朱延廷，譚振鵬，李高明，歐陽衛(wèi)年

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山528000）

重過載是配網(wǎng)變壓器（下簡稱配變）的常見異常，通常在負(fù)荷高峰時出現(xiàn)，但也有因為規(guī)劃設(shè)計不合理而導(dǎo)致長期出現(xiàn)。而電動車越來越廣泛的使用，使得充電負(fù)荷對電網(wǎng)的影響越來越大，甚至導(dǎo)致短時內(nèi)配變重過載。配變重過載的危害最主要有2個：降低運行效率；容易誘發(fā)變壓器超溫，縮短變壓器壽命，甚至導(dǎo)致燒毀。負(fù)載率的高低不僅僅只關(guān)系到變壓器自身的壽命和使用效益，不同的負(fù)載率取值有時還會導(dǎo)致變壓器有效容量不同而影響變電站有效容量，影響整個城市網(wǎng)架[1]。準(zhǔn)確管控配變運行的負(fù)載情況，科學(xué)評估配變運行狀態(tài)，實時調(diào)整配變?nèi)萘?，必將帶來巨大的降損效益[3]。

1 配網(wǎng)變壓器重過載的電氣特征

通常使用變壓器負(fù)載率來表示重過載的電氣特征，當(dāng)變壓器負(fù)載率大于80%時為重載，當(dāng)負(fù)載率大于100%時為過載。負(fù)載率計算公式有2種。使用實時負(fù)荷計算，根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》，其計算公式如下：

式中：S為三相視在功率之和；SN為變壓器額定容量。

使用負(fù)荷電流計算，公式如下：

式中：I為三相電流的平均值；IN為變壓器額定電流。

2 基于歷史數(shù)據(jù)特征的配變重過載判斷方法

上一節(jié)給出了配變重過載的電氣特征。利用上述公式只能得到瞬時情況下的重過載情況，然而配電網(wǎng)中的用戶負(fù)荷是快速變化的，瞬時或者短時的重過載情況，即使發(fā)現(xiàn)并通知運行人員處理，到現(xiàn)場后異常狀態(tài)就可能消失了，浪費人力物力，況且有些重過載具有一過性，發(fā)生重過載后一段時間可能不再發(fā)生。因此，直接使用配變重過載的電氣特征是無法有效判定配變的重過載的。

在此，提出一種基于一定時期配變運行歷史數(shù)據(jù)的重載判定方法。假設(shè)統(tǒng)計時間長度為T（單位為小時），數(shù)據(jù)采集間隔為15 min。

首先，根據(jù)式（1）或式（2）計算出每15 min的負(fù)載率。

然后判斷每15 min的負(fù)載率是否大于80%，是則認(rèn)為該15 min配變重載，否則認(rèn)為其非重載。

計算出T時間內(nèi)的配變重載時間占比，用以下公式：

式中：n為重載的次數(shù)。

當(dāng)k大于5%時認(rèn)為該配變重載。

有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[2,3]指出，短時過載超過0.5 h對配變的設(shè)備壽命有較大影響。所以此處，對于k大于多少判定為配變重載，此處給出的標(biāo)準(zhǔn)是5%。因按一天24 h計算，5%為1.2 h。

對于配變過載的方法，類似的有：

根據(jù)式（1）或式（2）計算出每15 min的負(fù)載率。

然后判斷每15 min的負(fù)載率是否大于100%，是則認(rèn)為該15 min配變過載，否則認(rèn)為其非過載。

計算出T時間內(nèi)的配變過載時間占比，用式（3）進(jìn)行計算。此時式中n為過載的次數(shù)，0.25 h代表15 min。

當(dāng)k大于2%時認(rèn)為該配變過載。

同樣的方法可以得出配變過載的判定方法。須要注意的是，配變過載只須k大于2%即認(rèn)為配變過載。因為國家標(biāo)準(zhǔn)[2,3]指出，短時過載超過0.5 h對配變的設(shè)備壽命有較大影響。按一天24 h計算，2%為0.48 h，接近0.5 h。

3 某一供電所的應(yīng)用案例

根據(jù)某供電所某月的494臺配變運行量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，可以得到配變重載的情況。

如圖1所示，橫軸為重載時長占比，縱軸為配變臺數(shù)。滿足重載條件的配變共62臺，占配變總數(shù)的12.55%。由于重載情況本身較少，所以該方法仍然較好地篩選出問題配變。某臺配變重載時長占比為6.08%的配變，其負(fù)載率分布和曲線如圖2所示。

圖1 某供電所某月配變重載時長分布

圖2 某供電所某月某配變重載情況

圖2中可見，重載時長超過5%時，已經(jīng)經(jīng)常間歇性發(fā)生配變負(fù)荷過高的情況，影響設(shè)備正常運行。所以，該判定方法是準(zhǔn)確有效的。

同時，按上文中給出的方法，可以對同一供電所的配變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，得到配變過載的情況：

如圖3所示，橫軸為過載時長占比，縱軸為配變臺數(shù)。滿足過載條件的配變共45臺，占配變總數(shù)的9.11%。由于過載情況本身較少，所以該方法仍然較好地篩選出問題配變。某臺配變過載時長占比為2.27%的配變，其負(fù)載率分布和曲線如圖4所示。

圖3 某供電所某月配變過載載時長分布

圖4 某供電所某月某配變過載情況

如圖4所示，過載時長超過2%時，已經(jīng)經(jīng)常間歇性發(fā)生配變過載的情況，影響設(shè)備安全。所以，該判定方法是準(zhǔn)確有效的。

4 結(jié)束語

本文提出的基于配變歷史數(shù)據(jù)特征的配變重過載判斷方法，通過負(fù)載率的值以及對應(yīng)時長占比綜合判斷，能夠有效找出長期存在重過載異常的配變。經(jīng)過某一供電所的實際案例檢驗，該方法能準(zhǔn)確有效識別出重過載配變，及時指導(dǎo)業(yè)務(wù)人員進(jìn)行相應(yīng)的配變異常排查。