浅析10kV配电网的经济运行

【摘要】目前，在县级供电企业管辖的农村电网线损的构成比例中，10kV配电网的损耗约占到总损耗的一半左右，可以看出，抓好10kV配电网的线损管理是供电企业整个线损管理工作的重点。而做好10kV配电网的经济运行是降低10kV线损，保证10kV配电网处于低损耗运行的十分重要的一项工作。本文主要阐述了使10kV配电网处于经济运行区域的具体措施，通过 “调荷”和“调压”两种手段，有效降低10kV配电网的线损，从而达到节能降损，提高供电企业经济效益的目的。

【关键词】10kV配电网;经济运行;调荷;调压

引言

在县级供电企业管辖的电网中，10kV配电网的规模要超过输电网，10kV线损在综合线损中所在的比例也相当大，10kV配电网的经济指标完成情况，直接关系到县级供电企业的经济效益。所以，10kV配电网的安全运行和经济运行有着十分重大的意义和作用。

所谓10kV配电网的经济运行，是指在现有电网结构和布局下，一方面要把用电负荷组织好，调整的尽量合理，主要是防止长时间小负荷的轻载运行，以期线路及设备在运行时间内，所输送的负荷也尽量合理;另一方面，通过一定途径，按季节调节电网运行电压水平，也使其接近或达到合理值。电力部门在供用电管理工作中，通过充分、合理地利用“调荷”和“调压”这两个途径，使电网处于经济运行状态，以实现“安全、经济、多供、少损”，提高电力企业经济效益的目的。

1.10kV配电网经济运行区的确定和特点

1.1 10kV配电网经济运行区的确定

10kV配电网的损耗由两部分组成：一是10kV配电网所有配电变压器铁芯上的损耗，它与运行负荷无关，因此称固定损耗。二是10kV配电线路和配电变压器线圈电阻上的损耗，它直接与配电网的运行负荷相关。因此称可变损耗。这样，10kV配电网的总线损率也是由两部分组成：固定损耗率和可变损耗率。其中，固定损耗率与线路负荷电流成反比，可变损耗率与线路负荷电流成正比。

通过10kV配电网的结构参数和运行参数可以计算出总线损率、可变损耗率和固定损耗率。当可变损耗率等于固定损耗率，即可变损耗所占比重等于固定损耗所占比重时，10kV配电网处于最佳经济运行点，此时10kV配电网负荷电流称之为经济负荷电流，10kV配电网的线损率达到最低值。当10kV线路负荷电流处于经济负荷电流值的-5%～+15%之间，线损率基本保持在一个水平，而且接近最低线损率，这个区域即为10kV配电网经济运行区。

如果线路上低损耗配变较多、其空载损耗较小、导线截面较大时，10kV线路负荷电流可以调控到经济负荷电流值的+20%左右，此时线损率仍处于接近最低线损率的水平。

1.2 10kV配电网在最佳经济运行点上的特点

1.2.1 存在一个线路经济负荷电流值、一个最佳线损率值、一个配变经济综均负载率;

1.2.2 可变损耗电量等于固定损耗电量，各等于总损耗电量的一半;

1.2.3 可变损耗率等于固定损耗率，各等于总损耗率的一半;

1.2.4 可变损耗所占比重等于固定损耗所在比重，等于总损耗的50%。

2.合理调整10kV配电网运行电压与降低线损的关系

在10kVkV配电网总损耗的组成中，10kV配电网的可变损耗与电网运行电压的平方成反比，配电网的固定损耗与电网运行电压的平方成正比。这样，10kV配电网的总损耗与运行电压的关系就要看两部分损耗中哪部分损耗所占的比例大。

据线损理论计算和分析的结果表明，在农村配电网中，绝大多数的配电线路的固定损耗即配电变压器的空载损耗占总损耗的50%～90%，也就是说，绝大多数10kV线路是轻载线路，因此，农村配电网的总损耗是随着配电网的运行电压的升高而增大的。根据这个客观特点，为了降低其电能损耗，应在满足安全用电要求的前提下，根据不同线路、不同季节，适当降低农村配电网的运行电压，一般以降低5%为宜，此时电网中的固定损耗约降低9.75%，而可变损耗升高10.8%。由于农村配电网中固定损耗的比重一般都大于可变损耗的比重，总损耗将降低。假设固定损耗的比重分别为60%、70%、80%时，总损耗约降低1.53%、3.58%、5.64%。这就是说，对农村配电网，在一定的条件下，降低运行电压，不仅不会使线损上升，反而会使线损下降，获得降损节能的效益。

当然也存在一部分重负荷线路，即线路的可变损耗比重大于固定损耗比重。这些线路则需要适当提高运行电压，才能降低线路的电能损耗。

3.实现配电网经济运行的具体措施

3.1 调整好10kV线路的用电负荷和用户的用电时间

在电网线损理论计算的基础上，首先将每一条10kV线路的经济负荷电流值计算出来，然后根据此值将用户的用电负荷组织上去，并调整好，最后进行用电负荷的估算。当获悉实际用电负荷电流接近或达到经济负荷电流时，将线路投入运行，并从线路出口电流表观察实际用电负荷，以便健全和完善下次的调荷工作，以及尽量减少线路的空轻载运行时间或者过负荷运行时间。

对于轻负荷线路，或当线路负荷较小时，为了避免线路的轻载运行，可采取集中供用电时间的方式。在安排用户用电时间内，线路投入运行对其供电，其他时间线路暂时停运。如果这样的线路有几条，可采取轮流定时供电方式。

对于重负荷线路，或当线路负荷较大时，为了避免线路的过负荷运行，可将用户用电时间分散安排开，要求各用户在安排计划的时间内用电，或在线路过负荷高峰时，适当将次要负荷压限一段时间，等高峰过去后再恢复供电。

3.2 合理调整10kV线路的运行电压

在线损理论计算的基础上，首先将每条配电线路的固定损耗在总损耗中所占比重，按不同的用电季节或不同的用电时间计算出来，然后将线路末端用电设备或器具允许的电压波动范围调查清楚，最后，合理确定线路运行电压降低的百分比，并通过下列措施，进行调压或适当降低运行电压。

3.2.1 通过调节变电站主变压器的电压分接开关进行调压，此措施适宜于季节性的电压调整。

3.2.2 通过投切变电站内和线路上的补偿电容器的容量进行调压，此措施适应较短时间内用电负荷的变化而进行的电压调整，如昼夜负荷变化等。

3.2.3 通过装用有载调压主变压器和其他调压装置进行调压。

3.2.4 降低线路的运行电压必须使线路末端的电压质量得到保证。因此，线路末端的电压波动范围应在额定电压的±7%之间变化。为配合线路调压，配电变压器也要进行调压，根据不同用电季节和用电时间、不同用电负荷和设备，将配电变压器电压分接开关调节到适当位置。总之，一定要确保线路末端的电动机、日光灯、电视机等电器能够正常启动和正常运转工作，不能因电压质量低劣，而发生烧毁电动机或其它电器的事故。

3.3 调荷和调压相结合

通过调荷使线路经济运行涉及调整、组织用电负荷工作，此工作较为复杂。而调压，主要是供电单位的工作，较为容易进行，因此，应优先推广应用。但是对那些固定损耗比重特别大，输送距离特别长，电压水平本来就很低的配电线路，采用降压运行很可能发生电压质量更加低劣的问题。因此，为了避免调压运行这种弊端，为更有效地实现经济运行，对此类线路应采取调压与调荷相结合的办法。

4.结论

10kV配电网经济运行是节能降损的一项十分重要的工作。通过计算确定10kV配电网经济运行区，合理使用“调荷”和“调压”手段，保证10kV配电网处于经济运行状态，可以有效降低10kV配电网的电能损耗，保证供电企业获得的经济效益最大化。

参考文献

[1]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施（第二版）[M].中国水利水电出版社，2008.

[2]齐义禄.节能降损技术手册[M].中国电力出版社，1998.