淺談三相負荷不平衡及降低有功損耗

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【摘要】文章分析了配電網(wǎng)絡降低有功損耗的各種技術措施和管理手段。城市經(jīng)濟發(fā)展與城市建設的現(xiàn)狀，總結了當前配網(wǎng)進行三相不平衡率與降耗節(jié)能改造所面臨的一些客觀困難，由此提出了一些相關建議。 

【關鍵詞】；配電網(wǎng)；三相不平衡率與降耗  前言  在低壓配變臺區(qū)中，變壓器擔負著配電的重要任務，是配變臺區(qū)的中心樞紐；配變臺區(qū)的線路網(wǎng)絡則為變壓器的傳輸電能的通道。而三相負荷平衡既是衡量低壓配變臺區(qū)線路網(wǎng)絡結構合理性的重要依據(jù)。配變臺區(qū)三相負荷能否平衡，不僅關系到變壓器供電的可靠性和穩(wěn)定性及電壓合格率，而且關系變壓器供電的損耗及線路損耗。  配電變壓器三相負荷不平衡時，將會造成配電變壓器損耗及線路損耗的增加，還會降低變壓器的利用率，還會對系統(tǒng)電壓質量有影響，調整低壓配變臺區(qū)負荷平衡從而達到供電可靠性和穩(wěn)定性，降低有功損耗。  一、三相負荷不平衡及線路損耗的原因  通過在對臺區(qū)負荷測試中發(fā)現(xiàn)，部分配變臺區(qū)存在三相負荷不平衡的情況，及線路損耗經(jīng)過分析其原因有以下幾條：  1、工作人員測量數(shù)據(jù)存在偏差，同時工作人員責任心不強，負荷搭接時隨意性較大，哪里好搭接，就在哪接。沒有考慮到負荷的分配。  2、線路事故故障影響較多。如：變壓器缺相運行、低壓四線斷線等事故故障等。  3、低壓配網(wǎng)格局不合理，配網(wǎng)通道受到限制，存在著樹線的矛盾。改造投入不徹底。  4、三相四線制用戶因零線線徑偏小，會因三相負荷不對稱而造成燒斷零線，進而燒壞用戶的用電設備。  5、公用變壓器的的工作接地和保護接地樁因年久銹蝕，接地電阻值很多不符合規(guī)程要求，會造成中心點偏移，而使三相負荷不平衡。  二、降低三相不平衡及降低有功損耗的技術措施  1、合理調整運行電壓。通過調整變壓器分接頭、在母線上投切電力電容器等手段，在保證電壓質量的基礎上適度地調整運行電壓。合理使用變壓器，使配電變壓器正常運行以減少變壓器缺相運行帶來的三相不平衡。  1．1平衡三相負荷。如果三相負荷不平衡，會增加線路、配電變壓器的損耗。因此在負荷搭接時，要盡量使負荷分配合理。  1．2合理安排檢修，提高檢修質量。電力網(wǎng)按正常運行方式運行時，一般是既安全又經(jīng)濟，當設備檢修時，正常運行方式遭到破壞，使線損增加，使三相不平衡率提高，因此合理科學安排檢修也是降低三相不平衡的技術手段之一。  1．3推廣應用 新技術、新設備、新材料、新工藝，減少電能損耗的同時降低三相不平衡率。  1．4調整負荷曲線，避免大容量設備在負荷高峰用電，移峰填谷, 提高日負荷率。  2 、降低有功損耗的技術措施  2．1合理裝設無功補償設備，優(yōu)化電網(wǎng)無功分配，提高功率因數(shù)。  2．2適當?shù)募哟笕嗨木€的零線，使其不會因三相負荷不平衡，造成零線斷線而損壞用戶的用電設備，從而造成不必要的損失。  2．3合理選擇導線截面。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導線截面可以減少能量損耗。  2.4加強線路維護，主要是定期巡查線路，及時發(fā)現(xiàn)、處理線路故障和缺陷，可以減少因線路故障和缺陷引起的停電損失，及時更換不合格的絕緣子，對電力線路沿線的樹木進行砍青，使線路通道無障礙。  2．5改造公用變壓器接線樁的接線方式：由于公用變壓器的性質所決定，負荷變化無常，變壓器接線柱及螺栓式設備線夾受溫度變化影響大。針對這種情況，應將所有公用變壓器的出現(xiàn)導線采用液壓式壓接鼻，消除了設備線夾受溫度影響大的缺陷，接線柱上采用了握手線夾，增大了接線柱的接觸面積，有效的避免了變壓器接線樁故障的發(fā)生，減少了用戶停電時間和損失，提高了供電量。  三、降低三相不平衡及降低有功損耗的管理手段  1、定期檢查，加強監(jiān)控，及時掌握臺區(qū)負荷情況；  2、及時更新配變臺區(qū)基礎資料，其中核算班負責臺區(qū)更新用戶及轉接資料，業(yè)務口負責臺區(qū)負荷調整及新裝用戶圖紙完善；  3、制定變壓器負荷不平衡的運行管理制度；  4、加強供用電管理，確保變壓器負荷平衡；  5、實行線損目標管理。供電公司對下屬管理部門實行線損目標管理責任制，簽訂責任書，開展分所、分壓、分線考核，并納入內部經(jīng)濟責任制，從而調動職工的工作積極性；  四、當前城市配電網(wǎng)絡改造的難點  1、負荷密度大，發(fā)展速度過快。由于城市經(jīng)濟快速發(fā)展，導致各區(qū)域用電負荷的迅速增長，從節(jié)能降耗的角度來看，這種大密度用電負荷需要更多的出線間隔、更多的線路（電纜）走廊。但受土地資源約束和城鎮(zhèn)規(guī)劃的局限， 目前要進一步增加出線間隔和走廊難度極大。這在一定程度上也與負荷超常規(guī)發(fā)展以至超出城市規(guī)劃的承受極限有重要的關系。如何解決配電網(wǎng)的空間需求是目前最為頭痛的難題。  2、居民用戶對電力設施的抵觸情緒。電力設施的電磁輻射是一個眾說紛紜的問題，目前尚無明確結論，但是廣大居民用戶因三人成虎的從眾心理，對電磁輻射問題存在強烈的恐懼感；加之配電設備的噪音污染、高電壓等原因，居民用戶更是對配電設備的布點安裝持莫大的抵觸情緒。致使城市及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)中普遍存在“只要電力不要設備”的現(xiàn)象，供電企業(yè)的配網(wǎng)改造和發(fā)展阻力極大。  3、節(jié)能變壓器生產(chǎn)成本高。配電變壓器的有功損耗是配電網(wǎng)損耗的重要組成部分，目前，國內已經(jīng)開發(fā)出各種節(jié)能型的變壓器，主要是顯著降低了變壓器的空載損耗，但因其造價比傳統(tǒng)配電變壓器高出30%-80%，而將健康的高能耗配變更換為節(jié)能變壓器的經(jīng)濟回收期一般達到20年左右。因此，出于經(jīng)濟成本的考慮，無論是專變用戶還是供電企業(yè) ，要放棄現(xiàn)在尚能運行的s7、s9系列改用s11等系列的配變的主觀愿望基本上是沒有的。這在很大程度上影響配電變壓器節(jié)能降耗改造工作的進度。  4、配變無功補償最佳容量的確定。配變低壓無功動態(tài)補償是降低配網(wǎng)有功損耗的有效措施，目前會昌100kva及以上的公用變壓器均要求進行動態(tài)投切無功補償。然而無功補償?shù)姆纸M容量和總容量的確定是一個相對復雜的優(yōu)化問題，與配變容量、負荷曲線、功率因數(shù)等因素密切相關，并涉及到電壓水平問題。目前對所有配變均按30%容量左右來配置補償容量不盡合理，造成部分補償度不足、部分補償容量過剩浪費的情況，且電壓合格率還有提升空間，另外，無功補償如何分組未能結合各配變負荷的實際，造成無功補償效率較低、降損和三相不平衡率效果遠達不到理論估算值。  5、電力設施被盜現(xiàn)象猖獗。目前電力電纜偷盜現(xiàn)象時有發(fā)生，以380v低壓線路為例，只要拉一條較大截面的電纜，短期內就會被盜。由于我公司人員少、線路較長，迫于壓力，只好采用截面較小的電纜來減少被盜的可能性，這顯然是既不利于節(jié)能，又不足于滿足負荷的需求，實在是無奈之舉。  五、對策和思考  1．加強與政府的溝通和對群眾的宣傳。通過與政府和群眾的溝通宣傳，爭取得到市政規(guī)劃和廣大群眾的密切配合，讓百姓減少對電力設施的顧慮，確保配電網(wǎng)絡的順利進行。  2．與變壓器生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)手向政府爭取政策扶持,促進節(jié)能變壓器廠家生產(chǎn)成本的下降，推動節(jié)能變壓器的廣泛應用。  3．加強對配網(wǎng)的三相不平衡率及有功降損研究分析，使配網(wǎng)三相不平衡率及有功降損更加合理，確定三相不平衡率及有功降損的優(yōu)化方案與技術細節(jié)，從而獲得更大的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。  六、結束語  目前城市用電負荷的不斷增長，配電網(wǎng)降損和三相不平衡面臨不少困難，因此，需根據(jù)不同配網(wǎng)實際情況，選擇適合本地配網(wǎng)降損及三相不平衡率的綜合方案，以取得更高的社會效益和經(jīng)濟效益。  【 參考 文獻 】  [1]高紅英．10kv配電網(wǎng)降損 分析 [j]．電力設備，2008，（3）．  [2]韓瑞君，馮晶，王云梅．降低配電網(wǎng)中線損的技術措施[j]．應用能源技術，2002，（5）．  [3]李啟浪．配電網(wǎng)的節(jié)能途徑[j]．需求側管理，2008，（2）．  [4]宋進．配電網(wǎng)電能損耗及降損措施[j]．