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1、M 下卫厶厶b 乒i I t 个抽弋兰产力b _ 眦- L = ：1 J 士厶上量董瞒舸心上廿 低压状珩伺利丁提向各尸伏电H J 罪任陴低珑坝 1 引言 南京供电公司吴峻史忠明王海平 南京是全国有名的“火炉”城市，一年中由于温差所带来的负荷变化非常大，根据南京市电网调度中心的统计 数据表明2 0 0 4 年南京地区供电最高负荷为3 4 7 8 1 2 兆瓦( 网供3 3 9 9 4 7 兆瓦) ，而最低负荷只有1 3 5 6 7 2 兆瓦( 网 供1 2 8 1 8 5 兆瓦) 。只要日最高温度达到3 5 0 C ，日最高负荷就在3 0 0 0 兆瓦以上。这时供电系统的主网、配网设备 基本上处
2、于满负荷运行状态，假设某个供电设备出现故障，就有可能导致网架产生较大的波动。气象资料表明南 京市每年夏季高温持续时间约7 2 0 天，而供电部门要花l O 个月的时间去完成迎峰度夏的各项准备工作，从而 保证各类用户在高峰时段也能用上优质的电能。 2 配变损耗的理论计算 高温过后，在一年剩余的时间内主网、配网供电如何才能达到合理、经济地运行呢? 对中、低压配网而言，目 前南京市的1 0 千伏配网网架，经过几年的建设、改造，向网格状供电模式发展，已能经济、合理、灵活的调整运行 方式，快速切断故障点，缩小故障停电范围，提高客户供电可靠性。而0 3 8 千伏的低压网络是放射型网架结构， 为了满足高温天
3、气的居民用电质量，配电变压器的加挂以夏季高温负荷为依据，这势必造成一部分配电变压器在 高温以后出现轻载。而s 9 型的配电变压器的损耗随着负荷的变化情况如下表： 表1单台s 9 型3 1 5 k V A 配变在负荷率为1 0 一1 0 0 时损耗： 负荷率 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 负载损耗( W ) 3 8 9 41 5 5 7 63 5 0 4 66 2 3 0 49 7 3 5 0 空载损耗( W ) 6 4 8 o o 6 4 8 0 06 4 8 0 06 4 8 0 0 6 4 8 0 0 总损耗( w ) 6 8 6 9 48 0 3 7 69 9 8 4 61 2
4、 7 1 0 41 6 2 1 5 0 损耗率 2 4 2 1 4 2 1 1 7 1 1 2 1 1 4 负荷率 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 负载损耗( W ) 1 4 0 1 8 41 9 0 8 0 62 4 9 2 1 63 1 5 4 1 43 8 9 4 0 0 空载损耗( W ) 6 4 8 0 06 4 8 0 06 4 8 0 06 4 8 0 06 4 8 0 0 总损耗( w ) 2 0 4 9 8 42 5 5 6 0 63 1 4 0 1 63 8 0 2 1 44 5 4 2 o o 损耗率 1 2 l 1 2 9 1 3 8 1 4 9 1 6 0
5、 似：a P o - + - ( ：s f 1 2 一a P k X1 0 0 A = 彳= 一 式中，A e o 为空载损耗，A P k 为负载损耗，S N 为配电变压器额定容量，s ，为配电变压器实际容量，c o 叩为功率 因数，上表中取c o s p = 0 9 计算。 2 3 5 【r 3 O 溉 2 5 伽 2 O 溉 1 5 a 1 0 0 9 6 O 5 a 9 6 O O 傩 10 9 62 0 3 0 4 0 9 65 。60 9 67 溉8 0 9 0 9 61 图1s 9 型3 1 5 k V A 配电变压器损耗率 从表1 可以看出，随着负荷率的增长，配变的负载损耗和总损
6、耗在不断增大，当配变负荷率在4 0 达时损耗最小， 为最经济运行状态，3 0 一一5 0 之间损耗相对比较小，如果一台配电变压器在高温期间负荷率在6 0 及以上运 行1 个月，而其他时期负荷率却在2 0 及以下运行1 1 个月，那么配电变压器的损耗电量分别如式( 2 ) 和( 3 ) 式 所示： 1 4 7 5 8 8 3 1 2 4 1 0 0 0 = 2 1 9 6 3 4k w h ( 2 ) 5 7 8 7 1 3 3 4X 2 4 1 0 0 0 = 4 6 3 8 9 4k w h ( 3 ) 3试点方案的实测数据比较分析 2 0 0 4 年夏季高温期间南京供电公司对城区6 0 5
7、 3 台配电变压器的负荷进行了测量，其中城北供电公司测量了 1 7 8 1 台配电变压器，负荷率在6 0 及以上的有2 3 0 台，占测量总数的1 2 9 ，负荷率在6 0 3 0 有9 4 5 台，占 测量总数的5 3 1 ，负荷率在3 0 以下的有6 0 6 台，占测量总数的3 4 。在城北公司所测量1 7 8 1 台配变负荷中， 纯居民配电变压器有6 3 3 台占所测配变的3 6 。在这6 3 3 台配变中，负荷率在4 0 及以上的有2 6 9 台，占纯居民 配电变压器总数的4 2 5 ，负荷率在4 0 以下的有3 6 4 台，占纯居民配电变压器总数的5 7 5 。从今年所测配 变负荷率
8、的数据来看，高温过后配电变压器负荷率在3 0 以下的台数将占总数的2 3 ，在这段时期实行低压联络 是非常有必要的。 南京城北供电公司于2 0 0 3 年l O 月以佳盛花园小区配变为试点进行了低压互联的工作，该小区共有3 台 3 1 5 k V AS 9 型配变，配电变压器在0 3 年高温期间负荷率分别为3 6 3 、2 5 1 9 、6 3 7 ，2 0 0 4 年4 月，停用了佳 盛花园西、佳盛花园北两台配变，由佳盛花园配变供电。根据其4 6 月份低压联络负荷率情况，算出联络后其损 耗如表2 所示： 表2低压联络后配变损耗 月份 4 56 负荷率 2 8 9 22 4 7 32 3 5
9、9 负载损耗电量( k W h ) 2 3 4 51 7 1 51 5 6 空载损耗电量( k W h ) 4 6 6 5 64 6 6 5 64 6 6 5 6 总损耗电量( k w h ) 7 0 1 0 6 6 3 8 0 66 2 2 5 6 损耗率 1 1 9 1 2 6 1 2 9 如若不考虑低压联络，则通过三台配变所带居民户数，将佳盛花园配变负荷分摊到三台配变上，各自计算其 损耗如下： 表3未采用低压联络配变损耗 月份 456 佳盛花园配变损耗电量( k w h ) 4 8 2 9 04 7 8 5 14 7 7 4 3 佳盛花园西配变损耗电量( k w h ) 5 0 6 7
10、54 9 5 9 54 9 3 3 0 佳盛花园北配变损耗电量( k W h ) 4 9 0 8 74 8 4 3 44 8 2 7 4 总损耗电量( k W h ) 1 4 8 0 5 21 4 5 8 81 4 5 3 4 7 则4 、5 、6 三个月，仅佳盛花园一处就降低配变损耗电量2 4 3 1 1 l k w h 。若将所有轻载配变实行低压互联方案， 那么在节能降损这方面肯定会有更多受益。 4 几种联络方案的经济技术比较 配电变压器在什么情况下采取低压联络有利于降低线损，提高供电可靠性。 4 1 设两台配变负荷分别为x , y ，则联络前损耗为P 1 = 2 P 0 + P 。( X
11、 2 + Y 2 ) ，联络后损耗为P 2 = P o + P k ( x + Y ) 2 ，当P l P z 时，认为两台配变可以联络，由上式经计算得出当负荷x ，Y 满足式3 时P l P 2 。 P n x 幸Y 杀 ( 3 ) Z , Ik p 以x 为横坐标，Y 为纵坐标绘出函数x 木Y = 岩曲线如图2 所示： 图2 配变联络负荷关系图 则位于图2 函数曲线阴影部分的负荷x , y 满足式3 ，联络后可以达到降损的目的。x , y 的乘积越小，降损效果 越好，由数学知识可知若x , y 之和为常数，当x , y 相等时，两者的乘积最小。即两台配变负荷相等时联络的降损耗 果最好。 4
12、 2 当两台3 1 5 k V A 配变负荷率相等时，联络后空载损耗下降，负载损耗上升，根据计算( 空载损耗取6 4 8 W ， 负载损耗取3 8 9 4 W ) ，当单台配变负荷率达到2 8 8 5 时，联络后下降的空载损耗正好等于上升的负载损耗，所以 这两台配变的负荷率都低于2 8 8 5 时，均可采用低压联络方案。 在配变负荷率低于2 8 8 5 的前提下，负荷率越大，联络后所增加的负载损耗越大，即降低的损耗越小，降低 的损耗率也必然越小。所以负荷率越小，联络后运行越经济。 43 当两台配变负荷率不相等时，由于配变损耗随负荷率增长呈非线性上升，如下图： 2 3 7 图3配变损耗与负荷率关
13、系图 负荷率越大，配变损耗增长幅度越大，所以两台负荷率不等的配变的负载损耗必然比相同负荷情况下两台同 负荷率的配变的负载损耗大。从而可以看出两台负荷率越接近的配变进行联络，能达到最经济运行。 4 4 三台同负荷率配变联络情况与以上分析类似，通过计算可得出：一台配变带另两台配变运行时，单台配 变负荷率在2 3 5 5 以下，或者两台配变带另一台配变运行时，单台配变负荷率在3 3 3 以下，则可以采用低压 联络方案。 5低压联络对提高供电可靠性的贡献 传统低压配电网络采用了放射形网络架构，在放射形网络末端发生故障或者缺陷时，对所带用户只存停止供 电直到设备恢复。随着国民经济的发展，人民生活水平日益
14、提高，普通居民对电能的依赖程度越来越高，因而对 停电时间的要求也越发苛刻。采用低压联络后，若联络中的一台配变发生故障或缺陷，可通过联络开关采用另一 台配变供给它所带的用户，从而减少停电时间、提高用户供电可靠性。同时，配电部门也可利用联络开关，采取不 停电检修的方式，增加对配电变压器的维护保养时数，有效地降低了设备的故障率，确保了设备运行的稳定性，从 而更进一步地提高配网的供电可靠性。 6 结束语 综上所述，投入极少的资金可以获得丰硕的成果，针对当前整个电网面临严重缺电的形势，低压联络在配电 网中可以较好地起到提高供电可靠性和降损节电的作用。同时对各供电部门在当前配电网迅速发展，设备数量 猛增的情况下为更好地完成线损和供电可靠性两大经济技术指标有着积极的推广作用。 参考文献： 1 虞忠年，陈星莺，刘吴电力网电能损耗中国电力出版社2 0 0 0 0 9 2 3 8
