農村配電網公用變壓器輕重載調節問題研究

隆燁

（江陰市供電公司，江蘇 江陰 214400）

伴隨著我國改革開放進程的不斷深入，國民經濟取得了舉世矚目的偉大成就，我國農村地區的廣大居民和鄉鎮企業對于電能的需求也在持續增大。并且需求增長的速度顯著大于供電系統的整體負荷能力的增長速度。在這樣的狀況下工作人員需要做好有關電器設備日常的保養和維護工作，公用變壓器裝置就是系統中一類重要的裝置，其主要實現電壓數值的有效轉換及調節等功能，變壓器裝置輕重載的調節過程可以實現對于配電網絡中線路電能損耗的有效控制，有助于實現較好的效益，減少供電過程中不必要的浪費現象，顯著提升電能實際應用的效率[1]。農村地區配電系統如圖1所示。

圖1 農村地區配電系統

1 農村地區配電網絡中公用變壓器裝置輕重載調整過程中出現的問題簡述

通常來講，基于變壓器裝置工作過程的特征，其能量的內部損耗一般是空載及負載2個因素所造成的，變壓器裝置一般具有比較大的容量，其內部的損耗相對比較大，空載過程中的電能消耗也是在所難免的，假如變壓器裝置處于輕載的狀態下進行工作，將會額外消耗一部分電能，也就是空轉的成本將會升高，因此有必要采取相應的措施來有效減少其電能方面的不必要的消耗。由于我國農村地區通常情況下擁有較多的外出務工的人口，使得農村地區的用電負荷表現為季節性高低及節假日類型負荷的特性。這樣就造成變壓器裝置在高峰時段的負荷比較大，也就是重過載的狀態，不過多數時段其配電網絡表現的是輕載或者是空載的狀態，盡管變壓器裝置能夠符合電能供應的要求，但是對于節能和降耗方面的指標卻很難滿足。因此電企技術人員需要進行有效的技術升級來完善農村區域配電網絡中公用變壓器裝置輕重載模式的調節[2]。變壓器裝置如圖2所示。

圖2 變壓器

2 農村地區配電網絡中變壓器裝置輕重載模式的調節方法簡述

如果農村區域的配電網絡中的變壓器裝置通過科學合理地調試操作后，可以顯著地改善配電網絡中變壓器裝置的工作模式，有效提升其工作效率，并且還能大幅度壓縮成本，不僅實現對于農村地區配電網絡中變壓器裝置的能耗的控制，降低電能的不合理消耗，還能最大限度地管控農村地區配變電工作的任務量，有利于科學合理地運用電力系統的資源，降低了設備與系統中的不必要的浪費，降低變壓器裝置的實際工作時長，降低了農村區域配電網絡的總體經營成本。變壓器裝置的輕重載模式調節的主要方法分為如下幾類。

2.1 配電網絡系統中負載率及負載系統綜合調節

通常在農村區域的配電網絡系統中設置了數量較多的公用類型的變壓器裝置，如果對這類設備進行逐個調節將會加大系統的負擔，因此基于系統的信息和數據，經過科學深入地剖析、理解對配電網絡來實施集中的統計，實現配電網絡中變壓器裝置的輕重載過程的有效調節，解析出農村區域配電網絡中變壓器裝置的平均負載參數，并求出所有負載參數間的變壓器裝置的數目。綜合實際情況，比如三相不平衡情況的統計報表、負載參數表等，全面分析農村區域配電網絡系統中變壓器裝置輕重載調節過程中發生問題，再由相關的問題著手，采取相應的措施，編制出科學合理的農村區域配電網絡公用類型變壓器裝置輕重載過程調節的應用方案。

2.2 轄區內的變壓器裝置的輕重載過程調節

一般情況下，在比較大的范圍內對變壓器裝置進行調節存在一定程度的弊端和難點，有可能使得配電網絡系統的工作發生不平穩的問題，因此必須在特定的范圍內，設置可調節的范圍來對于公用類型的變壓器裝置進行調節，這樣才能有效解決輕重載相關的問題。調節過程的內容有：變壓器裝置負載數值的調整、變壓器裝置功率因數的調整，統一執行農村區域配電網絡系統公用類型變壓器裝置的調節，并把數據和信息等集中起來，進行分析和研究。分析可使用數據報表的形式，比如：負荷數據報表、輕負荷狀態數據報表、系統功率因素數據的報表和三相不平衡狀態報表等。如果系統發生三相不平衡的狀態的時候，需要進行動態化的負荷調整。

2.3 農村配電網絡輕重載變壓器裝置的整治方法

農村區域配電網絡系統中的公用類型變壓器裝置輕重載過程的調節屬于一類重要的工作，可能受到多種因素的制約和限制，所有最好不要實施一次性的調節操作，應采用特殊時段進行專門調整的模式，逐步地對于配電網絡系統內的重載狀態的變壓器裝置實施調整操作，來實現節能的目標。在供電系統設計的過程中可以采用的模式為，1臺變壓器裝置設為主變壓器、另1臺變壓器裝置設置為備用設備，主變壓器裝置維持工作模式，備用變壓器裝置需要綜合實際負荷的情況進行動態調整，或采用1臺大功率的變壓器，另外搭配1個小功率的變壓器裝置的模式，進行獨立的控制和調整，大功率的變壓器裝置來負責提供動力類型的負荷，如果相應的負荷逐漸減少的時候，可停止其工作，轉為利用另外1個小功率的變壓器裝置來提供照明類型的電能，此變壓器處在長時間的工作狀態。

3 利用大數據技術應對配電網絡運行變壓器裝置重過載的方法

3.1 大數據為解決配電變壓器重過載提供技術基礎

隨著國民經濟的高速發展，某些發達農村地區的配電網絡系統中的變壓器裝置的重過載情況日趨突出。此類地區的供電公司對于智能化配電網絡系統的監控平臺的應用已相對普遍，能夠有效實現和營銷系統、用戶信息系統等之間的數據接口，達到同步的數據信息更新，有效生成相關的大數據。依托相應的大數據技術和系統，綜合農村區域基層設備工作管理企業設備工作過程的數據信息、運營參數反饋，能夠實現統籌調配可用的資源，高速查詢配電網絡系統中變壓器裝置發生重過載的成因，為有效應對重過載問題供了技術基礎。智能供電系統如圖3所示。

圖3 智能供電系統

3.2 基于大數據技術應對配電網絡系統中的變壓器裝置重過載問題

3.2.1 信息數據的校核、解析和變壓器裝置重過載調節過程

（1）檢查部門把負載相關的參數下發到設備裝置運行維護的單位中，負責裝置運營管理工作的人員現場校核，檢查負載率大于75%的配電網絡變壓器裝置容量是否和監控系統保持相同，假如有差異，運行管理人員將會對PMS系統中的設備參數進行修改，并測量配電網絡系統運行過程中的相關數據（主要是電流），檢查系統當前是否處于低壓設備故障導致的重過載情況，如果設備工作穩定，實際參數和監控平臺的參數之間存在明顯的差異，就對用電信息收集裝置進行檢查，如果有問題更換相應的數據采集設備即可；假如沒有問題，就計算系統的實際負載率數值。運行管理人員需要定期對于自身負責的裝置進行檢測，盡量避免信息采集和監控系統出現問題。

（2）負責設備管理的工作人員需要全力配合檢查部門分析負載率數值大于75%的配電網絡系統的變壓器裝置的三相不平衡狀況，隨后由設備管理部門進行分析，分析出現三相不平衡狀態的配電網絡系統中的變壓器裝置，是否可以通過調相及切割負荷等方式來應對重過載問題。如果是長期的重過載情況，則需要進行變壓器裝置的輪換操作，并將低壓類型的用電負荷斷開。

（3）輔助設備管理的工作人員需要全力配合檢查部門以及過往的重過載情況的記錄，研究發生負載率數值為60%～80%的配電網絡系統中變壓器裝置是否出現過重載的情況，并且對于近期出現負荷增大的趨勢進行分析，討論是否還會發生實際的重過載現象，并對于負荷的接入進行有效的控制。如果發生過重載的情況，立刻通知設備管理人員，各項參數進行比對，需要提前做好變壓器裝置的輪換的準備工作[3]。

3.2.2 農村區域配電網絡系統變壓器裝置的有效管控方案

（1）設備運行管理人員需要根據系統的實際狀態，對于PMS系統中公用類型變壓器裝置的容量進行詳盡核對，如果查出臺賬上標識的容量明顯小于設備的實際容量，需要及時上報到運行維護部門，對相關的設備臺賬及時修正，這樣就能有效杜絕由于設備臺賬的記載問題導致的重過載問題的偏差。

（2）針對由于終端用戶使用過程中出現的超負荷用電情況導致的重過載問題，設備運行管理人員需要進行與用電客戶溝通方面的工作，通過耐心詳細地講解，使得用電客戶對于負荷的大小實施適當的控制，有重過載情況發生的時候，需要及時啟動相應的應急操作流程。

（3）設備運行管理人員必須充分利用智能化的配電網絡系統監控平臺，做好相應的低負荷的監控工作。借助智能化的配電網絡監控平臺來對相應轄區的低壓負荷等參數進行有效的查詢和監控，及時發現重過載情況并且立即予以解決。

4 農村區域配電網絡變壓器裝置輕重載調節領域的前景簡述

隨著現代化和高科技領域的持續發展和進步，農村地區各類用電客戶對于電能的實際需求也出現了顯著增長，此情況下配電網絡中的變壓器裝置的工作模式也將發生改變，變壓器裝置的經濟性及工作效益都將受到一定程度的影響，對于配電網絡系統中的變壓器裝置及臺區系統的工作狀態管理勢必提出更高的需求。假如是新增加的臺區系統，工作人員可以綜合該臺區的電力系統的實際負荷參數條件來對變壓器裝置的參數和類型進行調節，并且對于變壓器裝置的額定容量、安裝區域等條件也做出了科學合理的調整，或者是根據實際情況選擇使用具有高過載特性的變壓器裝置、單相變壓器裝置等新款裝置。如果對于原先存在的臺區實施相應的技術改造，相關技術人員可以依據此臺區的三相不平衡實際情況來選擇使用低壓的三相不平衡調節設備及低壓類型的調壓裝置等。對于配電網絡系統中的變壓器裝置工作環境、工作狀態和負荷參數等情況進行合理的改進和調節，有效應對配電網絡系統中變壓器裝置的輕重載相關難題。

5 結束語

本文針對我國農村地區的配電網絡中的公用類型變壓器裝置的輕重載問題，對于問題出現的具體原因進行了分析，采用合理的變壓器輕重載調整方式，可以顯著提升農村地區配電網絡中公用變壓器裝置的工作效率，確保其安全、高效運行，增加經濟效益，減少不必要的浪費，提升農村區域的供電水平。