農村配電網的節能降耗改造技術

胡志燊

（廣東電網有限責任公司佛山順德供電局龍江供電所，廣東　佛山　528000）

農村配電網的節能降耗改造技術

胡志燊

（廣東電網有限責任公司佛山順德供電局龍江供電所，廣東佛山528000）

摘要：農村配電網系統是整個電力系統中重要的組成部分，具有很大的節能降損潛力，本文從節能降耗評估、配電網結構優化、變壓器選型、無功補償等方面，分析節能降耗改造技術在農村配電網中的應用，供有關人員參考。

關鍵詞：農村配電網；節能降損；改造技術

農村配電網在目前的整個配電系統中比重很大，但由于其網絡結構、供電設備、負荷性質、負荷分布等具體情況，在其產生的線損同樣也是比重較大的，這給供電企業造成大量的經濟損失。經過近年來的不斷建設和改造，農村電網在節能降損方面取得了顯著的成效。

1　農村配電網的運行現狀

農村電網的網絡結構比較分散，供電半徑一般比較長，用戶用電性質比較單一，加上農村用戶也開始大量使用日光燈、電視機、微波爐、電冰箱、空調等對無功需求量較大的家庭電器，線路上的無功損耗較高，導致功率變低、消耗變大。無功功率還一直得不到及時的補償，長此以往更造成對農網線路的損害。

農村用電的特點是用電時間段比較集中，主要是生產、生活用電，平時的用電負荷不太高，但在農忙、夏季以及春節等高峰時段，農網線路卻呈現滿載狀態。在用電高峰期，許多供電設施由于長期滿負荷、超負荷工作而故障或燒壞，特別在夏季高溫時的降溫負荷如電風扇、空調、冰箱等持續，造成變壓器負載率高，即使供電企業采取割接負荷、加大線徑甚至改造配變等措施，但農網設備仍發生過載跳閘停電，影響了人們的正常生產和生活。

2　農村配電網的節能降損改造措施

2.1做好整體節能評估

首先要進行電網線路分析，針對農網分支線較多的情況，需選取若干條具有代表性的線路作為分析對象，對所選線路上的各種設備、導線的耗電量和損耗進行綜合計算和分析，確定節能改造的總體方向和解決辦法。比如，對于經濟快速發展的村居，可考慮將電壓等級從10kV升級到20kV。其次，以農村配網現階段的運行耗能現狀為基礎，制定配網節能降耗潛能評估方案。比如，對鄰近村居的多個變壓器，可根據實際能耗潛能及區域位置適當合并或減少。

2.2優化農村配電網結構

優化農村配電網結構是最為直接有效的節能改造措施，對高、低壓線路路徑進行合理規劃，盡量將高壓電線路直接引入電力負荷中心。隨著農村經濟的發展，原有的農村供電容量、線路、設備等逐漸難以滿足負荷快速增長的要求。因此，需要根據農村配電網的運行電流密度進行科學設置，并充分考慮電價、物價、負荷總量增長等因素，提升農村配電網運行的經濟效益。

當前，農村10kV及以下電網的線損隨著負荷的增加比重越來越大，如果將農村電網由10kV提升到20kV電壓等級，則在輸送同等功率電能時，線路電流降低為原來的一半左右，損耗則降到原來的25％，有效降低電能輸送過程中的一次能源消耗，提高終端供電電壓的質量。

2.3合理選型和布置變壓器

對配電變壓器的選型與布置必須正確，具體可考慮：

（1）農村配電網分布較廣，平常的負荷率會存在較大變動，負荷的峰值與谷底相差較大。因此，應堅持以“分層分區、就地平衡”的原則配置變壓器；

（2）在滿足農村配電網輸配電的前提下，選用節能型的變壓器。一直以來，農村配電網中能耗率較大的變壓器沒有得到及時更換，如一些S7、SL7等舊型號的變壓器能耗大，降低供電質量。所以，在改造時應選用S11或以上的節能變壓器。比如，S13型開口式立體卷鐵心變壓器的鐵心為三角排列，且無接縫，用于專用設備上卷繞成型，大大降低了磁阻，比S11卷鐵心節能變壓器空載電流減少了70～85％。使用節能變壓器能夠降低其空載耗損率以及負載耗損率，提高配網供電質量，同時起到良好的節能效果；

（3）變壓器的選址也是一種有效的節能降耗措施，選址的科學性直接關系到配電網電壓的損失率以及電能損耗值。所以我們在配網改造時必須正確地為變壓器選址。根據改造工程的實際情況，應將變壓器盡可能布置在電力負荷地中心。對于供電負荷相對密集的區域，還需要采用多點布置的方式進行整體規劃，降低配電網運行過程中產生的線損，提高供電電壓，保證供電質量。

2.4確保配變經濟運行和三相平衡

通過優化運行方式、合理調整負載及改善運行條件等措施，使配電變壓器保持在損耗較低的狀態下運行就能最大限度地節能。同時，還要讓變壓器的三相平衡運行，因為在相同負載下，當三相負荷最大不平衡度達時，變壓器的功率損耗、無功功率是三相平衡時的3倍。三相負荷不平衡運行時會產生零序電流，增加磁滯和渦流損耗，致使變壓器局部金屬件溫度升高，嚴重時將導致變壓器運行事故發生。因此，我們要加強配電網結構的改造，定期檢查三相負荷是否平衡，及時調整相間負荷，確保三相負荷平衡分配；還要加強負荷側管理，定期測試三相電流平衡度，運用負荷終端管理系統等信息技術手段長期關注配變的平衡運行，對配電站出線干線和大電力用戶，應在回路安裝三相短線保護，即使任何一相導線斷開時，也可及時切斷三相負荷。

2.5加裝無功補償設備

在農網線路中安裝無功補償電容器，可以有效的降低損耗，減少電網中無功功率的傳遞，改善電壓質量，提升農網的輸電能力，使供電設備效率得到提高。我們可按照“三個結合”的原則進行無功補償（即就地補償與集中補償相結合、電網補償與用戶補償相結合、高壓補償與低壓補償相結合），還可以合理的選擇無功補償點，針對不同設備在不同的位置安裝無功補償電容器，達到不同的節能效果。比如，在配變低壓側安裝無功補償電容器組，根據變壓器的容量比例進行補償，也可利用自動投切技術進行電容器分組投切。

3　總結

農村電網結構較薄弱、用電負荷分散、無功功率較大、調壓管理較弱等等問題，是導致10kV農村配電網沿線各負荷點電壓偏低、線損較大的主要原因。在農村配電網的節能升級改造過程中，我們應根據農村配電網的固有特點，不斷優化電網結構、使用節能型變壓器、確保配變經濟運行、增加無功補償設備，提高農網的運行質量，為構建節能和諧的新農村作出貢獻。

參考文獻：

[1]吳長利.農村配電網節能經濟運行問題研究[J].科技向導，2013（7）：124-125.

[2]徐強，曹俊華.提高農村配電網節能經濟運行措施探討[J].中國電力教育，2012（12）：147-148.

作者簡介：

胡志燊，（1972—），男，廣東順德人，供用電工程師、高級政工師，研究方向：供用電網絡的運行、維護、分析與規劃、建設、改造，以及電力市場營銷管理、效益分析等。