10kV以下配电变压器及线路降损节能运行的研究

张勇强+郭锦乐+田海涛

摘 要：10kV以下的配电网中，存在着非常严重的无功损耗现象，并为该配电线路的运行经济造成了严重的影响。因此现阶段电力企业在对配电线路进行优化的过程中，也就需要充分重视10kV配电变压器以及线路的节能与降损工程，这也是提升电力企业经济效益以及社会效益的一个重要手段。本文就对10kV以下配电变压器以及线路的降损节能情况进行了分析与研究。

关键词：配电变压器；线路降损；节能运行

配电变压器作为整个电力系统中能量损耗的主体，其10kV以下的线路线损占据了整个电力系统总线损的60%以上，这就使得对配电变压器进行节能损耗研究对于整个电力系统的节能减排工作有着非常重要的意义。但是我国现阶段挂网运行的配电变压器整体损耗水平比较高。而且电网负荷在近年来也得到了快速的提升，给我国电力系统的节能减排工作带来了诸多的困难与挑战。这也就要求变压器制造企业和相关的电力企业必须进一步加强配电变压器的技术工艺提升以及电网运营管理工作，尽力降低配电变压器的整体损耗，只有这样才能够确保我国电网的绿色可持续发展。

1 线路无功补偿分析

在配电线路运行过程中必然会出现一定程度的线损现象，配电变压器位于电力系统的末端，其损耗水平的高低对电力系统的运行经济型有着巨大的影响。配电变压器运行中的技术性线损指的是电力资源在输送过程中因为各种元件设备所消耗的电量总和，也被分为了可变消耗以及固定消耗两个种类。此外在实际的操作过程中一些不规范的安装措施以及电气设备质量不合格等因素，也都会直接造成电网出现大量消损。

1.1 无功线路补偿容量的计算方法简析

在对10kV以下的配电变压器进行线路降损工作之前，首先需要借助于线路无功补偿容量的合理计算，而在该计算过程中，其主要工作是借助于提升功率因数的方式来对所需要进行的电力补偿进行确定，并需要通过无功负荷绝对值的计算来对该补偿容量进行确认。最后再通过对年运行最小费用以及具体补偿容量进行分析的方式，来对该配电线路的补偿容量进行最终的确定。在此过程中，还需要注意决定配电线路中电容器组最合适的容量，而电容器组的位置往往也就是该线路的线损程度，这也就需要该电力企业的相关运营人员本着最大限度降低线损的思想来进行决定。此外最合适的容量一般为线路平均无功总负荷的一般以上，针对这一问题，则需要该电力企业对两年之内配电线路的实际运行数据进行归纳与处理，并在对这些运行数据进行充分分析的基础上，来对其无功补偿容量进行合理的计算。

1.2 进行无功补偿位置确定的方法简析

在基本确定了无功补偿的容量之后，还需要对该无功补偿的具体位置来进行确定，并对10kV以下配电变压器的线路降损节能工作提供足够的数据支持。在进行无功补偿位置的选择过程中，其主要是在符合无功原则这一基础上进行的。但是在实际的配电网运行过程中，为了取得一个良好的节能效果，还需要尽可能的减少该线路上的无功电流，并需要借助于大量的实践与计算来对无功补偿的位置进行计算与分析。此外为了取得一个良好的计算结果，也可以在每一条线路上面都进行无功补偿机器的设置，这些设置主要安装在线路负荷三分之二的位置。此外为了有效确定无功补偿的位置，还需要为该配电线路中的电容器选择一个合适的安装地点，只有这样才能够在确保电路运行质量以及运行稳定性的前提下，来进一步提升该线路的降损效果。

2 10kV配电变压器节能降耗技术分析

2.1 积极使用新材料与新工艺

变压器在挂网运行过程中要达到良好的节能降损效果，需要电力企业去积极运用一些新型材料来达到降低能耗的效果，目前比较成熟的新电能输送材料主要有以下两种：①无氧铜材料：无氧铜含氧量极低，导电率高，耐蚀性能和低温性能均好。该新型材料能够对线路损耗和变压器线圈内阻进行有效降低，因此获得一个节能降耗的良好应用效果。此外无氧铜材料的加工性能、焊接性能均很好，取材简单，制作成本也相对较低。借助于无氧铜来进行电能的输送作业，也可以进一步提升配电变压器的抵抗短路能力，从而进一步提升电力企业的经济效益。②非晶合金材料：这种新型材料作为10kV配电变压器中的一种新型磁性材料，运用该材料所制成的铁芯也能够使得变压器的空载损耗得到极大降低，并使得10kV配电变压器的经济性得到进一步的提升。

变压器是对新材料和新工艺依托性比较强的一种电力设备，变压器制造过程中所选用的导电材料和绝缘材料等对变压器的性能有很大的影响，而变压器的制造工艺对变压器的质量和生产效率起到关键作用。变压器的设计需要更多的借助于现代化的三维制图软件如Creo、Solidworks等，同时可借助于温度场和电磁场的仿真计算来达到更优化的电气和结构设计。这是变压器制造企业都在不断努力解决的问题。

2.2 进一步优化配电变压器的运行模式

在10kV以下线路的配电线路运行中，其装置的设备，如果不进行定期的维修检查，也会导致线路出现严重的故障问题。因此在具体的配电线路施工中，需要重视配电设备装置的维护工作，以此来有效的提高线路配电运输的效率。需要选用性能较好的设备，例如在进行熔断器的选择上，需对其稳定性，进行一定的测试，之后根据其实际性能表现，进行安装应用。同时在进行电路配电设备安装的工作中，还需要考虑到不同地区的气候因素，针对其风速、自然灾害情况，选择性能较好的设备，以此来显著的提高其使用的可靠性。同时设备安装人员，需要不断地加强配电设备使用故障知识的学习，这样可以不断的提高其设备安装、检查、维修的水平，促进10kV以下配电线路的正常运行。如在适合使用调容量变压器的地方，推广使用效率高、能耗低的调容量变压器，是降损节能的有效措施之一。

2.3 自动调压器

就配电变压器的有用损耗以及配电网电压两者的关系进行分析，发现可以借助于对变压器负载分接头档位安装的方式以及补偿电容器的技术手段，来对该配电网的运行电压进行有效的优化调整。电网运行电压对电网元件的空载损耗、负载损耗和電晕损耗均有影响，当负荷不变时，电压每提高1%，与电压平方成反比的负载损耗将降低2%，因此适当提高电网主网架的电压水平可以有效降低输电线损耗。自动调压器作为一种根据工程实际以及配电变压器实际输入电压值而自动调节配电网输电电压的设备，其能够有效保障整个配电系统的运行稳定性与安全性。就技术层面进行分析，自动调压器主要运用了三相耦合变压器来让整个配电系统中的输入电压值在正常值3%以内的范围内进行自动调节，并且能够借助于内部控制器来进行整个电网系统中电压的实时控制工作，借此实现最大化的节能降耗效果。endprint

3 10kV配网降损措施简析

3.1 建立一个健全的电网管理制度

为了取得良好的配网节能降损效果，也就需要对传统的电网管理制度进行不断的优化与完善，就需要成立一个以相关领导为主要负责人的管理小组，来对我国的电网行政法规进行全面积极的贯彻落实，同时在此基础上来构建一个科学合理的电网管理体系。电力企业需要实行岗位考察的管理模式，借助于合理的奖惩制度来激发所有员工的工作热情以及工作积极性，不断开展员工专业技能提升培训，加强员工绩效管理，在整个企业内部形成积极良好的工作氛围。

电力企业还可以借助于区分管理政策的实施，来进一步提升自身的内部管理效果。比如说配电设备的承包以及工作人员的定时培训工作等等。而借助于定期的技能培训工作，也能够使得电力管理人员的综合素质得到有效提升。借助于加强电量核实的方式，以及构建完善用电检测系统的方式，也能够有效杜绝偷电窃电等现象的发生，并能够取得良好的节能效果。此外对配电网的运行状态进行管理时，完善自身管理机制，在日常的管理流程中进行配电网络图以及运行电网检测系统的设置，更多地借助于相应的软件系统来对这些得到的数据进行分析与研究，在这一基础上就可以对现阶段配网管理流程中所存在的一些薄弱环节进行及时的完善与处理，从而有效减少因为管理原因而导致了电能损耗情况。

3.2 促进三相负荷保持平衡

在配网运行过程中导致其线损较高的一个主要原因便是該配电线路的三相负荷不够平衡，因此在进行技术降损的过程中，也就需要积极运用一些技术手段来保持三相负荷的运行平衡。比如说在配网的实际运行过程中，也就可以合理利用三相四线的模式来进行供电操作，并需要充分考虑到用户们其用电状况的差异性。在进行其它负荷的搭配过程中还需要注意其搭配的合理性，并需要尽可能保持该配电网三相负荷的运行平衡性，借助于促进三项负荷保持平衡的相关技术，也能够使该配电变压器的线损得到有效降低，并为电力企业带来良好的经济效益。

3.3 进行电网运行方式的合理选择

电网运行方式的合理选择，不仅会影响到电网的安全可靠供电，同时还影响到电网运行的经济性。对于电力企业而言，在电网配电运行过程中，其电压的运行状态以及线损两者呈现的是反比的关系，因为为了确保该配网线路中电压的运行能够处于最佳状态，也就需要相关技术人员对该电网运行过程中的负荷变化情况进行合理的计算，然后在此基础上来对母线运行电压进行恰当的调节，以取得将线损降到最低的效果。如在同一电压等级均一网络下宜采用合环运行方式降低消损；在同一电压等级非均一程度较大的网络下宜采用开环运行方式以降低消损。电力企业还需要积极借助于现代化的手段来进行电网运行方式的调控，并积极使用调动自动化系统来调整供电模式和供电半径，针对不同负荷中心采取不同的供电形式，力求杜绝近电远送或迂回供电，这样才能够使得整个电力运行都处于一种经济与可控的运行状态。

4 结束语

近年来随着我国经济发展水平的不断提升，人们对于供电的要求也变得越来越高。目前我国10kV以下的配电变压器其应用非常广泛，但是在实际运行过程中依旧存在着输电损耗过大等问题，这不仅给正常的用电造成一定程度的影响，也会导致电力企业受到严重的经济损失。这也就要求相关电力企业能够进一步加强对配电变压器以及线路降损节能技术的研究力度，并在确保电力系统运行稳定性的情况下，来有效降低其能耗，这样也能够促进我国的电力行业得到进一步的发展。

参考文献

[1] 李文娟.关于10kV以下配电变压器及线路降损节能运行的研究[J].新材料新装饰，2014（2）：345-345.

[2] 何启鹏.10kV以下配电变压器及线路降损节能运行研究[J].中国高新技术企业，2014（18）：102-103.

[3] 刘莹.10kV以下配电变压器及线路降损的节能运行分析[J].科技创新与应用，2015（28）：218-218.

[4] 张利钰，余江.选择合理的电网运行方式降低网损浅析[J].内蒙古石油化工，2010（14）：61，79.endprint