供電企業(yè)“跑、冒、滴、漏”和配電網(wǎng)線(xiàn)損居高不下的問(wèn)題，一直是困擾供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的瓶頸。通過(guò)近幾年的電網(wǎng)改造，電網(wǎng)裝備水平得到了較大改善，線(xiàn)損率逐年下降，但一些臺(tái)區(qū)特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民密集區(qū)低壓線(xiàn)損率依然居高不下，個(gè)別臺(tái)區(qū)線(xiàn)損高達(dá)30%以上，這給供電企業(yè)線(xiàn)損管理和經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了巨大壓力。
配電網(wǎng)的損耗分為管理線(xiàn)損和技術(shù)線(xiàn)損，管理線(xiàn)損通過(guò)科學(xué)的管理方法來(lái)降低，技術(shù)線(xiàn)損主要采取技術(shù)措施來(lái)降低，包括對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造和改善電網(wǎng)運(yùn)行方式等措施。下面談?wù)勣r(nóng)村配電網(wǎng)節(jié)能降損幾項(xiàng)技術(shù)措施。
一、合理選擇配電變壓器
配電變壓器的選擇包括配電變壓器容量、型號(hào)的選擇以及變壓器安裝位置的選擇。
1.配電變壓器容量選擇
配電變壓器容量應(yīng)根據(jù)該區(qū)域的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)選擇，如果容量選擇過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，變壓器利用率低，空載損耗增加。選擇容量過(guò)小，會(huì)引起變壓器過(guò)載，損耗同樣增加，嚴(yán)重時(shí)將可能導(dǎo)致變壓器過(guò)熱或燒毀，因此，配電變壓器必須根據(jù)所安裝區(qū)域平時(shí)負(fù)荷和最大負(fù)荷進(jìn)行合理的選擇。
2.配電變壓器型號(hào)的選擇
主要是選用應(yīng)用了新技術(shù)、新材料、新工藝的新型號(hào)高效節(jié)能配電變壓器，降低能耗。(1)選用非晶合金鐵芯變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料——非晶合金制作鐵芯而成的變壓器，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗下降80%左右，空載電流下降約85%，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和變壓器負(fù)載率較低的地方使用。三相非晶合金鐵心配電變壓器與S9型配電變壓器相比，其年節(jié)約電能量相當(dāng)可觀(guān)。
(2)選用卷鐵芯全密封型配電變壓器。卷鐵芯全密封型配電變壓器是近幾年研制的新一代低噪聲、低損耗型變壓器，卷鐵芯無(wú)接縫，全部磁通磁化方向與硅鋼片軋壓方向相同，充分地發(fā)揮了硅鋼片的取向性能，在條件相同的情況下，卷鐵芯與疊片鐵芯相比，空載損耗下降了7%～10%，空載電流可下降50%～70%。由于變壓器高低壓線(xiàn)圈在芯柱上連續(xù)繞制，繞組緊實(shí)，同心度好，更加增強(qiáng)了產(chǎn)品的防盜性能，噪聲下降10分貝以上，溫升低16～20K。
由于該型號(hào)變壓器空載電流小，因此降損效果明顯，可提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)，減少無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入，節(jié)省設(shè)備投資和降低運(yùn)行能耗。
(3)選擇有載自動(dòng)調(diào)容配電變壓器。有載自動(dòng)調(diào)容變壓器是將變壓器線(xiàn)圈采用串、并聯(lián)接線(xiàn)，在變壓器的低壓線(xiàn)圈上接有有載調(diào)容開(kāi)關(guān)，在變壓器低壓側(cè)接有電流互感器和自動(dòng)控制器，通過(guò)電流互感器提供變壓器負(fù)荷狀態(tài)，自動(dòng)控制器可按負(fù)荷自動(dòng)調(diào)擋運(yùn)行。有載自動(dòng)調(diào)容變壓器解決了長(zhǎng)期以來(lái)電磁線(xiàn)圈變壓損耗較高、需要人工操作的缺點(diǎn)，進(jìn)一步降低了變壓器的空載損耗和空載電流。有載自動(dòng)調(diào)容變壓器特別適用于負(fù)荷分散、季節(jié)性強(qiáng)、平均負(fù)荷率低的用戶(hù)。
3.配電變壓器安裝位置的選擇
變壓器安裝位置除滿(mǎn)足場(chǎng)地、環(huán)境要求外，還要考慮將配電變壓器接近負(fù)荷中心位置，使供電半徑盡量縮短，最好控制在500米范圍內(nèi)。對(duì)于負(fù)荷比較分散的臺(tái)區(qū)，也應(yīng)將絕大部分負(fù)荷盡量控制在500米范圍內(nèi)。
二、改善低壓供電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
根據(jù)理論計(jì)算，配電變壓器如果設(shè)在負(fù)荷中心位置，分支線(xiàn)向四周輻射式，在網(wǎng)絡(luò)總電阻相等、供電容量相同的條件下，低壓分支線(xiàn)越多，損失越小，而且是隨分支線(xiàn)數(shù)的平方在快速下降。所以從配電變壓器的低壓出口到每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，盡量增加分支線(xiàn)數(shù)，供電半徑宜控制在500米內(nèi)，有利于降低低壓網(wǎng)損。三、改造老舊低壓計(jì)量裝置
低壓計(jì)量裝置改造包括表計(jì)、表箱、進(jìn)出線(xiàn)的改造。一是降低表計(jì)計(jì)量誤差;二是配備封閉表箱，可起到良好的防竊電作用;三是通過(guò)更換進(jìn)出線(xiàn)消除導(dǎo)線(xiàn)破損和接觸不良帶來(lái)的電能損耗。
如筆者所在單位某供電營(yíng)業(yè)所2條10千伏線(xiàn)路通過(guò)改造所帶居民計(jì)量裝置，線(xiàn)損由原來(lái)大于20%降低到現(xiàn)在的7.5%～8.5%，效果顯著。
三、保持變壓器低壓三相負(fù)荷平衡運(yùn)行
配網(wǎng)變壓器采用Y，yn0接線(xiàn)組別的變壓器，當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)，零線(xiàn)沒(méi)有電流。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)(主要是單相設(shè)備負(fù)荷的增減)，就會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷的不平衡。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，在低壓繞組和二次零線(xiàn)內(nèi)便會(huì)有零序電流通過(guò)，進(jìn)而增加了變壓器的損耗。因此調(diào)整配電變壓器三相負(fù)荷，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
低壓電網(wǎng)中，由于各種單相負(fù)載的接入，三相負(fù)荷往往很不平衡，這將使變壓器和低壓線(xiàn)路中產(chǎn)生的損耗大幅增加，在輸送相同功率的情況下，三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)造成的變壓器和線(xiàn)路的損耗比對(duì)稱(chēng)運(yùn)行要高許多。如果三相負(fù)荷電流不平衡率在20%以上時(shí)，線(xiàn)損率可升高2%～3%，為了取得三相負(fù)荷的平衡，降低線(xiàn)損，三相接戶(hù)線(xiàn)應(yīng)盡量由同一電桿不同相上引下，保持三相接戶(hù)線(xiàn)負(fù)荷平衡;還要根據(jù)季節(jié)變化特點(diǎn)開(kāi)展變壓器負(fù)荷平衡測(cè)試工作，及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整。
四、加大無(wú)功補(bǔ)償力度
配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償可分為二次變集中補(bǔ)償、10kV線(xiàn)路分散補(bǔ)償、隨變壓器補(bǔ)償和隨機(jī)補(bǔ)償，其中隨器補(bǔ)償是無(wú)功就地平衡最有效的方法之一，也是供電分公司節(jié)能降損的一項(xiàng)重要措施。
第一，在有條件安裝集中補(bǔ)償裝置的變電站10kV母線(xiàn)上加裝補(bǔ)償電容器，使無(wú)功得到平衡。
第二，采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償方式，把配電網(wǎng)部分無(wú)功功率就地平衡，一方面降低有功損耗和電壓損耗，另一方面以滿(mǎn)足負(fù)荷變動(dòng)時(shí)最低補(bǔ)償?shù)男枰?，避免輕載時(shí)過(guò)補(bǔ)償。
第三，在線(xiàn)路較長(zhǎng)、負(fù)荷較大的10kV線(xiàn)路上安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行分散補(bǔ)償，補(bǔ)償容量取配電變壓器空載無(wú)功總功率的1.1～1.3倍進(jìn)行補(bǔ)償。
第四，增加動(dòng)力用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償，新上動(dòng)力用戶(hù)在設(shè)計(jì)階段要考慮到無(wú)功補(bǔ)償裝置;現(xiàn)階段把無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)放在小容量動(dòng)力用戶(hù)上，補(bǔ)償?shù)姆椒☉?yīng)以隨機(jī)補(bǔ)償為主，實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡，這樣可收到較好的降損效果，提高配電變壓器利用率。
例如：某分公司現(xiàn)有架空變壓器臺(tái)458座，全部未安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。小區(qū)配變站567座，其中388座安裝了無(wú)功補(bǔ)償柜，231座小區(qū)配變站無(wú)功補(bǔ)償柜未投入運(yùn)行。按每臺(tái)無(wú)功補(bǔ)償柜檢修費(fèi)用1000元計(jì)算，無(wú)功補(bǔ)償柜全部投入運(yùn)行需投入資金23.1萬(wàn)元。按每臺(tái)無(wú)功補(bǔ)償柜每月降損600kWh計(jì)算，月節(jié)約資金6.93萬(wàn)元，3個(gè)月內(nèi)即可收回投資。
如果將變壓器臺(tái)和小區(qū)配變站全部安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，按每臺(tái)無(wú)功補(bǔ)償柜1.5萬(wàn)元計(jì)算，需投入資金1274萬(wàn)元。按每臺(tái)無(wú)功補(bǔ)償柜每月降損600kWh計(jì)算，月節(jié)約資金19.11萬(wàn)元，6年內(nèi)即可收回投資。
五、改善供電電壓水平
電壓如過(guò)低或過(guò)高，都將給供用電設(shè)備帶來(lái)危害和增加電能損耗，因此，加強(qiáng)日常用戶(hù)電壓監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償或在調(diào)節(jié)變壓器分接頭等手段，把絕大多數(shù)用戶(hù)電壓水平控制在額定允許的偏移范圍內(nèi)，改善電壓水平，降低電能損耗。
10kV及低壓電力用戶(hù)允許電壓波動(dòng)范圍為額定電壓的±7%，低壓照明用戶(hù)為額定電壓的-10%～7%。在額定電壓允許的波動(dòng)幅度內(nèi)，運(yùn)行電壓提高，電流相應(yīng)降低，因電能損耗與電流的平方成正比，所以在輸送功率不變時(shí)適當(dāng)提高運(yùn)行電壓，可明顯地降低線(xiàn)路損耗。
