在對多臺10kV配電變壓器聯(lián)合調度節能運行工況特性進(jìn)行簡(jiǎn)單分析后，從優(yōu)選節能經(jīng)濟型配電變壓器、采用多臺配電變壓器聯(lián)合運行、調整配電變壓器相間不平衡負載率、進(jìn)行適當無(wú)功補償等方面，詳細探討了10kV配電變壓器節能經(jīng)濟調度運行技術(shù)措施，確保10kV配電變壓器運行具有較高的安全可靠性和節能經(jīng)濟性。

1 多臺變壓器聯(lián)合調度節能運行工況特性

10kV配電變壓器在運行過(guò)程中，其自身所產(chǎn)生的空載損耗和負載損耗共同形成變壓器運行的有功損耗，會(huì )隨負載變化而發(fā)生非線(xiàn)性變化，其中：空載損耗是一個(gè)特定的系數，基本不會(huì )隨變壓器負載率的變化而發(fā)生變化;而負載損耗則是一隨負載波動(dòng)的變動(dòng)值，其與變壓器負載電流的平方呈正比例關(guān)系。在多臺變壓器聯(lián)合運行過(guò)程中，總有一個(gè)最低點(diǎn)是負載系數最低點(diǎn)，也就是配電變壓器聯(lián)合運行的綜合功率經(jīng)濟負載系數最低點(diǎn)。此處列出3臺10kV配電變壓器聯(lián)合運行的負載損耗波動(dòng)曲線(xiàn)。

從圖1可知，當10kV配電系統中有3臺配電變壓器聯(lián)合運行時(shí)，如果負載處于Sa及以下運行工況時(shí)，應該選擇1臺配電變壓器運行方式;當負載處于Sa和Sb兩者之間時(shí)，應選擇2臺配電變壓器聯(lián)合運行方式;當負載大于Sb時(shí)，應選擇2臺配電變壓器聯(lián)合運行方式，這樣其所帶來(lái)的聯(lián)合運行經(jīng)濟效益將非常高。圖中，Sa、Sb等特征工況點(diǎn)容量，就成為10kV配電系統臨界負荷工況點(diǎn)，也是多臺配電變壓器聯(lián)合調度運行的關(guān)鍵工況點(diǎn)。配電運行人員在實(shí)際調度過(guò)程中，必須根據日晝、節假日、季節等時(shí)空特性，合理選擇多臺配電變壓器的聯(lián)合運行方式，有效提高配電變壓器的電能轉換效率，降低系統損耗，達到節能降耗的目的。

2 10kV配電變壓器節能經(jīng)濟運行措施

2.1 優(yōu)選節能經(jīng)濟型配電變壓器

在進(jìn)行10kV配電變壓器型號、容量等選型設計過(guò)程中，應在技術(shù)上可行的技術(shù)上，優(yōu)選控制損耗率較低的節能經(jīng)濟型產(chǎn)品。如：目前工程上應用較成熟的S12、S13節能經(jīng)濟性配電變壓器，其同S9系列變壓器相比，其控制損耗約降低30%左右，控制電流則降低約40%左右，同時(shí)具有過(guò)載能力強，綜合節能效果較為明顯。S13-M-R系列的配電變壓器，其鐵損比較小，比較適用于運行負荷波動(dòng)幅度較大的配電系統，能夠滿(mǎn)足現代配電系統負荷波動(dòng)較大的工程領(lǐng)域。

2.2 采用多臺配電變壓器聯(lián)合運行節能經(jīng)濟調度方式

隨著(zhù)10kV配電網(wǎng)系統規模和容量的不斷擴大，系統負荷容量變化也較為頻繁，且在各種運行方式下的損耗也有很大差別，最優(yōu)運行工況點(diǎn)和調度方式也應隨其發(fā)生改變，以達到節能降耗的目的。要根據10kV配電系統的實(shí)際情況，合理計算出變壓器的最佳負荷運行工況點(diǎn)和經(jīng)濟負荷區，充分結合圖1所示采取多臺配電變壓器聯(lián)合經(jīng)濟調度運行，按照負載從小到大的運行特性，計算出不同負載區域的最佳變壓器運行搭配臺數和調控運行方式。嚴格按照國標GB/T13462-2008中提出的有關(guān)配電變壓器經(jīng)濟運行區的概念和計算方案，合理根據綜合功率負載關(guān)系確定多臺配電變壓器聯(lián)合運行的最佳經(jīng)濟運行區域，避免出現“大馬拉小車(chē)”等稱(chēng)非經(jīng)濟運行工況出現，有效提高10kV配電變壓器供電安全可靠和節能經(jīng)濟性。

2.3 調整配電變壓器相間不平衡負載率實(shí)現經(jīng)濟運行

由于10kV配電變壓器及其供配電系統中，單相用電負荷所占比例較重，且隨著(zhù)各種節能電氣設備、節能燈具等的廣泛推廣使用，10kV配電變壓器，尤其是公用配電變壓器其三相負載不平衡度較大，相應引起的損耗較大，即：當配電變壓器處于三相負荷平衡狀態(tài)時(shí)，其負載損耗可以簡(jiǎn)單認為等于3倍I2R;而當配電變壓器三相負荷存在嚴重不平衡時(shí)，則負載損耗可以簡(jiǎn)單認為等于(I2a+I2b+I2c)R，尤其當運行在三相最大不平衡等惡性工況條件下，三相電流可以近似認為Ia=3I，Ib=0，Ic=0，則此工況下變壓器負載損耗約等于9I2R，幾乎是三相平衡工況下負載損耗的3倍，這就說(shuō)明三相不平衡所引起的負載損耗非常大，是變壓器節能經(jīng)濟運行研究的一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)合理的相間負載優(yōu)化調整，降低三相間負載不平衡度，使配電變壓器三相負載幾乎接近平衡關(guān)系，這樣就能獲得較好的相間平衡關(guān)系，降低配電變壓器運行過(guò)程中的有功損耗和無(wú)功消耗，提高電能分配調度轉換效率。

2.4 進(jìn)行適當無(wú)功補償

從10kV配電變壓器運行工況及其與負載間的負荷曲線(xiàn)可知，配電變壓器的無(wú)功負荷主要集中在輕載或空載運行工況，此時(shí)會(huì )產(chǎn)生勵磁無(wú)功，其消耗的無(wú)功容量約為配電變壓器額定容量的10%～15%。因此，可以采取集中無(wú)功補償措施，通過(guò)合理選擇SVC、SVG、TSC等無(wú)功補償裝置，將抵押無(wú)功補償電容器通過(guò)負荷開(kāi)關(guān)接到10kV配電變壓器母線(xiàn)側，在系統運行在輕載或空載工況時(shí)，合理切投電容器來(lái)實(shí)時(shí)進(jìn)行無(wú)功補償，提高10kV配電系統的功率因素，有效降低配電變壓器的運行損耗，同時(shí)達到提高端部低壓改善電壓質(zhì)量的節能經(jīng)濟效果。

3 結語(yǔ)

城市社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源供需矛盾日益突出，對于10kV供配電系統而言，推進(jìn)節能降耗技術(shù)措施和設備裝置尤為重要。10kV配電變壓器是10kV供配電系統中的核心電能分配調度設備，其節能經(jīng)濟調度運行是電網(wǎng)系統節能研究的重中之重。結合工程實(shí)際情況，合理采取優(yōu)選節能性配電變壓器、多臺配電變壓器聯(lián)合經(jīng)濟調度運行、優(yōu)化調整三相負荷、進(jìn)行適當無(wú)功補償等節能措施，降低10kV配電變壓器運行損耗，達到節能降耗經(jīng)濟調控運行的目的，對建立節約型社會(huì )有著(zhù)非常重要的工程實(shí)踐應用研究意義。

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