器的经济运行点，让变压器经济运行点在一天不同的时间段、不同的用电点上均能运行在变压器的设计经济运行区域内，可以十分有效的减少运行成本。但就目前的配电站的运行情况来看空载运行成本过高，几乎所有的配电站内的变压器均处于“大马拉小车”的状态。有的配电站的容量经过科学调控，几乎可以腾出一半以上的容量。这部分容量就是我们要重点解决的容量，也是降低配电站运行成本的最有效、最直接的办法之一。

首先，在对待配电站的容量问题上，一定要坚持建设和运行分开、设计和建设相连的方针。即配电站的运行容量并不等于建设容量，并不是所有建设容量在运行初期都要投入运行。尤其是建筑物的建设分几期进行的配电站，这个问题更加突出。由于一期建成后居民就要入住，为此，就要将整个配电站投运，包括二期、三期甚至于四期需要接火的变压器均投入运行。当然，作为开发商并不需要支付由于空载带来的费用，还可以有效地避免变压器长时间停运而引起的变压器试验费。但作为供电企业像这样的电力能源的浪费是要被严格制止的；

其次，可以在建设和设计初期考虑今后的发展，但不一定一步到位。在完成了整体设计和落实了建设资金的情况下，可以考虑分期建设。根据的发展远景和周边的发展规划，保留足够的设备设计余量，做到用多少，建多少。避免不必要的浪费。

最后，可采用几个小区公用一个配电站的作法。在最大限度地节约开发商投资的情况下，供电企业可以通过合理调配整个配变压器的容量，在确保所有居民用电的情况下，使变压器的容量得以充分利用。这樣可以最大限度地减少变压器的空载损耗，使供电企业得以最大的经济利益。同样也可以有效地减少了开发商的占地，为开发商争得了一定的利益。作为供电企业要成分发挥信息掌握全面、专业知识熟悉、具有中间协调的特点，作好统筹计划，安排统一规划，即客户的好参谋，又担当好企业主人的角色。物业的用电主要针对办公、加压、热交换等设备的用电，其特点是用电负荷相对稳定，容量变化不大，与居民的用电特点有很大的区别。这样以来，在进行小区配电站的设计时，最好采用物业独立变压器供电的供电模式。物业的变压器容量就可以根据其实际负荷进行设计和建设，保证物业所使用的变压器能够运行在科学、合理、经济的状态下。

4结语

在城镇小区配电站设计的过程中，相关人员应该充分考虑设计方案的可行性、适用性、经济性，使得配电站、变压器、线路布局等在实际的应用中可以发挥最大的功效，将投资成本控制在合理的范围内，减少投资成本的同时使配电站能够发挥充分的效率。

参考文献：

[1]申磊，城镇住宅小区供用电设计[J]，中国新技术新产品，2016（17）.

[2]林荷钒，住宅小区配电站房智能化技术应用研究[J]，科技风2014（14）.

（作者单位：石家庄供电公司）