关于0.4KV农村公用台区节能降损方面的探讨

摘要：做好电力行业节能减排工作是每个供电企业的社会责任。加强无功管理，提高线路和配电台区的功率因数是实现降损节能工作的重要措施。把好配电网无功补偿装置的技术关，是降损节能以及提高电能利用率的技术关键。下面对运用0.4kV农村公用台区节能降损的技术措施进行阐述，为电力降损节能管理提供技术参考。

关键词：电力行业　节能降损　农村公用台区

引　言

相比西方发达国家，我国电力行业能效水平还比较低，电力发、输、配、用环节的损耗依然较高。因此，我国电力行业依然要继续推动节能减排相关工作。

电网损耗有其自身的规律和特点，只有从本质上掌握目标配网的损耗机理，才能提出有效的降损策略。与此同时，要实现对配网损耗的准确描述和定量评估，必须掌握线损计算的工具。在此，本文对当前在这一领域的研究现状及成果进行综述，以作为进一步研究的参考和依据。

一、理论线损计算概述

在农村用电管理工作中，低压配电网理论线损的计算和实际线损的考核是一个薄弱环节。笔者低压线路理论线损的构成推荐一种简单实用的计算方法，以供广大城乡电工参考。

1、线路的理论线损率

低压线路本身的电能损耗、低压接户线的电能损耗、用户电能表的电能损耗、用户电动机的电能损耗和用户其他用电设备的电能损耗，构成了所有供电设备的电能损耗之和，其线损电量与线路供电量之比百分数，即为线路的理论线损率。

需要说明的是，在实际线损计算中，只计算到用户电能表，用户的用电设备不再参与实际线损计算。但在理论计算中，凡连接在低压线路上的用电设备的电能损耗，均应计算在内。

2、低压线路理论线损计算通用公式

A=N　×　K　2×　I　2　pj　×　R　dz　×t×10　－3

式中：　N——配电变压器低压侧出口电网结构系数；

K——负荷曲线形状系数；

t——线路月供电时间，h；

R　dz　——线路导线等值电阻，Ω。

等值电阻可按下式计算：

R　dz　=ΣN　K　I　2　zd　×　k　R　k　/N×I　2　zd

式中：　I　zd　——配电变压器低压出口实测最大电流，A；

k　——低压线路各分段实测最大电流，A；

R　K　——低压线路各分段电阻：R　K　=r　ok　。　I　k　，Ω；

N——配电变压器低压出口结构常数（如前）；

N　K　——低压线路各分段结构常数，取值与N相同；

I　pj　——线路首端负荷电流的月平均值，A。

3、低压接户线的理论线损计算

从低压线路至用户电能表，从电能表到用电器具的连接线称接户线　（或下户线），其理论线损电量可按每10m月损耗为0.05kW.h计算，当接户线长度为L时，月损耗电量为：ΔA=0.05L/10kW　/　h。

4、电动机的电能损耗计算

电动机的额定输入功率与额定输出功率的差值即为其损失功率　（包括铁损、铜损等），乘以当月运行小时数即为其电量损失，其计算公式为：

式中：　U　n　——电动机的额定运行电压，kV；

I　n　——电动机的额定电流，A；

cosφ　n　——电动机的额定功率因数；

P　n　——电动机的额定功率，kW；

t——电动机的月运行时间，h。

二、配网无功补偿的方式和配置选择

目前0.4KV低压补偿，根据投入方式可分为固定补偿和自动补偿，根据补偿安装地点可分为变电站0.4kv母线集中补偿、低压分组补偿方式、配电台区低压集中补偿和用电设备点补偿等。

1、变电站母线集中补偿

主要依据母线的电压高低和功率因数的高低来确定投切时间。为了防止送电时电压超过10%，产生断路器动作，在电容柜保护上加装延时继电器，整定值为1s。电容柜主要保护有过压、过流、功率因数、谐振，作用于速断、过流、过压、谐振继电器。

2、低压分组补偿方式

变电站高压集中补偿可以减少变电站以上输电线路传输的无功电能，降低出线网络的无功损耗，但它不能降低低压配电网络的无功损耗，解决不了配电网络的降损问题。高压线路补偿也仅能补偿补偿点以前的无功功率，对补偿点以后的线路和负荷的无功起不到补偿作用，所以低压分组补偿可直接补偿到配电线路和负载的无功功率，且补偿的效果更为理想。

3、配变分相式补偿方式

配变分相式补偿主要是在台区低压配电屏上加装400V并联补偿电容器。由于农村用电季节性强，灯峰和后夜负荷变化大，而且在三夏、秋收、抗旱等农忙季节用电负荷较高，平时负荷低。从整体上来看、配网60%的无功功率均被台区配变这些用电设施消耗，所以进行低压台区分相补偿有着重要的意义。

三、农村配电网终端配电单元配电变压器的选择

由于做好了配电变压器的节能降损，既能从根本上解决无功流动范围，又能最大程度的降低损耗。所以必须合理的选择配电变压器的容量。非晶合金变压器具有很优点。

值得注意的是：非晶合金变压器在负载率低于60%及以下时，其效率η大于99%。而农村配电网中居民用电的年负荷率较低，年8760h中，年Tmax=2216.7h，年最高负荷达到90%以上仅为40天左右，平均负载率在10%-40%间，农村配变的负载率也只有21%左右，部分地区仅为5%，针对这类配变情况，笔者认为采用非晶合金的变压器经济运行更为显著。

1、农村配电网0.4kV线路无功补偿容量的确定

目前通常的0.4kV线路无功补偿装置均安装在变压器的低压侧首端，如普通无功补偿装置的安装图：

0.4kV低压补偿方式有静态补偿和动态补偿两种，由于篇幅有限，其控制方式和无功性能补偿比较情况不在这里赘述

根据补偿电容器离负荷越近补偿效果越好的原则，考虑到农村配电网线路负荷的分散性、不稳定性和用电负荷不定期性以及低压配电网分支出线较多的状况，笔者认为，在变压器低压侧安装配电网监测仪检测，电容器分散安装在低压电网各个出线分支的2／3处或线路无功最佳补偿点，通过载波通信将监测仪实时检测到的电流、电压信号传输到补偿电容控制器，通过控制电容器投切来实现低压支路无功补偿的目的，与传统无功补偿装置相比，最大的技术突破就是补偿了一段线路上的无功损耗。如下图所示：

该方法改变了以往采用取A相电流和BC线电压为参考信号的控制方式，采用参考信号为无功功率的控制方法。即电网缺多少无功，电容器就补多少无功。

另外，经验数据表明，变压器对无功消耗约占变压器本体容量的6%-8%，针对该部分的无功需求，可在变压器低压侧通过负荷开关接入固定式电容器进行补偿，与此同时对低压负荷率进行监测调整，就能最大程度的降低无功在线路上的损耗。

四、结语

从节能减排的长远发展的目标出发，建立节约能源长效生产机制，加强无功管理，引导企业使用无功补偿装置，合理补偿无功以节约国家能源，减轻国家电能供应不足的压力，在倡导节约型社会的今天尤为重要，希望引起同行们的足够重视。

参考文献

[1]武顺强有关10kV配电网无功补偿装置降损节能技术的探讨《中小企业管理与科技（上旬刊）》　2010年09期

[2]李东兴.　农村综合台区降损节能初探.《农村电工》；2007年04期