配电网节能降损措施分析

配电网节能降损措施分析

易智明 肖志 王斌彬

国网江西省电力有限公司抚州供电分公司 江西 抚州 334400

摘要：配电网节能降耗措施制定所考虑的影响因素主要包括：运行电压、输送电流、导线截面、供电半径、变压器参数、无功补偿、三相平衡、负荷曲线、谐波含有率等多项因素，应结合配电网电源、装备、运行和管理的实际情况，兼顾负荷发展趋势，有计划地制定改造方案和经济运行措施。

关键词：配电网；节能降损；措施分析

1.配电网设备改造措施

1.1线路改造

设备运行比较长一段时间后，会日益老化产生接触不良，导致附加电阻增大。同时随着经济社会的发展、负荷的增加，已经不能满足负荷的要求，表现为负荷电流接近线路的额定电流、变压器的负载率较高。故在大电阻和大电流的情况下，配电网损耗很大。同时，这也是危害配电网可靠运行的薄弱环节，由于这些元件本身可靠性不高，相对于其他元件更易发生故障，而且在其他元件故障时，转供负荷的能力很小。线路的更换可参考经济电流密度。根据《城市中低压配电网建设改造技术细则》，城市配电线路主干线裸导线截面须大于等于150平方毫米，分支线需大于等于70平方毫米，同时导线的截面应根据负荷的发展情况选取。以一条平均电流为100安、长度为3千米的线路为例，当导线截面为50平方毫米时，月损耗电量为13608千瓦时，而当导线截面增大到95平方毫米时，损耗降低到7162千瓦时。

1.2配变改造

配变损耗是配电网损耗的一个重要部分，选择低损耗配变将带来很好的节能效果，是节能降损的主要措施之一。对于一台容量为1000千伏安的10千伏配电变压器，若负载率为50%，采用不同类型的变压器将有不同的损耗。选择配电变压器型号时，不仅应该使配变的铜损和铁损都比较小，而且两者的比重也需要考虑。

负荷特性平稳且变化不大的地区宜选用铜损比较小的变压器，负荷昼夜特性变化大且一年中大部分时间负荷比较低的地区，宜选用铁损较小的变压器。年负荷变化比较大的地方，如农业用电为主的地方，可以选用变容量变压器，在使用时可以通过改变变压器的接线方式来变换容量。

1.3网架改造

对于一些老城区和配电网建设比较早的地区，由于我国经济发展迅速，负荷增长很快，许多地区配电网的结构已经难以满足可靠性和节能优化运行的需要。因此，必须进行配电网结构的调整。其主要措施包括：超前规划，增加变电站的布点，提高配电网容载比，降低馈线供电半径。由于我国城市发展很快，如不超前规划和建设变电站，以后再选址就会越来越难。通过增设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可靠性，又可及时调整馈线负荷，使其保持均衡，实现节能配电。

2.配电网经济运行措施

2.1提高对配电线路运行电压的调节能力

通常，若某时段变电站供电的多数配变负载率都在40%以上时，提高母线电压可起到节能效果，此时应该采取变电站主变抽头调整和电容器组投切等措施将10千伏母线电压提高到接近10.7千伏来运行。若某时段变电站供电的多数配变负载率都在30%以下时，则要降低母线电压以起到节能效果，此时应该采取措施将10千伏母线电压降低到10.0千伏来运行。当多数配变负载率都在30%~40%时，则可以将母线电压控制在10.0~10.1千伏附近。

2.2定期进行配电网网架结构的调整与优化

在保证供电可靠性和系统运行约束的基础上，应进行网架合理的调整和一定的开关优化重组，以控制配电线路的输送半径、平衡不同馈线的负荷、消除过载、使配电网网损尽量减小，以提高运行经济性。特别是对于走廊及覆盖区域邻近的线路，在日常运行中应定期监测，对比其负载水平，在此基础上调整负荷，使其尽量均衡分布在不同的配电线路上。

2.3安排配电变压器经济运行

配电变压器的日平均负载率宜控制在15%~50%之间范围内，这个日平均负载率是指一天之中平均视在功率和变压器额定容量之比。对于有多台变压器供电的用户，应引导其进行变压器经济运行。比较粗略的办法是：若负荷大于一台配变容量的50%（对高能耗配变为65%）就可以投入2台配变运行，大于一台配变容量的100%（对高能耗配变为130%）就可以投入3台配变运行。若负荷小于一台配变容量的60%（对高能耗配变为90%）就可以由3台配变调整为2台运行，小于一台配变容量的30%（对高能耗配变为45%）就可以由2台配变调整为一台运行。

2.4加强对三相负荷平衡度的监控和调整

对各用电量较大的配变进行三相负荷统计（特别是用电高峰期的三相负荷数据），包括：三相电流、三相电压、三相有功功率、三相无功功率，并记录下对应配变型号，低压配电导线型号和长度、负荷沿线分布数等，作为三相不平衡分析计算的基础参数。

根据已经收集到的三相负荷、配变、低压线路数据，利用专业软件计算出对应运行条件下三相不平衡在一定时间内（如一个月）造成的附加损耗电量，从而为三相负荷调整的必要性及效益提供依据，即每个月对容量较大的配变的三相不平衡情况进行评估，达到一定程度的就进行三相人工调整。

一个简单的原则是：对于三相四线制低压供电线路，变压器出口处不平衡度应不大于10%。对三相不平衡程度波动较大不便于频繁调整各相负荷且功率因数长期较大的配电变压器，建议配变低压侧无功补偿装置采用分相动态无功补偿。

2.5引导用户积极参与和配合削峰填谷调度

根据不同企业负荷的类别，兼顾负荷的具体情况及特殊性，协调并合理地制定各工厂企业的峰谷用电计划，充分发挥峰谷电价的调节作用，提高供用电效率。对于峰谷差大、负载率低的专变用户，要分析其负荷特性和生产方式，引导其参与用电需求侧管理，达到削峰填谷的效果。对一些负荷特别重的企业，建议采用两回甚至多回线路供电，并引导其尽量避免大容量设备在负荷高峰时用电。

3.配电网结构的优化

3.1对老旧低压计量设备的改进

低压计量设备改进不仅仅要对表计以及表箱进行改进，同时还有进出线改进：①降低表计计量误差；②装上封闭表箱，能够产生优秀防窥电能力；③将进出线进行换新能够降低导线破损以及接触不良造成的不良影响。

3.2加大无功补偿力度

这一数值主要有以下这几种，他们分别是二次变集中、10kV线路分散以及随变压器还有随机补偿，这里面第三者是其中相对来说最好的一种手段，同时作为现实中供电单位常用的一种方法。①需要将补偿的电容器安装在适用于其他的集中补偿设备的变电站上，这回让无功变得平衡。②使用低压侧集中补偿方法，让系统其中地方无功功率就在原本的地方平衡，这样既可以使得电压消耗减少，同时也可以让有功消耗减少，此外也能使得负荷变动进行的时候得到其最低补偿，防止补偿过度。③加大动力使用者无功补偿，新的使用者也应当参考这些方面。

结束语

配电网线损一直以来是电网公司所关注的重点、难点问题，本文针对该问题从配电网设备改造和经济运行2个方面提出了具体的改进措施，其中设备改造措施主要包括线路改造、配变改造和网架改造。经济运行措施主要包括加强配网调度能力、定期优化配网运行方式、配变经济运行、加强三相负荷平衡度监控及需求侧响应。通过上述措施，可有效地降低配电网损耗，提升电网运营效益。

参考文献

[1]苑金鹿.配电网中线损分析及降损措施的研究[D].昆明理工大学,2021.

[2]陈艳.基于降损节能视角下的电力配电网损耗分析及应对措施研究[J].,2016,(24)

[3]李龙胜.配电网节能现状及优化措施分析[J],2016,(21)

[4]李亦农,陈嘉昕,陈宁,段红梅.配电网损耗情况分析及节能降损措施研究[J](33)