农村配电网的节能降耗改造技术

胡志燊

（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局龙江供电所，广东　佛山　528000）

农村配电网的节能降耗改造技术

胡志燊

（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局龙江供电所，广东佛山528000）

摘要：农村配电网系统是整个电力系统中重要的组成部分，具有很大的节能降损潜力，本文从节能降耗评估、配电网结构优化、变压器选型、无功补偿等方面，分析节能降耗改造技术在农村配电网中的应用，供有关人员参考。

关键词：农村配电网；节能降损；改造技术

农村配电网在目前的整个配电系统中比重很大，但由于其网络结构、供电设备、负荷性质、负荷分布等具体情况，在其产生的线损同样也是比重较大的，这给供电企业造成大量的经济损失。经过近年来的不断建设和改造，农村电网在节能降损方面取得了显著的成效。

1　农村配电网的运行现状

农村电网的网络结构比较分散，供电半径一般比较长，用户用电性质比较单一，加上农村用户也开始大量使用日光灯、电视机、微波炉、电冰箱、空调等对无功需求量较大的家庭电器，线路上的无功损耗较高，导致功率变低、消耗变大。无功功率还一直得不到及时的补偿，长此以往更造成对农网线路的损害。

农村用电的特点是用电时间段比较集中，主要是生产、生活用电，平时的用电负荷不太高，但在农忙、夏季以及春节等高峰时段，农网线路却呈现满载状态。在用电高峰期，许多供电设施由于长期满负荷、超负荷工作而故障或烧坏，特别在夏季高温时的降温负荷如电风扇、空调、冰箱等持续，造成变压器负载率高，即使供电企业采取割接负荷、加大线径甚至改造配变等措施，但农网设备仍发生过载跳闸停电，影响了人们的正常生产和生活。

2　农村配电网的节能降损改造措施

2.1做好整体节能评估

首先要进行电网线路分析，针对农网分支线较多的情况，需选取若干条具有代表性的线路作为分析对象，对所选线路上的各种设备、导线的耗电量和损耗进行综合计算和分析，确定节能改造的总体方向和解决办法。比如，对于经济快速发展的村居，可考虑将电压等级从10kV升级到20kV。其次，以农村配网现阶段的运行耗能现状为基础，制定配网节能降耗潜能评估方案。比如，对邻近村居的多个变压器，可根据实际能耗潜能及区域位置适当合并或减少。

2.2优化农村配电网结构

优化农村配电网结构是最为直接有效的节能改造措施，对高、低压线路路径进行合理规划，尽量将高压电线路直接引入电力负荷中心。随着农村经济的发展，原有的农村供电容量、线路、设备等逐渐难以满足负荷快速增长的要求。因此，需要根据农村配电网的运行电流密度进行科学设置，并充分考虑电价、物价、负荷总量增长等因素，提升农村配电网运行的经济效益。

当前，农村10kV及以下电网的线损随着负荷的增加比重越来越大，如果将农村电网由10kV提升到20kV电压等级，则在输送同等功率电能时，线路电流降低为原来的一半左右，损耗则降到原来的25％，有效降低电能输送过程中的一次能源消耗，提高终端供电电压的质量。

2.3合理选型和布置变压器

对配电变压器的选型与布置必须正确，具体可考虑：

（1）农村配电网分布较广，平常的负荷率会存在较大变动，负荷的峰值与谷底相差较大。因此，应坚持以“分层分区、就地平衡”的原则配置变压器；

（2）在满足农村配电网输配电的前提下，选用节能型的变压器。一直以来，农村配电网中能耗率较大的变压器没有得到及时更换，如一些S7、SL7等旧型号的变压器能耗大，降低供电质量。所以，在改造时应选用S11或以上的节能变压器。比如，S13型开口式立体卷铁心变压器的铁心为三角排列，且无接缝，用于专用设备上卷绕成型，大大降低了磁阻，比S11卷铁心节能变压器空载电流减少了70～85％。使用节能变压器能够降低其空载耗损率以及负载耗损率，提高配网供电质量，同时起到良好的节能效果；

（3）变压器的选址也是一种有效的节能降耗措施，选址的科学性直接关系到配电网电压的损失率以及电能损耗值。所以我们在配网改造时必须正确地为变压器选址。根据改造工程的实际情况，应将变压器尽可能布置在电力负荷地中心。对于供电负荷相对密集的区域，还需要采用多点布置的方式进行整体规划，降低配电网运行过程中产生的线损，提高供电电压，保证供电质量。

2.4确保配变经济运行和三相平衡

通过优化运行方式、合理调整负载及改善运行条件等措施，使配电变压器保持在损耗较低的状态下运行就能最大限度地节能。同时，还要让变压器的三相平衡运行，因为在相同负载下，当三相负荷最大不平衡度达时，变压器的功率损耗、无功功率是三相平衡时的3倍。三相负荷不平衡运行时会产生零序电流，增加磁滞和涡流损耗，致使变压器局部金属件温度升高，严重时将导致变压器运行事故发生。因此，我们要加强配电网结构的改造，定期检查三相负荷是否平衡，及时调整相间负荷，确保三相负荷平衡分配；还要加强负荷侧管理，定期测试三相电流平衡度，运用负荷终端管理系统等信息技术手段长期关注配变的平衡运行，对配电站出线干线和大电力用户，应在回路安装三相短线保护，即使任何一相导线断开时，也可及时切断三相负荷。

2.5加装无功补偿设备

在农网线路中安装无功补偿电容器，可以有效的降低损耗，减少电网中无功功率的传递，改善电压质量，提升农网的输电能力，使供电设备效率得到提高。我们可按照“三个结合”的原则进行无功补偿（即就地补偿与集中补偿相结合、电网补偿与用户补偿相结合、高压补偿与低压补偿相结合），还可以合理的选择无功补偿点，针对不同设备在不同的位置安装无功补偿电容器，达到不同的节能效果。比如，在配变低压侧安装无功补偿电容器组，根据变压器的容量比例进行补偿，也可利用自动投切技术进行电容器分组投切。

3　总结

农村电网结构较薄弱、用电负荷分散、无功功率较大、调压管理较弱等等问题，是导致10kV农村配电网沿线各负荷点电压偏低、线损较大的主要原因。在农村配电网的节能升级改造过程中，我们应根据农村配电网的固有特点，不断优化电网结构、使用节能型变压器、确保配变经济运行、增加无功补偿设备，提高农网的运行质量，为构建节能和谐的新农村作出贡献。

参考文献：

[1]吴长利.农村配电网节能经济运行问题研究[J].科技向导，2013（7）：124-125.

[2]徐强，曹俊华.提高农村配电网节能经济运行措施探讨[J].中国电力教育，2012（12）：147-148.

作者简介：

胡志燊，（1972—），男，广东顺德人，供用电工程师、高级政工师，研究方向：供用电网络的运行、维护、分析与规划、建设、改造，以及电力市场营销管理、效益分析等。