李錦飛

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司曹縣供電公司，山東 曹縣　274400）

電網(wǎng)信息智能監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用和電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步給電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)了幫助，但是隨著電力用戶(hù)用電需求的多樣化以及用電負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，電網(wǎng)的供電能力仍然受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，不斷出現(xiàn)的重、過(guò)載配電變壓器便是這一矛盾的縮影。治理重、過(guò)載配變要從電網(wǎng)實(shí)際情況出發(fā)，分別從技術(shù)和管理層面采取措施。

1　梳理系統(tǒng)采集信息，排除異常數(shù)據(jù)

當(dāng)前智能配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)等系統(tǒng)已被推廣應(yīng)用，并取得了良好效果，通過(guò)采集系統(tǒng)可以隨時(shí)查看配電配變、用戶(hù)的負(fù)荷、電流、電壓的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，給配電網(wǎng)的管理運(yùn)維帶來(lái)了很大方便，但在使用中要注意對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別篩選。以我縣2017年2月份智能配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)采集數(shù)據(jù)為例，系統(tǒng)顯示全縣共有 58臺(tái)配變出現(xiàn)重載或者過(guò)載。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)發(fā)現(xiàn)，共有董莊2號(hào)等9臺(tái)配變平臺(tái)維護(hù)容量與實(shí)際運(yùn)行容量不一致，實(shí)際容量為200kVA、100kVA而平臺(tái)上維護(hù)為100kVA、50kVA，導(dǎo)致以上配變實(shí)際上未出現(xiàn)重載而平臺(tái)統(tǒng)計(jì)為重載，經(jīng)查實(shí)是因?yàn)橐陨吓渥兏脑旌笪醇皶r(shí)更新平臺(tái)數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于配變重、過(guò)載問(wèn)題，需要首先核實(shí)配變?nèi)萘?、變比等信息，確定相關(guān)配變運(yùn)行的真實(shí)情況。

2　分析配變運(yùn)行數(shù)據(jù)，找出運(yùn)行管理問(wèn)題

配變重、過(guò)載現(xiàn)象的發(fā)生，除了用電負(fù)荷升高、配變?nèi)萘啃∵@一技術(shù)層面原因外，還有可能是配變運(yùn)行管理不善導(dǎo)致，這其中尤以配變?nèi)嗖黄胶庠驗(yàn)橹?。造成配網(wǎng)三相不平衡的原因主要有：低壓接線(xiàn)隨意性大、單相用戶(hù)容量增長(zhǎng)不可控、低壓?jiǎn)蜗嘭?fù)載運(yùn)行隨機(jī)性高、負(fù)荷季節(jié)性變化等[1]。通過(guò)對(duì)上述 58臺(tái)配變?nèi)嚯娏?、電壓?shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，有21臺(tái)配變存在嚴(yán)重的三相不平衡問(wèn)題，三相不平衡問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路損耗增加、配變出力減少、產(chǎn)生零序電流、影響設(shè)備安全運(yùn)行等諸多問(wèn)題。如10kV安莊1號(hào)配變，容量200kVA，額定電流288.7A，而 A、B、C三相電流值分別為 88.7A、155.8A、264.5A，三相不平衡度達(dá)到了 66.7%。針對(duì)三相不平衡原因?qū)е碌呐渥冎剌d問(wèn)題，首先應(yīng)從運(yùn)行管理方面進(jìn)行解決。為此，要分析各相接帶負(fù)荷情況，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、大小等因素對(duì)不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，合理分配各相負(fù)荷，使三相不平衡度控制在10%以下。對(duì)供電接線(xiàn)方式不合理現(xiàn)象（如部分街道采取單相供電等造成的三相不平衡），則需要對(duì)現(xiàn)有線(xiàn)路進(jìn)行改造，以?xún)?yōu)化供電接線(xiàn)方式。

3　科學(xué)提出并落實(shí)配變改造或新建方案

對(duì)于確屬用戶(hù)負(fù)荷增長(zhǎng)造成的配變重、過(guò)載，無(wú)法通過(guò)調(diào)整三相不平衡等手段解決的配變，則需要通過(guò)配變?cè)鋈莞脑旎蛐略雠渥儾键c(diǎn)等措施來(lái)解決。在提出方案時(shí)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有配變供電區(qū)域情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研分析，對(duì)改造和新建方案進(jìn)行充分比選，按照“新建為主、慎重改造”的原則合理提出解決方案，避免大拆大建和重復(fù)改造等問(wèn)題，降低設(shè)備全壽命周期成本。在配變選型上，應(yīng)遵循如下原則。

1）對(duì)于不存在周期和季節(jié)性過(guò)載，且年平均負(fù)載率（全年平均負(fù)荷除以年最大負(fù)荷）低于35%或空載時(shí)間較長(zhǎng)（如路燈、居民等）的配電配變，宜優(yōu)先選用非晶合金鐵心配變。

2）對(duì)于年平均負(fù)荷率低于25%、負(fù)荷峰谷差大、春節(jié)及農(nóng)忙時(shí)期負(fù)荷短時(shí)大幅增長(zhǎng)的農(nóng)村配電配變，宜優(yōu)先選用高過(guò)載配變。

3）對(duì)于年平均負(fù)荷率低于配變高檔位額定容量25%、周期性或季節(jié)性負(fù)荷變化幅度較大以及晝夜負(fù)荷變化顯著的農(nóng)村、城市商業(yè)區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)等配電配變，宜優(yōu)先選用有載調(diào)容調(diào)壓配變。對(duì)于電壓波動(dòng)幅度大，需頻繁調(diào)節(jié)電壓的配電配變，宜選用有載調(diào)容調(diào)壓配變[2]。

3.1　新增配變布點(diǎn)，合理劃分供電區(qū)域

對(duì)于現(xiàn)有配變?nèi)萘啃?、?hù)均容量低且現(xiàn)有配變運(yùn)行工況良好的供電區(qū)域，應(yīng)優(yōu)先考慮新增配變布點(diǎn)，通過(guò)合理分配負(fù)荷達(dá)到降低配變負(fù)載率的目的。新建配變，應(yīng)按照“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”的原則，盡量靠近負(fù)荷中心[3]。根據(jù)負(fù)荷密度情況，合理減少 400kVA以上大容量配變，避免長(zhǎng)距離供電，宜優(yōu)先采用100kVA、200kVA配變，科學(xué)劃分供電區(qū)域，縮短供電半徑，并盡量使配變靠近負(fù)荷中心，科學(xué)確定配變安放地址[4]。

3.2　改造現(xiàn)有配變，更換大容量變壓器

配電變壓器的重、過(guò)載往往會(huì)導(dǎo)致電壓損失較大，從而導(dǎo)致用戶(hù)低電壓?jiǎn)栴}。針對(duì)配變超重載引起的配電變壓器電壓損耗率變大的問(wèn)題，一般情況下，采用配變?cè)鋈菔亲钣行У慕鉀Q方式[5]。因此，對(duì)于運(yùn)行年限長(zhǎng)、狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果差的現(xiàn)有配電設(shè)備，或者屬于高耗能設(shè)備（如S7型配變）、安全可靠性低的小容量配變，則應(yīng)考慮通過(guò)增容改造進(jìn)行解決，并視具體情況考慮改造的同時(shí)通過(guò)新增配變和改變現(xiàn)有配變位置對(duì)供電區(qū)域進(jìn)行重新劃分，科學(xué)合理安排供電方式[6]。根據(jù)配變狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，選擇對(duì)退運(yùn)配變進(jìn)行報(bào)廢或者輪換處理。例如，若改造設(shè)備為S9型以上新型設(shè)備，狀態(tài)評(píng)價(jià)良好，則應(yīng)將該設(shè)備輪換至其他區(qū)域，增加相應(yīng)區(qū)域配變布點(diǎn)；若設(shè)備為高耗能設(shè)備，或者安全可靠性差，則應(yīng)考慮報(bào)廢處理。在確定容量時(shí)，為了使變壓器運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)、更合理，在考慮變壓器運(yùn)行效率的同時(shí)，應(yīng)綜合考慮變壓器成本、運(yùn)行費(fèi)用、負(fù)荷類(lèi)型等因素，從變壓器運(yùn)行費(fèi)用上確定經(jīng)濟(jì)負(fù)載率[7]，進(jìn)而合理確定變壓器容量的大小。

3.3　應(yīng)用實(shí)例

按照以上原則，我公司今年上半年對(duì)26個(gè)村的重、過(guò)載配變進(jìn)行了改造或新建治理，并取得了良好效果。以磚廟鎮(zhèn)王莊村為例，該村共有居民 195戶(hù)，原由10kV王莊1號(hào)配變供電，型號(hào)S11-200，戶(hù)均容量?jī)H為1.03kVA，2017年2月份該配變最大負(fù)荷205kW，出現(xiàn)過(guò)載。且由于該村布局東西狹長(zhǎng)，僅有 1臺(tái)配變由中心向兩端供電，導(dǎo)致該村 0.4kV供電半徑過(guò)長(zhǎng)，達(dá)到了850m，造成末端用戶(hù)電壓質(zhì)量達(dá)不到要求。該村原有供電方案如圖1所示。

圖1　王莊村供電示意圖（改造前）

鑒于王莊村負(fù)荷偏高、供電半徑過(guò)長(zhǎng)，且原有配變、低壓線(xiàn)路投運(yùn)于2011年，狀態(tài)評(píng)價(jià)良好，考慮通過(guò)新增配變布點(diǎn)的方式來(lái)解決該村配變過(guò)載問(wèn)題，并且在新增配變布點(diǎn)時(shí)盡量利用原有低壓線(xiàn)路，避免重復(fù)改造，降低設(shè)備全壽命周期成本。在配變選址上，按照靠近負(fù)荷中心的原則，新增兩臺(tái)配變放置在該村東西兩側(cè)居民集中的兩個(gè)街區(qū)中心，與原有1號(hào)配變分別劃分為3個(gè)供電區(qū)域?qū)υ摯骞╇姟Ｐ陆üこ掏瓿珊?，該村配變總?cè)萘窟_(dá)到500kVA，戶(hù)均容量達(dá)到 2.56kVA，配變最大負(fù)載率降至 41%，可滿(mǎn)足該村10年左右負(fù)荷增長(zhǎng)需求，徹底解決該村配變過(guò)載問(wèn)題。另外，該村供電半徑由原來(lái)的750m降至390m，供電質(zhì)量也得以顯著提高。

圖2　王莊村供電示意圖（改造后）

4　結(jié)論

綜上所述，當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)重、過(guò)載現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先排除系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集異常情況，確認(rèn)配變實(shí)際是否重、過(guò)載；其次要核查配變是否存在嚴(yán)重三相不平衡，對(duì)因此造成的配變重、過(guò)載從調(diào)整配變?nèi)嗖黄胶舛戎纸鉀Q；最后，對(duì)于確屬負(fù)荷增長(zhǎng)造成的重、過(guò)載，根據(jù)現(xiàn)有區(qū)域供電情況，綜合考慮負(fù)荷增長(zhǎng)、設(shè)備狀態(tài)等因素，通過(guò)配變?cè)鋈莞脑旎蛘咝陆ㄅ渥冞M(jìn)行治理。