电网降损的技术措施

电网降损的技术措施

摘要：本文简要介绍了电力网线损的产生、计算、分类等一般知识，重点对降损的技术措施进行了论述，文章所列十项技术措施是：电网升压改造、合理调整运行电压、更换导线截面、线路经济运行、变压器经济运行、降低配变电能损耗、平衡配变三相负荷、增加无功补偿、提高电网负荷率及其他降损技术措施。

关键词：电力网、降损、技术措施

Abstract: this paper briefly introduces the line loss of grid generation, calculation, classification and so general knowledge, focusing on the technical measures of loss reduction is discussed, and the ten listed technical measures are: grid boost the transformation, the reasonable adjustment operating voltage, change wire section, and the lines of economic operation, transformer substation with economic operation, reduce loss, can become three-phase load balance with, and to increase the reactive power compensation, improve system load rate of loss reduction and other technical measures.

Keywords: electrical grids, reduce loss, technical measures

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

一、前言

我们供电企业的任务是将电能从发电厂输送到各行各业用户去使用，电能从发电厂到用户必须经过输、变、配电设备。由于这些设备存在着阻抗，在电能通过时，就会产生电能损耗，并以热能的形式散失在周围介质中去，这个电能损耗称为线损。线损率是供电企业的一项重要综合技术经济指标，是电力企业完成国家计划和正在达标的主要内容之一，又是供电企业管理水平的综合反映。它能反应电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。目前，各地电力企业在降损方面作了大量工作，但效果参差不齐，存在着不小差距，节能潜力比较大。随着电力企业经营转制，不断掌握利用现代化管理手段，把不合理的电能损耗减少到最小，使线损率达到先进水平，这是电力企业现代化管理的核心内容之一，也是电力企业生存和发展的必要条件。

二、线损的分类

线损率=损失电量/供电量。损失电量=供电量-售电量，线损直接影响了电力的使用效率和经济效益。我们供电企业都应在降损方面多下功夫，做到“多

供少损”来提高我们的经济效益。

①损耗按电量分固定损失、变动损失和其他损失

固定损失一般不随负荷变动而变化，只要设备带有电压就要消耗电能，就有损

失，如变压器空载损失。

其他损失：由于管理工作不善，规章制度不健全或执行不力，及不明因素而造成的各种损失，也叫管理损失。包括：用户窃电及违章用电，计量表装置误差、故障等。

②线损按种类分为：实际线损、理论线损、管理线损、经济线损

实际线损是根据电能表读数计算出来的，供电量与售电量的差值。

理论线损是根据供电设备的参数和电网当时的运行方式及潮流分布情况，由理论计算得出的线损，又称技术线损。

管理线损：是指其他线损或不明损失，包括计量装置的误差，绝缘不良造成的漏电等。

经济线损：对于设备状况相对固定的线路,理论线损并非为一固定的数值，而是随着供电负荷大小的变化而增减变动的，存在着一个最低线损率，这个最低理论线损称称为经济线损，相应的电流为经济电流。

三、降损措施

线损、售电量和利润是考核供电企业的主要技术经济指标，利润随着售电量的增加和线损的降低而增加，因此，降低电损和增加售电量是提高供电企业、经济效益的重要因素中的两个关键环节，如果线损率过大，售电量再大也不会收到良好的效益。只有采取科学的办法降低线损率，多供少损才是提高利润的最佳途经，降损措施很多，主要分管理措施和技术措施，以下我们主要讨论降低线损的技术措施：

1、电网升压改造：

电网升压改造是指在用电负荷增长，造成线路输送容量不够或者能耗大幅度上升，达到明显不经济的地步，以及为了简化电压等级，淘汰非标准电压所采取的技术措施。

当输送负荷不变时，电网升压，改造后的降损节电效果按下式计算：

P=S2/U2N*R*10-3

电网升压前ΔP1=1/U2N1 式中：UN1为电网升压前的额定电压KV

电网升压后ΔP2=1/U2N2 UN2 为电网升压后的额定电压KV

电网升压后降低负载损耗的百分率为：

ΔP%=ΔP1-ΔP2/ΔP1=(U2N2/U2N1-1)*100

电网升压后降损节电量为：Δ(ΔA)=ΔA(U2N2/U2N1-1)

2、合理调整运行电压

合理调整电压是指通过调整变压器分接头，在母线上投切电容器及调相机的调压手段，在保证电压质量的基础上适度地调整。根据公式： P=S2/U2N*R*10-3

可知电气设备的有功损耗（ΔP)与运行电压（U）的平方成反比关系，所以合理调整运行电压可以达到降损节电效果，调整电压分提高运行电压与降低运行电压。如何调整电压有其判断条件：①当电网的负载损耗ΔAK与空载损耗ΔA。的比值C>1时，可适当提高电压达到降损节电效果。②当C值〈1时，可适当降低电压达到降损节电的效果。调整值可按下表：

提高电压百分率 1 2 3 4 5

C 1.02 1.04 1.061 1.082 1.10

降低电压百分率 ―1 一 2 一 3 一 4 一 5

C 0.98 0.96 0.841 0.922 0.903

提高电压百分率a%按下式计算：

a%=(U1-U)/U*100 式中：U1为调整后的母线电压KV

U为调整前母线电压KV

调压后节电效果：Δ(ΔA)=ΔAK*【1-1/（1+a）】-ΔA0a(2+a)

调整电压的方法：①改变发电机端电压进行调压

利用变压器分接头进行调压

利用无功补偿设备调压

3、更换导线截面

导线电阻的计算公式：R=PL/SR与S成反比，截面积越大，电阻越小，功率损耗计算：ΔP=3I2R在输送负荷不变的情况下，换截面大的导线，可减少线路电阻以达到降损节电效果。 换线前的功率损耗：ΔP1=3I2R1*10-3

换线后的功率损耗：ΔP2=3I2R2*10-3

换线后降损百分率：ΔP%=（ΔP1-ΔP2）/ΔP1*100=（1-R2/R1）*100

节电果很明显

4、线路经济运行

①按经济电流密度运行可达到降损节电效果。经济电流密度是根据节省投资，年运行费用及有色金属消耗量等因素制订的。选用导线截面时，应根据负荷性质考虑最大负荷利用小时数，各种导线经济电流及输送容量可以查看相关资料。

节电效果：ΔP%=（1- I22/I21 ）*100 其中I1：持续允许电流

I2：经济电流

②增加并列线路运行

增加并列线路指同一电源至同一受电点增加一条或几条线路并列运行。

增加等截面、等距离线路并列运行后的降损节电量计算公式为：

Δ(ΔA)=ΔA（1-1/N)

式中：ΔA为原来一回线路运行时的损耗电量，N为并列运行线路的回路数。

在原导线上增加一条不等截面导线后的降损节电量计算公式：

Δ(ΔA)=ΔA[1-R2(/R1+R2)]式中：R1原线路导线电阻，R2增加线路导线电阻。

③增大导线截面或改变线路迂回供电的降损电量计算公式：

Δ(ΔA)=ΔA(1-R2/R1)

式中：R1为线路改造前电阻；R2为线路改造后的导线电阻.

变压器经济运行

这里讲的变压器经济运行是指安装在变电所的主变压器的经济运行，这就需

要我们调度部门在确保安全可靠供电的前提下，认真搞好这一项工作，这是降低

电网损耗的一项重要措施，根据本地负荷情况进行详细计算确定变压器经济运行

方式，按能损最小的方式安排运行达到最经济的目的。

6、降低配电变压器电能损耗

配电变压器的损耗是配电网络损耗的主要组成部分，可取以下措施降低配电变

压器的损耗

①淘汰高损耗配电变压器

目前在配电网络上运行的配电变压器有三个时期的产品，即“64”标准、“73”

标准和“86”标准，近几年开始生产卷铁芯，非晶态等低损耗配电变压器，以 100KVA

容量的配电变,器为例，当负荷为20%一一100%时，“86”标准的配电变压器比“64”

标准的用，如一台100KVA配变压器每年可减少空载损耗电量900—2000KWH.季节性轻载运行配电变压器，根据实际情况配置一台小容量配电变压器，即”子母变”，按负载轻重及时切换，以达到降损节电的效果。

③加装低压电容器

对于功率因数较低的配电变压器低压网加装低压电容器，其作用除提高功率因数降低配电变压器损耗外，还提高负载端电压，增加供电能力，降低电能损耗的作用，是一项投入少产出高的降损措施。

④加强运行管理

加强配电变压器运行管理，及时掌握运行资料，如日负载曲线、功率因数、运行电压，用电量等，为制定降低配电变压器损耗提供科学依据。

⑤合理配置配电变压的容量

根据月负荷曲线选择配电变压器最佳容量，防止”大马小车”或超载运行， 做到合理配置，提高配电变压器的负载率。

7、平衡配电变压器三相负荷

低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗，因此，在运行中要经常测量配电变压器和部分主干线路的三相电流，以便做好三相负荷的平衡工作，减少电能损耗。假设某条低压线路的三相不平衡电流为IA,IB,IC,中性线电流为IN,若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R,则这条低压线路的有功损耗为△P1=（IA2 R + IB 2 R+ IC2 R +IN2R ）*10-3

当三相负荷平衡时，每相电流为(IA+IB+IC）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为△P2=[(IA+IB+IC）/3]2 R*10-3三相不平衡电流增加的损耗电量为△P=△P1- △P2=2/3(IA2+IB 2+IC2-IAIB-IBIC-IAIC+3IN2 ) R*10-3

同样，三相负荷电流不平衡时变压器本身增加损耗，可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见，三相不平衡负荷电流越大，损耗增加越大。三相负荷电流不平衡率按下式计算：K%= IN/( IA+IB+IC)*100

一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%。，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%

8、增加无功补偿

我们知道功率因数的大小取决于所接负载的性质，当电路中接入纯电阻负载时，电压与电流同相位，COSΨ=1,功率因数最高。在实际使用中，接入交流电路的负载多数属感性，如农业生产机械中使用的异步电动机，交流接触器、电动机启动器及照明用的日光灯都是感性负载。由于感性负载的电流滞后于电压，即电压与电流之间有相位差，Ψ≠0,功率因数COSΨ总是小于是1。在感性负载的两端并联一个适当的电容器，便可把设备的功率因数提高，从而降低电能损耗。

(1)无功补偿的意义

①电源设备能充分利用。例如某电源变压器额定容量S=5000KVA，如果它所带的负载功率因数为0.5，则变压器所能输出的额定平均功率即有功功率

P=S·COSΨ=5000·0.5=25000KVA。当负载功率因数为1时，输出的平均功率P=5000*1=5000KVA.

②降低供电线路上的电能损耗。当电压一定，输送到负载的功率也一定时，流过线路的电流为：

I=P/U COSΨ

上式表明电流与功率因数成反比，功率因数越高，则电流越小。而供电线路总

是有电阻存在的，电流越小，导线上的功率损耗△P=I2RL也就越小。

③减少线路上的电压损失。因为线路上总是有一定阻抗的，线路上的电压损失

△UL=IZL电流I减少，电压损失△UL也就减少，有利于保持负载端的正常电压。离电源越远，线路越长，负荷越大，电价越高，则最佳功率因数值就越高，即进行补偿获得的节能意义就越大，一般经数值把功率因数提高到0.9为宜。

(2)补偿容量的确定

补偿容量的大小可采用理论计算法、空载电流法、选配表法等来确定，下式即为空载电流法确定的电容容量:Q=√3 UNI0

式中UN—电源额定电压，KV。

I0—感性负载的空载电流，A.

综上所述，利用无功就地补偿提高设备的功率因数，最大限度地减少无功功率，提高电能使用率，降低电能损耗，是一项行之有效的技术措施，可大力推广、应用。

9、提高电网负荷率

(1)负荷率系指电网的平均有功负荷与最高有功负荷的比例，即报告期用电平均有功负荷与报告期用电最高有功负荷比值的百分数，用公式（1）表示为：

KP=P P/Pmax*100%

(1)式中KP --日负荷率

PP --日平均有功负荷

Pmax一日最高有功负荷

负荷率是一个小于1的数，它是衡量用电均衡程度的指标，从经济运行角度考虑，负荷率愈接近1，表明电气设备的利用率愈高，有利于降损节能。

从负荷率的计算式（1）可知：负荷率随峰谷负荷差距的拉大而下降，峰谷负荷差愈大，则负荷率也愈低，电网运行过程中产生的损耗也随之增大。同时，电网运行中产生的损耗不仅与峰谷负荷差距大小有关，而且还与峰谷负荷持续时间长短有关。

设电网在输送某负荷下运行，运行期T内的某时刻电流为i，则电网损耗为：

△A=∑P0T+∫T03i2Rdt