配变台区的运行维护与负荷监控分析

罗家勇

摘 要：文章主要围绕配变台区的运行维护与负荷监控进行全方位的分析，在综合管理的过程中，形成对配电变压器负荷原因的分析，形成有效的改造方案，并结合当前电力运行维护的综合特点，更好的构建有效应对配电变压器运行维护的技术运用。

关键词：配变台区；运行维护；负荷监控

中图分类号：TM594 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0123-02

1 配变台区变压器过负荷概况

1.1 概念分析

分台区线损异常：城网0.4 kV低压台区线损率大于8%或小于-1%，农网0.4 kV低压台区线损率大于11%或小于-1%；计算公式（以每月营销MIS系统试点台区线损统计表统计值为准）：0.4 kV台区线损异常率=出现线损异常的台区个数/台区总个数×100%；0.4 kV台区线损异常处置完成率=整改后线损率恢复正常的台区个数/出现线损异常的台区个数×100%。

低压三相负荷不平衡度：变压器三相负荷不平衡度×100%。

1.2 三相不平衡现象

三相不平衡是指三相电源各相的电流、 电压不对称，是各相电源的负荷不均衡所致。发生三相不平衡与用户负荷特性有关，与电力规划、 负荷分配也有关。在日常生产、 生活中，低压台区一般采用三相四线制供电，从星形连接的三相绕组的中性点引出中性线，这样可以同时获得线电压和相电压。用户往往只考虑配电线路的承载量，而忽视了如何将配电线路三相负荷合理分配。不平衡时重负荷相的电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，绝缘老化加快，变压器油过热，迅速降低变压器的绝缘性能，减少变压器寿命，甚至冒油着火烧毁绕组。

三相负荷不平衡会增加线路损耗，三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，设每相的电流为I，中性线电流为零，其功率损耗为：？驻P1=3I2*R在最大不平衡时，即某相为3I ，另外两相为零，中性线电流也为3I ，功率损耗为：

？驻P2=2（3I）2*R=18I2*R=6（3I2*R）

即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍，换句话说，若最大不平衡时每月损失1 200 kWh，则平衡时只损失200 kWh，由此可知调整三相负荷的降损潜力。

1.3 存在的瓶颈

计量终端能实现后台负荷监测，统计时段在晚高峰，以连续三个点的取数（每15分钟一个点）计算值来确认三相是否存在不平衡情况，计算公示：变压器三相负荷不平衡度=（最大相电流-最小相电流）×100%/ 最大相电流，若≥15%即为不平衡台区。

由于计量自动化系统中的线路线损公式需要手工进行配置，无法按实际的配网运行方式进行同步及时更新，人工修改计算公式调整耗费大量人力。终端信号不稳定、故障率高，严重影响线损率计算。终端故障率高，维护难度大，故障终端很多需要换表、停电、加强信号、计量改造方能处理，需要运维人员与计量中心、逐一攻克。

2 配电台区的运行维护与监控措施运用

2.1 台区负荷数据还原流程

台区负荷数据主要从采集点数据缺失或数据异常的终端两大方面进行数据还原，具体还原步骤和优先级如下：①利用电能计量自动化系统（营销MIS系统）提供台区和用户的月度供（售）电量数据，按照月度总供（售）电量计算平均每天的供（售）电量，作为数据缺失或异常终端的电量。②对上线无数据的终端，反馈至信息中心，由信息中心对缺失数据的终端进行数据补采。③根据电能计量自动化系统提供测量点负荷曲线、实时召测数据及瞬时量数据等数据量进行终端采集数据异常原因分析。为了能够更好的减少还原数据的误差，在同一天内的负荷数据还原尽量选择同一种还原原则（下面两种原则兼容）。优先考虑的还原原则有下两种方式：一是按月总有功电量计算平均每天电量的方式还原：当电能计量自动化系统能够提供月总有功电量时，可以直接取数计算还原；当计量自动化无法提供月总有功电量时，通过营销MIS系统提供的月售电量数据计算还原；二是按前一日止底码与当日起底码相等的方式还原：当电能计量自动化系统提供的当日电量数据中起底码数据缺失时，可以取前一日的止底码作为当日的起底码计算还原。

2.2 负荷监控的计算方式

根据均方根电流法，功率损失△P=3I2R×10-3（kW），①当三相负载不平衡时，以20：00时数据为例：将Ia=255 A，Ib=168 A，Ic=98 A，In=72 A代入上式得：△P=（2 552+1 682+982）R+ 722 r×10-3=（102 853 R+5 184 r）×10-3=102.853 R+5.184 r（kW）；②当三相负荷平衡时：△P=3×1 742 R×10- 3=90.828 R（kW）将①、 ②结果对比可以看出：三相负荷不平衡损失较大，线损增加超过18.9%。在采用三相四线制供电方式下，由于用户较为分散，供电半径较长，如果三相负荷不平衡，将增加线路电能损耗。分析如下：单位长度线路上的功率损耗为：

ΔP1=I2aR+I2bR+I2cR+I2o×2R（1）

式中R为单位长度线路的电阻值，中性线的截面积通常只有相线的一半，故中性线的单位长度线路的电阻值2 R。当三相负荷完全平衡时，三相电流Ia=Ib=Ic=Icp，中性线的电流Io=0，这时单位长度线路上的功率损耗为：

ΔP=3I2cpR （2）

如果各相电流不平衡，则中性线中有电流通过，损耗将显著增加。为讨论方便，引入负荷不平衡度β概念：

β=（Imax-Icp）/Icp×100% （3）

式中，Imax为负荷最大一相的电流值；Icp为三相负荷完全平衡时的相电流下面分三种情况讨论三相负荷不平衡时线损值的增量。当三相负荷平衡时线损最小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况时线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况时线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况时线损增量最大。

2.3 台区负荷数据与变压器维护措施

针对三相负荷不平衡的分析，主要侧重通过跟踪变压器负荷变化，业务人员细致工作和技术手段及时进行三相负荷调整，系统细致调查统计客户的负荷类别、性质、变化规律，将台区的客户的各类用电数据进行分析，然后根据不同客户的相同性质用电负荷进行合理匹配，尽可能让各相负荷趋于平衡。二是通过提高电能计量自动化系统的应用，深化变压器负荷曲线记录等数据对运行调整功能的指向，做到即时进行监控和及时调试。三是通过对低压台区及线路的改造，完善线路安健环标识、单相线路的布局等。最后，获得通过监控调整三相负荷平衡来有效降低供电线路损耗，提高配变经济运行水平的主要具体措施。

2.4 搭建信息化平台，强化线损管理系统支撑

借助营配平台项目实施契机，建设线损管理模块，构建以营配平台为线损数据管理源、以线损管理系统（03版）升级改造为线损流程管理界面的模式，建设涵盖基础数据管理、线损指标管理、线损统计及报告编制、线损异常管理、线损考核管理线损数据查询及展现等六个主要功能模块的线损管理系统。加大计量自动化系统及营配平台的建设力度，利用营配信息一体化系统电网基础数据详实的优势，实现电网拓扑关系基础数据的动态维护，在营配平台中建立以配网GIS为所有系统“线-变-户”拓扑关系的唯一数据源，建立“线-变-户”关系定时更新功能，使信息同步变更，确保分线、分台区线损统计准确，为线损异常分析提供技术支持。

3 结 语

配电变压器管理是配电网管理基层而重要的工作，需要基础数据的建立做起，进一步加强线损管理的计划执行和管控，完善线损常态管理机制，加强线损异常排查和控制，使线损率指标充分发挥作用，有效应用到基础管理和经营管控中去。

参考文献：

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[2] 宋连库，王树声.配电线路实用技术[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出 版社，2006.

[3] 邱关源.电力系统可靠性分析基础及应用[M].北京：水利电力出版

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