制约10kV电网经济运行的几个主要问题
制约10kV电网经济运行的几个主要问题
目前10kV电网损耗停滞在目前现状，主要存在有几个方面的问题，如：现行电价政策、无功补偿方式、功率因数计算方法等问题，严重制约了电网经济运行。为降低线路及变压器有、无功损耗，保证供电电压质量，无论电价政策的制定、技术方案的实施都应以降损节能为目，并有助于电力用户积极推广新技术的开展，使之10kV电网经济运行再提高一步。
标签：运行现状；电价政策；技术改进；小结
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0 序言
10kV电网损耗主要包括变压器本身损耗和线路损耗这两部分。变压器有功损耗包括铁损和铜损，无功损耗包括励磁和漏磁损耗。正常运行情况下，系统电压是稳定的，变压器铁损是一个常数值，铜损是与负荷电流的平方成正比，在高峰负荷时，变压器铜损增大；低谷负荷时，变压器接近于空载，励磁无功被白白浪费掉。目前，变压器尚无法实现有载调容，这种运行方式极不经济。变压器所带的负荷为本身容量的 ，这时的铁损基本上等于铜损，运行效率为最高。
为满足高峰负荷的要求，需增大变压器容量，而现行两部制电价是按照变压器容量收取基本电费，为满足变压器经济运行，节约下来的电费远小于增容的基本电费，如果按照最大需量执行基本电费，其结果也是一样，电力用户没有获得任何经济效益，这势必导致小容量变压器能带的负荷，绝不用大容量变压器带，在高峰负荷时，变压器长期处在满载状态下运行，造成铜损增大，低谷负荷时，变压器基本上处在空载运行，造成有功铁损和励磁无功被白白地浪费掉。
功率因数调整电费是积极促进电力用户提高功率因数，这是正确的一面，但是它不能公正体现出对电网节能的经济效益，如：两家变压器容量不相等的电力用户，大容量变压器采用无功补偿后，达到了功率因数要求的标准值，未补偿到的剩余无功负荷 及变压器的励磁无功 和漏磁无功 ，尚需要无功合计为 ，而小容量变压器无功补偿未达到功率因数标准值要求，尚需要无功合计为 ，虽然大容量变压器功率因数达到要求，但是需求无功合计 ，因此，电源向电力用户输送这部分无功时，在线路上所产生的有功损耗，前者大于后者。而前者得到了电费奖励，后者却被，没有真正起到促进电网经济运行的目的。
10kV电力用户普遍在0.4kV侧进行无功补偿，并且采用欠补偿运行方式，尚未补偿到的无功
需要由电源输送，一条10kV线路平均带有30～40家电力用户，总的无功需求量很大，一方面增大了线损，同时降低了变电站主变的运行效率，其根本原因是无功补偿实现了就地进行，但没有就近平衡。同时，电能计量方式和功率因数的计算方法也制约了无功补偿就地平衡，对于高供低计的电力用户，即10kV供电，0.4kV侧计量，无功补偿装置在计量装置的后面，一旦出现过补偿，即被电能表计量，不分析过补偿这部分无功是否用来平衡变压器所需要的无功还是倒送入10kV系统中，一律视为吸收了系统无功，即，电能表计量的正反向无功绝对值相加，这样计算出来的功率因数值偏低，甚至被。上述这几方面的问题直接制约了10kV电网的经济运行。
1 实例
图3（a）中的电能计量装置为高供低计方式。无功补偿电容器组安装在低压0.4kV母线侧，功率因数控制器设定在欠补偿方式下运行，电容器补偿负荷的无功为 ，如果采用过补偿运行方式，对变压器本身的励磁和漏磁无功进行补偿，以实现无功补偿就地平衡，但这部分反向无功被电能表计量在表中，这样在考核功率因数时，反向无功电量也同样视为吸收系统无功，即正向无功 、反向无功 相加，即 ，这样计算出来的功率因数值被拉低，甚至发生力率
为什么限电限产电费，其主要原因是10kV电力用户无功补偿平衡点没有确定。本着无功就地就近进行补偿，并且不反送到10kV线路中为目的，无功平衡点确定在变压器10kV线路T接点处。图3（b）中的电能计量装置为高供高计方式，TV为电压互感器。低压侧功率因数控制器如果更改为过补偿运行，仅补偿变压器本身消耗的无功，并没有将无功送入到10kV系统中，电表是不计量这部分无功的，变压器空载励磁无功是一定的，但漏磁无功是随负荷变化的，因此，即便采用无功过补偿方式运行，其补偿量值也无法确定。
为实现无功补偿就地就近平衡，需将过去在0.4kV侧采用的欠补偿运行方式改变为过补偿运行方式，除全额补偿负荷所需要的无功外，还需要补偿变压器的励磁和带负载时所产生的漏磁无功，基本上实现在无功补偿平衡点处流动的无功接近于零值。为此，原无功欠补偿方式更改为无功平衡补偿方式，如图4所示。
无功平衡补偿方式，是将功率因数控制器安装在变压器10kV侧。通过采集高压侧用电参数来控制低压0.4kV侧的无功补偿电容器组，使得电容器组发出的无功来满足用电负荷与变压器所消耗的无功，从而实现无功补偿就地就近平衡。
5 建议
1.为经济运行，10kV电力用户新增的变压器容量的基本电费问题是否免除值得商榷；2.无功补偿方案，首先将功率因数控制器安装在变压器10kV侧，本着就地就近平衡，变压器本身消耗的无功，应由0.4kV侧电容器采用过补偿来完成，无功补偿平衡点，应确定在变压器10kV线路T接点处；3.功率因数调整电费及10kV电网流动无功对经济运行的影响，可以讨论按无功电字收取电费的可能性；4.对于电能计量装置采用高供低计方式，由于功率因数控制器安装在10kV侧，对电能表反向计量的无功，在计算功率因数时不予考虑，即 。总之，电价政策、无功补偿方式、计算方法和技术措施，应按照电网经济运行来实施。

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