浅谈低压配电网智能节能降损

【摘 要】低压配电网安全、有效运营是国家电网长效发展的基础保证。而目前我国电力网中65%以上的电能损耗是在10kV以下的配网中损耗的，城乡电网改造以后，低压电网平均线损率仍然高达12%，有的地区高达15%。所以本文简单介绍影响配电网节能降损的因素，并针对低压配电网智能节能降损提出一些建议。

【关键词】低压；配电网；节能降损

在电网快速发展的当今，线损已经成为各供电企业发展道路上的一个重要的制约因素，线损率的高低是供电企业经济管理水平和经济效益的综合反映。配电网的损耗分为管理线损和技术线损，管理线损通过科学的管理方法来降低，技术线损主要采取技术措施来降低，包括对电网进行技术改造和改善电网运行方式等措施。

1 目前低压配网常用的几种补偿方式

1.1 交流接触器投切电容器组

（1）易产生高涌流，使触点经常产生火花，容易烧损触头；

（2）当切断电容时，容易粘住触头，造成触头拉不开；

（3）涌流过大对电容器本身有害，会影响使用寿命。

1.2 双向晶闸管投切电容器组

采用双向晶闸管的无触点开关电路，优点是过零触发，无拉弧，动作时间短，可大幅度地限制电容器合闸涌流。缺点是：制造成本高，运行时电能损耗大，发热高，压降大，容易出现故障。

1.3 复合开关投切电容器组

复合开关主要由晶闸管开关和交流接触器两部分构成，由于接触器闭合后的接触电阻大大小于开关电路导通时的电阻，可以使设备节能且使用寿命延长。缺点是：电容器在投切过程中存在充放电现象，切除后需要等待电容器放电完毕才能继续投入运行，不能实现适时补偿。

2 影响配电网络节能降损的因素

2.1 配电网络的自身特点

低压配电网在结构上的最大特点是作为电力网的末端直接与广大用户相连，敏锐地反映用户在安全、优质、经济等方面的要求；相对应地，它也体现了供电企业的管理水平和经济效益。中低压配电网根据用户的性质，分为专变用户和公变用户。根据线路形式又分为电缆网和架空网。

2.2 配电网络中管理方面的因素

城市中低压配网点多面广，牵涉千家万户，供电企业对供电可靠性这个指标相当重视，大部分精力也围绕供电可靠性开展工作，相对来说对线损不太重视，具体体现就是对线损管理不够系统化、精益化。另外一方面，有一些用户于输电的过程中存在着违规用电的现象， 这也将会造成于计算电能工作时出现比较严重的误差。因为配网电能损耗的影响原因是非常复杂的，对配网的管理又涉及到营销、调度、运维等多个职能部门以及配网管理所、变电管理所等多个专业车间。仅有依靠系统化、精益化的管理，最终才能够使配电网络的电能损耗有效降低。系统化、精益化的管理需要制订科学的考核制度，明确各部门职责，编制技术规范。

3 配电网智能节能降损的措施

针对现阶段国内各个电力单位的不具体发展状况，需要运用科学、正确的节能降损对策，有效地降低配电网络中的电力能源损耗情况。以下对配网管理过程中的主要的节能降损对策做一些分析：

3.1 对配网线路进行科学规划

在电网规划阶段，应与城市规划紧密配合，尽可能在负荷中心布置变电站，减小供电半径，减小线路损耗。科学规划公网走向，使其靠近用户。

随着电缆线路的增加，城市市政电缆通道越来越拥挤，不仅难以满足新敷设电缆的需要，且敷设环境恶劣，电缆敷设距离过近，造成电缆导体的交流损耗和金属屏蔽层的涡流损耗和环流损耗，同时还降低了电缆载流量。目前，市政电缆通道一般采用U 形槽和电缆排管两种形式，采用电缆排管方式更能保证电缆敷设的距离，降低交流损耗和涡流损耗。而市政通道的修建在电力建设以前，因此需要与规划设计部门加强沟通，在电缆沟道的走向、规模、形式上尽早提出意见。

3.2 采用技术手段降低损耗

（1）推广节能变压器

卷铁芯变压器与叠片式铁芯变压器相比，铁损减少30～40%，铜损减少10%。非晶合金铁芯变压器，其损耗比目前大量使用的S11 变压器减少5%以上。通过国外经验和国内的研究，采用节能型变压器虽然前期一次性投入较大，但长期运行不仅能收回成本，还能创造一定的经济效益，更不用说其产生的环境效益。

（2）加大无功补偿力度

配网无功补偿可分为二次变集中补偿、10kV 线路分散补偿、随变压器补偿和随机补偿，其中随器补偿是无功就地平衡最有效的方法之一，也是供电分公司节能降损的一项重要措施。

第一，在有条件安装集中补偿装置的变电站10kV 母线上加装补偿电容器，使无功得到平衡。

第二，采用低压侧集中补偿的无功补偿方式，把配电网部分无功功率就地平衡，一方面降低有功损耗和电压损耗，另一方面以满足负荷变动时最低补偿的需要，避免轻载时过补偿。

第三，增加动力用户无功补偿，新上动力用户在设计阶段要考虑到无功补偿装置；现阶段把无功补偿的重点放在小容量动力用户上，补偿的方法应以随机补偿为主，实现无功就地平衡，这样可收到较好的降损效果，提高配电变压器利用率。

城市市区中应使用柱上无功补偿装置，市区低压架空线路和公用变压器主要供居民和小型商业用电， 空调、冰箱、洗衣机等设备的功率因数一般为0.7～0.8，在夏冬季用电高峰期，空调大量使用的情况下，如果没有电容补偿，将大大提高线路损耗。电容补偿的配置原则是“分级补偿，就地平衡”，补偿方式一般采用“分散补偿和集中补偿相结合，分散补偿为主”。我们知道，在功率一定的情况下，如果10kV 线路电流是1A，400V 线路电流就是25A，这样在400V 线路上产生的损耗就是10kV 线路的625 倍。配电网的无功负荷主要集中在400V 线路上，因此，低压无功补偿是供电企业管理的重点。低压柱上无功补偿是成熟技术，安装方便，成本不高，可有效降低线损，同时还能增加供电能力，缓解优质服务的压力。另外，为降低户表用户的线损，还应研究考虑在户表箱处增设小型分散补偿装置的问题。同理，对容量较大的公变用户也应考虑小型分散补偿装置。

（3）保持变压器低压三相负荷平衡运行

配网变压器采用Y，yn0 接线组别的变压器，当三相负荷平衡时，零线没有电流。当负荷增加时（主要是单相设备负荷的增减），就会出现三相负荷的不平衡。当三相负荷不平衡时，在低压绕组和二次零线内便会有零序电流通过，进而增加了变压器的损耗。因此调整配电变压器三相负荷，具有一定的经济价值。

（4）改善供电电压水平

电压如过低或过高，都将给供用电设备带来危害和增加电能损耗，因此，加强日常用户电压监测工作，通过无功补偿或在调节变压器分接头等手段，把绝大多数用户电压水平控制在额定允许的偏移范围内，改善电压水平，降低电能损耗。10kV 及低压电力用户允许电压波动范围为额定电压的±7%，低压照明用户为额定电压的-10%～7%。在额定电压允许的波动幅度内，运行电压提高，电流相应降低，因电能损耗与电流的平方成正比，所以在输送功率不变时适当提高运行电压，可明显地降低线路损耗。

4 结束语

为了进一步满足广大群众的生产、生活用电需求，有效地降低损耗，加大节能减排的力度，供电企业首先就需要自身做起， 全面坚持以电能的可持续性利用作为基本目标。总之，为降低线损，一方面加强营销管理降低管理线损，同时在现有配网设备上挖潜，采取调整平衡变压器三相负荷、提高变压器利用率、无功补偿装置投运等措施降低配网设备理论损耗。

参考文献：

[1]梁永春.等.有限元法计算交联电缆涡流损耗[J].高电压技术，2007（9）.

[2]何顺姬.非晶合金铁心变压器与S11 型变压器比较.广东电力，2008（12）.