淺談10kV配網(wǎng)電壓質(zhì)量改善與降損措施

伊立挺

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門鶴山供電局，廣東 鶴山 529700）

0 前言

10kV配網(wǎng)的線損問(wèn)題較為嚴(yán)重，因此，必須成為治理與管理的重點(diǎn)。線損率集中體現(xiàn)出了配網(wǎng)運(yùn)行治理，以及電壓質(zhì)量也成為一個(gè)重要的指標(biāo)，要想提高配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，確保其功能與作用得到有效發(fā)揮，就要從電壓質(zhì)量與線損兩大方面入手，明確影響配網(wǎng)電壓質(zhì)量的因素，以及容易引發(fā)線損的問(wèn)題等等，在此基礎(chǔ)上來(lái)掌握提高其電壓質(zhì)量的科學(xué)方法，并采取有效措施來(lái)降損，維護(hù)配網(wǎng)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，只有這樣才能改善電壓質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能降損的目標(biāo)。

1 10kV配網(wǎng)電壓質(zhì)量改善方法

1.1 參照負(fù)荷狀態(tài)來(lái)科學(xué)變換線路運(yùn)行模式

必須做好線路運(yùn)行監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)分析工作，從而對(duì)線路負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的變化與調(diào)節(jié)，防止電力設(shè)備，例如：變壓器等空載運(yùn)行，正常情況下，變壓器應(yīng)該在75%-80%的負(fù)荷率下運(yùn)行，當(dāng)其負(fù)荷率在30%以下時(shí)，則要從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方向出發(fā)，對(duì)應(yīng)調(diào)換容量合適的變壓器，當(dāng)負(fù)荷率處于30—60%狀態(tài)時(shí)，則應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，來(lái)明確有無(wú)調(diào)換變壓器的必要，同時(shí)，通常在節(jié)假日時(shí)期，企業(yè)用電量較少，處于負(fù)荷較小時(shí)期，此時(shí)，正確的做法是把負(fù)荷聚集到某一個(gè)或特定的幾個(gè)變壓器中，這樣才能減少變壓器的空載運(yùn)行規(guī)模，從而控制功率的無(wú)功損耗，科學(xué)調(diào)整負(fù)荷來(lái)維護(hù)線路負(fù)荷的平衡，能夠極大地提高配網(wǎng)電壓質(zhì)量。

1.2 參照實(shí)際用戶來(lái)科學(xué)定位變壓器分接開關(guān)

必須重視變壓器一次額定電壓的選擇，只有科學(xué)優(yōu)選，才能確保二次電壓值合理，在這一過(guò)程中需要特別關(guān)注的是：當(dāng)變壓器臨近電源時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)高一次線圈額定電壓的選擇，可以調(diào)至10.5kV,相反，則要保持原電壓數(shù)，那就是：10kV，只有通過(guò)這種方式才能確保二次電壓靠近額定電壓。可以從分接開關(guān)入手來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的電壓分接頭，從而確保其二次電壓在-5%~+5%之內(nèi)變化，以此來(lái)補(bǔ)償?shù)蛪憾司€路的電壓損耗，確保用電端的電壓處于平衡狀態(tài)，不會(huì)過(guò)分偏離科學(xué)范圍。這其中最關(guān)鍵的是：為了分接開關(guān)檔次的選擇科學(xué)合理，要積極深入實(shí)際，細(xì)致檢查、核查，定位電壓最佳處。因?yàn)橹挥姓_科學(xué)地定位分接頭，才能防止不合理調(diào)整危害或破壞電氣設(shè)施的問(wèn)題，進(jìn)而從整體上來(lái)提高配網(wǎng)電壓質(zhì)量。

1.3 科學(xué)控制供配電系統(tǒng)阻抗

一般情況下，電壓降的值=電流x 阻抗，線路電阻又同導(dǎo)線的長(zhǎng)度呈正相關(guān)、同導(dǎo)線截面呈負(fù)相關(guān)，因此，應(yīng)該控制線路距離，擴(kuò)大導(dǎo)線截面面積，以此來(lái)有效控制配電系統(tǒng)阻抗。一些配網(wǎng)干線，其負(fù)荷變化范圍較大，通過(guò)科學(xué)控制供配電系統(tǒng)阻抗，一方面控制了功率與電能損耗，另一方面有效控制負(fù)荷起伏變化所引發(fā)的線損問(wèn)題，從而維護(hù)電壓平穩(wěn)供應(yīng)。

1.4 積極確保三相負(fù)荷處于平衡狀態(tài)

如果三相負(fù)荷不能給均衡地分布，就可能出現(xiàn)不平衡的電壓，這無(wú)疑增加了電壓不平衡流動(dòng)的概率，甚至出現(xiàn)偏移問(wèn)題。

1.5 引入并聯(lián)電容器模式

這一模式的選擇是從配網(wǎng)整體來(lái)說(shuō)的，這一方法也能夠達(dá)到改善配網(wǎng)電壓質(zhì)量的目標(biāo)。它具有多方面的優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)為：減少有功功率損耗，便于操作、維護(hù)簡(jiǎn)單、單臺(tái)容積小，容易變成組裝置，即使某一電容器出現(xiàn)故障問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)依然會(huì)照常故障，因此，這一方面具有相對(duì)廣泛的適應(yīng)范圍。

利用并聯(lián)電容器來(lái)改善電壓質(zhì)量具體的功能包括以下方面：

第一，有效補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。因?yàn)椴⒙?lián)電容器同電感性負(fù)荷并聯(lián)裝配在一起，因此，二者的工作運(yùn)行處于相對(duì)平衡狀態(tài)，那就是電感性負(fù)荷吸入能量，對(duì)應(yīng)的并聯(lián)電容器則要釋放能量，反之亦然，二者并聯(lián)裝配，能夠維持能量的平衡，實(shí)現(xiàn)能量的相互轉(zhuǎn)換和補(bǔ)償。也就是當(dāng)無(wú)功功率被電感性負(fù)荷收走時(shí)，對(duì)應(yīng)的并聯(lián)電容器則能夠釋放無(wú)功功率，從而達(dá)到平衡補(bǔ)償?shù)哪康?。如果電網(wǎng)容量穩(wěn)定，則會(huì)有效控制無(wú)功功率的出現(xiàn)，由此提升功率因數(shù)，確保了電壓質(zhì)量。

第二，增強(qiáng)設(shè)備出力。因?yàn)橛泄β实谋磉_(dá)公式為：P=S COSφ從這一公式中能看到：P與COSφ呈正相關(guān)，也就是說(shuō)當(dāng)COSφ上升時(shí)，對(duì)應(yīng)的有功功率P也會(huì)對(duì)應(yīng)上升，那么，電氣設(shè)備的有功出力也有所增加。

第三，控制功率與電能損耗。對(duì)于三相交流電路來(lái)說(shuō)，功能損耗一般用△P來(lái)表示，常見的功率損耗公式為：

從上面的公式中能夠看到：如果功率因數(shù)上升，對(duì)應(yīng)的功率損耗則會(huì)降低，進(jìn)而減少配網(wǎng)線路的線損，維護(hù)其電壓質(zhì)量。

第四，科學(xué)連接電容器。并聯(lián)電容器要符合額定電壓值，對(duì)于三相供電系統(tǒng)，如果在額定電壓方面，單相電容器與電力網(wǎng)達(dá)成一致，那么電容器最好選擇三角形鏈接模式，如果拋棄三角形接法，而采用星形接法，則要確保單相電壓在線電壓的1/ 倍。

如果同線路相比，單相電容器額定電壓較低，則適合選擇星形連接法，也可以將多個(gè)電容器進(jìn)行串聯(lián)，打造出一個(gè)三角形。對(duì)于三相電容器的使用，則要在其額定電壓大于等于電網(wǎng)時(shí)為最佳。這其中需要重點(diǎn)關(guān)注：只有電容器組中性點(diǎn)能夠接地的配網(wǎng)系統(tǒng)才能利用星狀連接模式。

2 10kV配網(wǎng)降損的科學(xué)方法

2.1 增加并列線路運(yùn)行

這一方法主要就是從線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方向出發(fā)，通過(guò)增設(shè)并列的電力線路來(lái)達(dá)到降損目標(biāo)的方法，具體操作步驟為：在同一電源到同一受電點(diǎn)中設(shè)置多條線路，確保其能夠并列工作。

第一，通過(guò)增加相同截面電線、相同距離電線，并確保它們并列工作，從而達(dá)到節(jié)能降損的目標(biāo)，這一過(guò)程的具體公式為：

第二，將不等截面導(dǎo)線添加到基礎(chǔ)導(dǎo)線中，這樣節(jié)能降損公式則體現(xiàn)為：

式子中，r1表示原線路導(dǎo)線電阻，r2則表示增加線路導(dǎo)線電阻。

2.2 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)改造

要做好網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與優(yōu)化改造工作，定期檢查配網(wǎng)線路，對(duì)于那些年久老化的線路要進(jìn)行更換、翻新，及時(shí)更換那些損耗率較高的變壓器，從而達(dá)到節(jié)能降損的目的。

2.3 增設(shè)電源點(diǎn)

經(jīng)濟(jì)的建設(shè)、社會(huì)的發(fā)展都加劇了用電需求，對(duì)應(yīng)的用電負(fù)荷也持續(xù)上升，單純依靠單一的低壓電網(wǎng)來(lái)供電，會(huì)產(chǎn)生很大難度，線損率也會(huì)增加，因此，可以考慮在供電距離較長(zhǎng)范圍內(nèi)增設(shè)電源點(diǎn)，這樣就有效控制了供電距離，從而減少了線損。

2.4 無(wú)功補(bǔ)償降損

因?yàn)樵谡麄€(gè)的供電系統(tǒng)內(nèi)部，有非線性負(fù)荷，且處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，這樣就很容易造成供電系統(tǒng)發(fā)生有功或無(wú)功的變化，這樣就會(huì)影響系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，在沒有充足的無(wú)功儲(chǔ)備條件下，電網(wǎng)電壓質(zhì)量就會(huì)受到影響。所以，為了確保電壓質(zhì)量，就要對(duì)供電系統(tǒng)或用戶設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償，有效控制線損，從而提升電壓質(zhì)量。

2.5 加強(qiáng)降損管理

（1）做好電能計(jì)量與用電營(yíng)業(yè)的管理。必須裝配科學(xué)精準(zhǔn)的計(jì)量設(shè)備，確保用戶的用電量能被精準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)。同時(shí)也要加強(qiáng)日常用電管理，重點(diǎn)防范竊電行為，同時(shí)，也要做好抄表核算，減少不法竊電行為。

（2）實(shí)行線路理論計(jì)算制度。為了有效控制線損，就要加強(qiáng)線損的計(jì)量與檢查，要定期對(duì)配網(wǎng)線損加以計(jì)量，必須從理論上集中掌握各個(gè)用電設(shè)備、配網(wǎng)系統(tǒng)部件等的功率與電能損耗大致范圍，要形成一個(gè)科學(xué)的預(yù)測(cè)與估算，將其同現(xiàn)實(shí)計(jì)量獲得的線損值加以對(duì)比，以此來(lái)明確影響線損的因素，針對(duì)這些因素來(lái)采取有效的防范對(duì)策，從而有效控制線損。

（3）加強(qiáng)線損的考核式管理。為了有效控制線損，就要引入嚴(yán)格的考核機(jī)制，通過(guò)考核監(jiān)督等方法來(lái)有效控制線損，科學(xué)劃分區(qū)域、劃分臺(tái)區(qū)，不同線路區(qū)域與臺(tái)區(qū)分別由各人負(fù)責(zé)，實(shí)行定期的線損考核，并根據(jù)線損變化發(fā)展的趨勢(shì)，來(lái)把握線損考核重點(diǎn)和方向，重點(diǎn)要加強(qiáng)抄表管理，減少由于不負(fù)責(zé)任的抄表行為所引發(fā)的線損問(wèn)題，全面提升各個(gè)區(qū)域、各個(gè)線路段的線損管理水平。

2.6 配置自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備

這一設(shè)備發(fā)揮著調(diào)壓的功能和作用，是一種自耦變壓器，發(fā)揮著有載調(diào)壓的功能，能夠有效提升線路電壓，減少配網(wǎng)線路功率損耗，然而，這一設(shè)備的缺點(diǎn)體現(xiàn)在：成本較高，需要幾十萬(wàn)的投入，自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備適合用在哪些高質(zhì)量電壓需求、普通方法無(wú)能為力的較為個(gè)別的電力線路中。

3 總結(jié)

10kV配網(wǎng)電壓質(zhì)量改善方法體現(xiàn)為科學(xué)的調(diào)壓與增設(shè)電源點(diǎn)等等，也要輔助其他方法的選擇與應(yīng)用，從而達(dá)到提高電壓質(zhì)量的目標(biāo)，同時(shí)，也要加強(qiáng)降損管理，掌握降損技術(shù)，采取科學(xué)的降損管理方法，從而維護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)的正常、高效運(yùn)行，全面提升配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，滿足供電需求，同時(shí)增加供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。

[1]許一星，李越冰.電網(wǎng)電壓?jiǎn)栴}與調(diào)整措施[J].中國(guó)電力教育，2009(139): 261-262．

[2]趙俊光，王主丁，張宗盛等.基于節(jié)點(diǎn)補(bǔ)償容量動(dòng)態(tài)上限的配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃優(yōu)化混合算法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2009,33(23):69-74．

[3]吳強(qiáng).實(shí)際配電系統(tǒng)線損分析與降損措施研究[D].成都:四川大學(xué),2011．