重载与过载配电变压器的治理 摘要:随着时代的进步和居民生活水平的提高,居民生产、生活用电需求增长 迅速,对配电网供电能力提出了更高要求。配电变压器重、过载问题时有发生, 究其原因,除了用电负荷升高这一主要原因外,三相不平衡、采集系统数据异常 等原因也不可忽视。针对不同情况,应首先分析造成配变重、过载问题的主要原 因,再据此提出针对性解决方案,既要达到治理目标,又要降低治理成本。 关键词:配电变压器;重载;过载;治理 引言 配电变压器是配电环节至为关键的一环,既是电压变换的核心设备,又是用 户用电取电的直接上级电源,由于使用数量巨大,在配电网资产中占有相当大的 比重。近年来,随着配电网的发展,配电变压器的数量规模也不断扩大,在配变 基数迅速增长的同时,配变的轻载、重载、过载问题也日益突出,如何高效、经 济地解决这些问题已成为当前电力企业关注的热点之一。 1 配变轻重过载影响因素分析 配电变压器负载率定义为配电变压器所带最大负荷与设备额定容量之比,其 定义公式为:式中:β 是配变负载率;L 是配变一段时间内(一般为一年)出现 的最大负荷;C 为配变自身的容量。配变正常年最大负载率是指配变年最大负载 率介于 20%至 80%之间。一般来讲,轻载配变是指年最大负载率小于 20%的配变。 重载配变是指年最大负载率介于 80%到 100%的配变。过载配变是指年最大负载 率大于 100%的配变。从以上定义公式可知,配变负荷及容量直接影响配变负载 率的大小。对这 2 个因素进一步分析总结,可以得出配变轻重过载影响因素包括 2 个方面:配变容量规划方面和配变运行方面。在配变容量规划方面,合理的配 变容量与地区预期负荷的比值,可以提高正常负载配变的比例。相反,较低的配 变容量与地区负荷的比值,会造成普遍的配变重过载现象。而较高的配变容量与 地区负荷的比值,则会造成普遍的配变轻载现象。在配变运行方面,配变负荷骤 变、负荷预测与实际增长差异、三相不平衡等因素,均可引起配变负载率问题。 其中配变负荷骤变、负荷预测与实际增长差异均可以导致配变轻重过载问题,如 配变供电区域某一大用户搬迁,造成配变轻载问题;地区预测负荷增长超过预期, 导致配变重过载问题等,而三相不平衡因素较多的是引起配变重过载问题。 2 解决配电变压器重过载的措施 2.1 改造现有配变,更换大容量变压器 对于运行年限长、状态评价结果差的现有配电设备,或者属于高耗能设备 (如 S7 型配变)、安全可靠性低的小容量配变,则应考虑通过增容改造进行解 决,并视具体情况考虑改造的同时通过新增配变和改变现有配变位置对供电区域 进行重新划分,科学合理安排供电方式。根据配变状态评价结果,选择对退运配 变进行报废或者轮换处理。 2.2 数据准确性核实、分析及重过载治理流程 (1)运检部将负载数据下发至设备运行管理单位,设备运行管理单位现场核 实负载率超过 80%的配电变压器容量是否与监控系统一致,若不一致,设备运行 管理单位修改 PMS 中设备信息;同时,现场测量配电运行数据(电流),排查是 否是低压台区设备故障引起重过载,若设备运行正常,实际数据与监控平台数据 差异较大,则检测用电信息采集系统采集终端是否异常,若异常更换采集终端, 若无差异根据实际容量计算实际负载率。同时设备运行管理单位定期对所辖设备 进行测量,防止数据采集及监控平台异常,及时向运检部反馈未被监控设备信息。 (2)设备运行管理单位配合运检部分析负载率超过 80%的配电变压器三相电 流不平衡情况,由设备运行管理单位落实严重三相不平衡配电变压器相应台区是 否有调相、切割负荷解决重过载的可能。同时同比、环比往期数据分析台区是长 期重过载还是负荷短时异常激增。若实际(长期)重过载,启用变压器轮换流程, 并停止台区低压用电负荷接入,若有接入需求,启用业扩应急项目流程。 (3)设备运行管理单位配合运检部根据往期重过载记录,分析负载率 60%— 80%的配电变压器是否出现过重过载,同时分析近期负荷增长趋势,论证是否会 出现实际重过载,并控制负荷接入。设备运行管理单位根据台区低压业扩报装情 况上报营销部低压业扩报装受限,启用业扩应急基建项目包紧急处理。若同期出 现过重过载,通知设备运行管理单位现场核实各项数据,若属实提前做好变压器 轮换准备。 (4)设备运行管理单位配合运检部分析已出现重过载配电变压器及负载率为 60%—80%的配电变压器近一年来的负荷增长情况,核查负荷激增及严重三相不平 衡的台区是否已列入下一年大修、技改项目储备,若未列入储备,运检部提出实 施方案并组织设计单位编制项目储备资料,上报市公司发建部、运检部审核,通 过后由市公司上报省公司审核列入下一年项目储备。同时,核查因紧急情况启动 业扩应急流程的台区是否已列入下一年储备,若已列入应急项目,在季度末上报 市公司相关部门调整储备项目库,防止重复立项。项目下达后,拆旧可利用设备 退库保存并定期进行电气试验,合格后备用。 2.3 新增配变布点,合理划分供电区域 对于现有配变容量小、户均容量低且现有配变运行工况良好的供电区域,应 优先考虑新增配变布点,通过合理分配负荷达到降低配变负载率的目的。新建配 变,应按照“小容量、密布点、短半径”的原则,尽量靠近负荷中心。根据负荷密 度情况,合理减少 400kVA 以上大容量配变,避免长距离供电,宜优先采用 100kVA、200kVA 配变,科学划分供电区域,缩短供电半径,并尽量使配变靠近 负荷中心,科学确定配变安放地址。 2.4 基于资源优化的配变轻重过载治理方法 鉴于当前配变轻重过载问题共存,配变基数大的现象,本文提出一种基于资 源优化的配变轻重过载治理方法。资源优化的配变治理方法其主要目的是综合优 化地区的配变资源分配,减少区域因配变容量与负荷不匹配,造成的配变轻重过 载问题。其以重过载变压器为切入点,进行配变的运维调换,减少重过载变压器 运行风险,并兼顾考虑处于轻载的变压器,使得配变负载率进行优劣互补,提升 整体配变资源的利