無負載自動投切裝置在農排變壓器上的應用

高 波張俊鋒李 楠

0 引言

線損管理是現代電力企業管理中一項重要工作。它直接影響到供電企業的經濟效益，同時也是供電企業管理的一項重要經濟指標。在市場經濟條件下，效益就是企業的生命，其直接關聯著企業的生存和發展。本縣線損長期居高不下，通過營業稽查發現，大量農排變壓器空載或輕載運行，并且空載運行時間每臺每月約200 h，直接增加了線損，造成了嚴重的經濟損失，空載損耗嚴重制約高壓線路的降損節能工作。為了保證完成上級下達的線損指標，減少經濟損失，我們研制出一種10 kV無負載自動投切裝置，并應用在馬上供電所張16#黃灘線線路上。經過一段時間的試運行，取得了良好的經濟效益。

1 公司農業配網現狀調查分析

我公司下轄17個供電所，農排變壓器共有2 755臺。公司1月份線損為 9.54%，2月份線損為 11.08%，3月份線損為9.54%。而省、市公司下達的線損指標為7.18%，到年底完成省市公司的指標有一定困難。

2011年3月17日，我們對馬上供電所張16#黃灘線線路的線損情況進行了詳細的調查統計分析，具體如表1所示。

表1 張16#黃灘線線路農排變壓器及損耗情況

張16#黃灘線，線路長度34 km。共有農排臺區48臺，本線路多數農排臺區為黃淮海項目開發投資，布點相對較密，運行時間相對不集中，造成空載運行時間較多；其次本條線路為蔬菜大棚種植區，蔬菜用電頻繁投切用電量小；大量養殖業因為環保的因素移居田間，造成部分臺區長年處于無負荷運行狀態或輕負荷運行狀態。這些原因造成本條線路平均每臺農排變壓器每月空載時間約200 h。

2 無負載自動投切裝置的研制和應用

由上文可知，電力變壓器的空載損耗，是電力能源的極大浪費。空載損耗嚴重制約高壓線路的降損節能工作。為降低農排變壓器的空載損耗，完成上級下達的線損指標，減少經濟損失；我們研制出一種10 kV無負載自動投切裝置（圖1），下面對該裝置進行說明。

圖1 無負載自動投切裝置

2.1 該裝置的構成

該裝置由10 kV刀閘、控制器（集成電路）、電機、遙控器、直流電源構成。

2.2 該設備主要功能

（1）自動識別空載運行時間，空載時間0.1 s～99 h（時間長度可調）可切斷電源。（2）遙控合閘功能。（3）熔斷保護功能。（4）有負荷拒切功能。（5）自動投切在雨季能有效降低變壓器被雷電擊壞的數量，減少用戶經濟損失，有效擴展變壓器安全運行時間，更合理、自動地使變壓器投切，從而增加電力變壓器的使用壽命，為多供少損打下良好的基礎。在線路出現故障時能迅速切斷臺區與避雷器，提高線路故障檢查速度，為線路恢復送電打下良好的基礎。

2.3 該設備的技術性能

工作電壓：交流220 V或380 V，直流24 V。設備損耗：靜態小于0.3 mW，動態小于80 W。絕緣強度：高壓50 Hz、20 kV，低壓 50 Hz、500 V。

2.4 該設備的工作原理

該裝置是從變壓器（低壓側）配電箱400 V母線上（總表處）取一電流信號使裝置動作，控制刀閘的分合。具體地說，當總表處電流I＜9 A時，裝置（控制器）發出斷開信號，致使電機帶電，刀閘自動斷開，使空載變壓器停止運行，如圖2所示。該裝置自備直流電源，當有農戶用電時，用遙控器在50 m以內即可將10 kV刀閘遙控合上，使變壓器運行。

2.5 該設備應用前后效果對比分析

在研究本設備以前，電力變壓器在電網中運行投切，都是人工操作。由于農排臺區布點相對分散，運行時間相對不集中，再加上供電所人員自查不到位，造成農排變壓器空載運行時間長，線損高。通過應用10 kV無負載自動投切裝置，降低了農排變壓器的空載運行時間和線損率，取得了較好的經濟效益。下面我們以張16#黃灘線線損情況為例來做一簡要說明：

圖2 自動投切裝置簡易圖

張16#黃灘線8月份供電量為376 480 kW·h，售電量為348 315 kW·h，該月線損（線損%=（供電量-售電量）/供電量×100）是7.48%。投運自動投切刀閘后，大大降低了農排變壓器的空載運行時間，降低了損耗，增加售電量2 048 kW·h，線損降為6.94%。由此得出，投運自動投切刀閘后降低線損指標0.54%，節約電量2 048 kW·h。

原來每臺農排變壓器每月空載運行約200 h，應用10 kV無負載自動投切裝置后，每臺農排變壓器每月只需0.2 h。更確切地說，自動識別空載運行時間每次能精確到0.1 s，這樣大大降低了變壓器的空載運行時間，降低了線損率，直接為公司創造了經濟效益。

3 無負載自動投切裝置的推廣應用

通過對張16#黃灘線供電量及線損情況的調查，得知整條線路共有48臺農排變壓器，安裝10 kV無負載自動投切裝置后，每臺農排變壓器每月能節約電量42.67 kW·h，公司共有2 755臺農排變壓器，那么1個月可節約電量117 555.85 kW·h（42.67 kW·h×2 755臺），全年可創造經濟效益852 044.800 8元（117 555.85 kW·h×12月×0.604元/kW·h）。

4 結語

無負載自動投切裝置的應用，有效降低了農排變壓器的空載運行時間，降低了10 kV線損，對電網的安全、穩定運行及“降損節能”活動的順利開展，有著積極作用。

［1］趙繼紅.電力系統10 kV配網中的線損管理［J］.農村電氣化，1999（11）

［2］郭鵬.對線損管理工作的思考［J］.農村電氣化，2003（2）