摘要：根據(jù)對現(xiàn)階段配電網(wǎng)局部存在的供電質(zhì)量差、功率因數(shù)低、線損大的問題分析，提出了實施配電網(wǎng)節(jié)能改造項目對改善電壓質(zhì)量、提高供電能力、改善設(shè)備運行狀態(tài)、延長配電網(wǎng)設(shè)備使用壽命等方面的意義。最后，從設(shè)備節(jié)能、技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能等方面對配電網(wǎng)節(jié)能改造方案進行探討。
0 引言
近年來電網(wǎng)公司通過加大配電網(wǎng)建設(shè)投資、推進配電網(wǎng)管理精益化、提高配網(wǎng)自動化和智能化水平，初步形成了結(jié)構(gòu)堅強、運行方式靈活、供電能力和供電可靠性較高的特色配電網(wǎng)[1]，但仍存在配電變壓器損耗高、低壓臺區(qū)無功不足、線路損耗高等問題[2]。
1 配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
通過對電網(wǎng)公司下屬縣級市配網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析，現(xiàn)階段配網(wǎng)主要存在以下幾方面的問題。
1.1配電變壓器損耗較高
從配變類型看，高損耗S9及以下配電變壓器數(shù)量較大。從負(fù)載率看，部分配變負(fù)載存在著一定的不均衡性，如市區(qū)等負(fù)荷密度較高區(qū)域存在配變負(fù)載率較高的問題，部分甚至達(dá)到了80%以上，造成過載、過熱問題，既增大了損耗也不利于運行安全。
1.2 10 kV線路存在的問題
目前10 kV配電網(wǎng)絡(luò)及其線路廣泛采用大樹干、多分支的單向輻射型供電方式。這些線路的特點是：供電半徑長、無功功率消耗多、功率因數(shù)低、線路損耗大、末端電壓質(zhì)量差。根據(jù)統(tǒng)計，重載線路、低電壓線路仍占有相當(dāng)比例。
1.3 公用臺區(qū)存在問題
農(nóng)網(wǎng)末端客戶距變壓器遠(yuǎn)，電壓合格率低。為兼顧末端負(fù)荷，需調(diào)高變壓器出口電壓，導(dǎo)致首端輕載時電壓過高，用電設(shè)備壽命縮短，且配變損耗大幅增加。各地區(qū)各地市縣公司10 kV線路配置無功補償裝置相對不足，無功損耗大。農(nóng)網(wǎng)配電公用臺區(qū)分布點多面廣，負(fù)荷控制全靠人工現(xiàn)場操作，不具備配電自動化基礎(chǔ)，也沒有統(tǒng)一的后臺監(jiān)控其運行狀態(tài)，運行缺乏有效管理維護。由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理、負(fù)荷變化季節(jié)性強，造成臺區(qū)功率因數(shù)變化頻繁，線損率居高不下。
2 配電網(wǎng)節(jié)能改造的意義
2.1 改善電壓質(zhì)量
通過配電變壓器的增容節(jié)能改造和配置變電站、線路、臺區(qū)無功補償?shù)扰渚W(wǎng)優(yōu)化措施的實施和電網(wǎng)綜合能效管理平臺的建設(shè)，實現(xiàn)配網(wǎng)的一體化智能控制。通過電網(wǎng)綜合能效管理平臺中的無功電壓優(yōu)化策略，對變電站、線路、臺區(qū)無功補償?shù)娜墔f(xié)調(diào)控制，達(dá)到優(yōu)化無功潮流，改善電壓質(zhì)量的目的。
2.2提高供電能力
配電變壓器增容，合理加裝無功補償設(shè)備，可挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力，提高輸配電線路和整個配電網(wǎng)的供電能力。變壓器增容可從設(shè)備層面提高配網(wǎng)供電能力，另外在設(shè)備容量一定的情況下，加裝無功補償能使功率因數(shù)提高，也使電網(wǎng)或設(shè)備輸送的有功功率增大，減少輸送無功功率，進而提高供電能力。在公用臺區(qū)低壓側(cè)安裝無功補償設(shè)備，使整個配電網(wǎng)無功得到優(yōu)化，減少整個配電網(wǎng)的無功損耗。
2.3改善設(shè)備運行狀態(tài) 延長配電網(wǎng)設(shè)備使用壽命
通過對高損耗變壓器增容節(jié)能改造，使變壓器運行在合理負(fù)載區(qū)間，避免因超載過載導(dǎo)致的配電變壓器溫度升高，最大程度延長了變壓器使用壽命。通過配網(wǎng)節(jié)能改造和三級協(xié)調(diào)控制優(yōu)化無功潮流，提高功率因數(shù)，電壓質(zhì)量得到改善，提高了電壓合格率，避免了電壓過低或過高引起的降低電氣設(shè)備服役年限的問題，延長了配電網(wǎng)設(shè)備使用壽命。
3 配電網(wǎng)節(jié)能改造方案探討
3.1 設(shè)備節(jié)能
設(shè)備節(jié)能主要指應(yīng)用節(jié)能型配電變壓器，如采用非晶合金變壓器和S13硅鋼變壓器代替?zhèn)鹘y(tǒng)高耗能的S7、S9型變壓器。非晶合金變壓器采用非晶合金帶材制作鐵心，空載損耗非常低[3]，適用于平均負(fù)載率較低的農(nóng)網(wǎng)，與S7同容量變壓器相比，變壓器整體損耗下降超過30%。S13變壓器鐵芯采用損耗更低、性能更優(yōu)的23ZH90高導(dǎo)磁晶粒取向硅，與S7同容量變壓器相比，空載損耗下降55%。
