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【摘 要】针对目前县级配电网的现状，提出采取优化配网结构、合理调整运行电压、平衡三相负荷、推广节能变压器、采取现代化先进技术和无功补偿等措施来降低损耗，并提出实施中存在的困难和问题。
【关键词】配网；节能；损耗；措施
1.引言
节能降耗是中央企业落实国家节能减排和低碳经济发展战略的必由之路，也是电力企业实现资源节约型、环境友好型电网建设的关键。县级电网是我国城乡电网的重要组成部分，它兼有农村电网和城市电网的特点，由于历史与客观原因，其运行网络存在诸多问题：网络结构不合理、设备老化；电网运行管理落后，强调安全运行，忽视经济运行；电网中超高压输电线路比重偏低，变电站布局不够合理，部分电网容载比不足；同杆并架、串联电容补偿、紧凑型线路等先进技术应用面不广等等，造成线损率和网损率居高不下。因此，研究县级电网的节能降耗问题具有重要的现实意义。
2.线路运行现状
现以××县一条10kV配电线路的实际参数为例。该线路从35kV变电站引出，主线路总长度16.446km，导线型号采用LGJ-70。变压器的配变容量2990kVA，一次侧和二次侧额定电压为10kV/0.4kV。线路低压侧未安装无功补偿装置。
该配电线路，用电量随季节变化大、负荷分散、线路长、末端电压合格率低，线损率高。
3.降损措施
3.1优化配网结构。近年来，我国国民经济不断攀升，电力负荷迅速增长，许多县级配网结构已无法满足可靠性和节能优化运行的需求，因此需要把配电网结构的调整优化作为当前供电部门的考虑对象。为此，需要对县级配网的结构进行调整和优化，其中包括：一是超前规划，增加变电站的布点，提高配网的容载比，降低馈线的供电半径。由于我国的经济发展较快，城市化进程也在加快，如不超前规划和建设变电站，以后选址就会越来越难，成本可能成倍增加。因此，做好负荷预测，进行超前规划是配网改造和结构调整的关键。二是增加馈线的分段开关和联络开关，提高转供率。这样既可以提高供电的可靠性，又可及时调整馈线负荷，使馈线负荷保持均衡，实现节能配变。
3.2开展无功补偿。无功补偿的原则是：“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。”具体要求是：总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。降损与调压相结合，以降损为主，兼顾调压。这是针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路。这种线路最显著的特点是负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。供电部门的无功补偿应与用户补偿相结合，因为无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补償，满负荷时欠补偿的效果。
3.3平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡，会增加线路、配电变压器的损耗。（1）变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下，变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负载损耗可看成三只单相变压器的负载损耗之和。当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时的变损是处于平衡的3倍。因此，调整台区三相负荷分配，使其达到平衡，是降低变压器损耗（4%～6%）的一个重要的措施。（2）增加高压线路损耗。低压侧三相负荷平衡时，高压侧也平衡；低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压线路上电能损耗增加12.5%。电力变压器运动规程规定，配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及分支线首端的不平衡不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%。这是由于在配电系统中，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，使得变压器三相负荷出现不平衡，导致线损大幅增加并影响到供电安全性。
3.4推广节能变压器。变压器是输变电行业中的耗能大户。我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电。由于非晶合金变压器具有空载损耗低的特点，所以大力推广非晶合金变压器的应用对于解决我国电力供应紧张，建立节约型社会有着重要意义，是落实中央“节能减排”的有效举措。经计算，一台500kVA的SBH16型非晶合金变压器运行一年后比S9硅钢变压器节约能耗约9.4千度电。综上所述，在县级供电企业中推广使用非晶合金变压器有巨大的经济效益。
3.5采用现代化先进技术。推广带电作业。对双回路供电的网络，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负载电流全部通过另一条运行的线路，会使线损增加，单回路供电时的线损电量是双回路时的2倍，因此要尽量利用带电作业，减少线路停运的次数和时间。开展配电网自动化建设。对于经济较发达的市县，开展配电网自动化建设，不仅有利于提高设备的自身运行能力，降低检修周期，减轻运行人员的劳动强度和维护费用，同时还有利于系统的监控，实行配电网的经济调度，实时的网络经济分析，为资源节约型企业建设搭建平台。
4.实施中的困难和问题
4.1节能变压器的成本较高。目前国内生产的非晶合金变压器成本普遍高于传统变压器的1.3～1.5倍，一次性投资较大，见效周期长。
4.2负荷密度大，发展速度过快。随着经济的快速发展负荷呈现出短时化、聚集化的特点，电力规划部门超前预测、规划不及时，如何解决配电网的空间需求成为目前最为头痛的难题。
4.3配变无功补偿最佳容量的确定。配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施，目前公用变压器均要求进行动态投切无功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题，与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关，并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按20%容量左右来配置补偿容量不尽合理，造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况，且电压合格率还有提升空间。另外，无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际，造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。
4.4人员素质需进一步提高。随着社会经济的迅猛发展和科技的日新月异，配电网中出现的一些新技术、新设备需要大批的专业人才来运用。县级供电企业中对这类人才的储备尚且不足。
5.结语
虽然目前县级配电网节能改造面临着不少的困难，但节能工作不但可以提高企业的经济效益，挖掘配电设备供电能力，而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。因此，需根据不同配网实际情况，选择适合本地配网降损的综合方案，加大科技投入，提高用电管理的技术水平和管理水平，以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]高红英.10kV配电网降损分析[J].电力设备，2008，（3）.
[2]何庆.七大措施建设节能配网[J].中国电力企业管理，2011，（3）.
[3]陈文叶.10kV配电网节能降耗的途径[J].电源技术应用，2009，（5）.
[4]宋进.配电网电能损耗及降损措施[J].德州学院学报，2005，（4）.
【关键词】配网；节能；损耗；措施
1.引言
节能降耗是中央企业落实国家节能减排和低碳经济发展战略的必由之路，也是电力企业实现资源节约型、环境友好型电网建设的关键。县级电网是我国城乡电网的重要组成部分，它兼有农村电网和城市电网的特点，由于历史与客观原因，其运行网络存在诸多问题：网络结构不合理、设备老化；电网运行管理落后，强调安全运行，忽视经济运行；电网中超高压输电线路比重偏低，变电站布局不够合理，部分电网容载比不足；同杆并架、串联电容补偿、紧凑型线路等先进技术应用面不广等等，造成线损率和网损率居高不下。因此，研究县级电网的节能降耗问题具有重要的现实意义。
2.线路运行现状
现以××县一条10kV配电线路的实际参数为例。该线路从35kV变电站引出，主线路总长度16.446km，导线型号采用LGJ-70。变压器的配变容量2990kVA，一次侧和二次侧额定电压为10kV/0.4kV。线路低压侧未安装无功补偿装置。
该配电线路，用电量随季节变化大、负荷分散、线路长、末端电压合格率低，线损率高。
3.降损措施
3.1优化配网结构。近年来，我国国民经济不断攀升，电力负荷迅速增长，许多县级配网结构已无法满足可靠性和节能优化运行的需求，因此需要把配电网结构的调整优化作为当前供电部门的考虑对象。为此，需要对县级配网的结构进行调整和优化，其中包括：一是超前规划，增加变电站的布点，提高配网的容载比，降低馈线的供电半径。由于我国的经济发展较快，城市化进程也在加快，如不超前规划和建设变电站，以后选址就会越来越难，成本可能成倍增加。因此，做好负荷预测，进行超前规划是配网改造和结构调整的关键。二是增加馈线的分段开关和联络开关，提高转供率。这样既可以提高供电的可靠性，又可及时调整馈线负荷，使馈线负荷保持均衡，实现节能配变。
3.2开展无功补偿。无功补偿的原则是：“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡。”具体要求是：总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。降损与调压相结合，以降损为主，兼顾调压。这是针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路。这种线路最显著的特点是负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。供电部门的无功补偿应与用户补偿相结合，因为无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补償，满负荷时欠补偿的效果。
3.3平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡，会增加线路、配电变压器的损耗。（1）变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下，变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负载损耗可看成三只单相变压器的负载损耗之和。当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时的变损是处于平衡的3倍。因此，调整台区三相负荷分配，使其达到平衡，是降低变压器损耗（4%～6%）的一个重要的措施。（2）增加高压线路损耗。低压侧三相负荷平衡时，高压侧也平衡；低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压线路上电能损耗增加12.5%。电力变压器运动规程规定，配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及分支线首端的不平衡不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%。这是由于在配电系统中，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，使得变压器三相负荷出现不平衡，导致线损大幅增加并影响到供电安全性。
3.4推广节能变压器。变压器是输变电行业中的耗能大户。我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电。由于非晶合金变压器具有空载损耗低的特点，所以大力推广非晶合金变压器的应用对于解决我国电力供应紧张，建立节约型社会有着重要意义，是落实中央“节能减排”的有效举措。经计算，一台500kVA的SBH16型非晶合金变压器运行一年后比S9硅钢变压器节约能耗约9.4千度电。综上所述，在县级供电企业中推广使用非晶合金变压器有巨大的经济效益。
3.5采用现代化先进技术。推广带电作业。对双回路供电的网络，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负载电流全部通过另一条运行的线路，会使线损增加，单回路供电时的线损电量是双回路时的2倍，因此要尽量利用带电作业，减少线路停运的次数和时间。开展配电网自动化建设。对于经济较发达的市县，开展配电网自动化建设，不仅有利于提高设备的自身运行能力，降低检修周期，减轻运行人员的劳动强度和维护费用，同时还有利于系统的监控，实行配电网的经济调度，实时的网络经济分析，为资源节约型企业建设搭建平台。
4.实施中的困难和问题
4.1节能变压器的成本较高。目前国内生产的非晶合金变压器成本普遍高于传统变压器的1.3～1.5倍，一次性投资较大，见效周期长。
4.2负荷密度大，发展速度过快。随着经济的快速发展负荷呈现出短时化、聚集化的特点，电力规划部门超前预测、规划不及时，如何解决配电网的空间需求成为目前最为头痛的难题。
4.3配变无功补偿最佳容量的确定。配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施，目前公用变压器均要求进行动态投切无功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题，与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关，并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按20%容量左右来配置补偿容量不尽合理，造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况，且电压合格率还有提升空间。另外，无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际，造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。
4.4人员素质需进一步提高。随着社会经济的迅猛发展和科技的日新月异，配电网中出现的一些新技术、新设备需要大批的专业人才来运用。县级供电企业中对这类人才的储备尚且不足。
5.结语
虽然目前县级配电网节能改造面临着不少的困难，但节能工作不但可以提高企业的经济效益，挖掘配电设备供电能力，而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。因此，需根据不同配网实际情况，选择适合本地配网降损的综合方案，加大科技投入，提高用电管理的技术水平和管理水平，以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]高红英.10kV配电网降损分析[J].电力设备，2008，（3）.
[2]何庆.七大措施建设节能配网[J].中国电力企业管理，2011，（3）.
[3]陈文叶.10kV配电网节能降耗的途径[J].电源技术应用，2009，（5）.
[4]宋进.配电网电能损耗及降损措施[J].德州学院学报，2005，（4）.