王玉河，魏東昇

(遼寧觀音閣水力發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 本溪 117100)

為提高供電的經(jīng)濟效益，降低電能損耗是一項重要的經(jīng)濟技術(shù)指標，它標志著一個供電線路的布局合理性、運行經(jīng)濟性和管理水平的高低。當調(diào)度合理、布局合理、電壓及功率因數(shù)都能達到要求時，降低線損所提高的經(jīng)濟效益是非常明顯的。本文僅就觀線10 kV供電線路在降低線損方面采取的技術(shù)措施進行說明［1－4］。

1 優(yōu)化線路的布局使其規(guī)范合理

線路的優(yōu)化布局包括合理改造、完善線路的結(jié)構(gòu);選用新型節(jié)能變壓器、使之經(jīng)濟運行;調(diào)整變壓器的三相負荷，減少不平衡度、具體為:

1.1 合理改造、完善線路的結(jié)構(gòu)

供電系統(tǒng)包括66 kV變電所1 座，10 kV供電線路3 條。在生產(chǎn)實際中存在線路迂回過大，供電半徑5 km左右，變電所離用電負荷較遠，導(dǎo)線截面選擇與載荷不匹配等情況。

從電網(wǎng)降損節(jié)能的角度考慮，配電線路其電能損耗的大部分在主干線段，控制最長電氣距離，降低主干線段上的電能損耗是線路降損節(jié)能的一個主攻方向［5］。對于主干線段的技術(shù)降損，我們采取:

1)增大導(dǎo)線截面，將原有95 mm2主干線路全部更換為120 mm2。

2)更改線路，將部分迂回線路取直縮短路線，改線總長近4 km，使供電線路的供電半徑基本控制在3 km。通過改造使線路的結(jié)構(gòu)更趨合理，有效地降低了電能損耗。

1.2 選用新型節(jié)能變壓器，使之經(jīng)濟運行

變壓器的運行，并不是額定負荷下最經(jīng)濟，而是負荷的大小使其銅損與鐵損相等時才最經(jīng)濟、效率最高。實踐證明，10 kV配變負荷在額定容量40%～80%時較為經(jīng)濟，根據(jù)實際情況，堅決淘汰老型號的高損耗變壓器，逐步采用新型節(jié)能型變壓器。

1.3 調(diào)整變壓器的三相負荷，減少三相負荷的不平衡度

供電線路采用比較常見的三相四線制接線方式，且配電變壓器為Y/Yno 接線，存在很多的單相負載，變壓器的三相不平衡運行是長期存在的。變壓器三相不平衡電流對變壓器損耗的影響，通過以下計算得到:

配電變壓器三相不平衡運行時三相繞組的總損耗(單位:kW)為:

式中:Ia、Ib、Ic 為三相負荷電流;R 為變壓器二次側(cè)繞組電阻。

三相平衡時a.b.c 三相繞組電流為:

三相繞組總損耗為:

三相不平衡時所增加損耗為:

通過以上計算，可得到當變壓器三相不平衡電流增加時變壓器增加的損耗，由此通過調(diào)整變壓器的三相負荷使之接近平衡，從而降低因變壓器三相不平衡所增加的線路損耗。

2 科學(xué)調(diào)度，合理分配用電負荷

電力調(diào)度旨在對電網(wǎng)進行組織、協(xié)調(diào)，保證電能質(zhì)量，保持電力平衡，降低損耗，使電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。及時、靈活、準確地進行電力調(diào)度，合理地分配負荷，以達到用電負荷的均衡，多供少損，提高供電效益。

2.1 合理調(diào)度使線路處于經(jīng)濟運行區(qū)

線路的結(jié)構(gòu)與參數(shù)在建成時基本上固定不變，線路負荷是隨時間變化的，其線路在輸送電力的過程中，存在最經(jīng)濟的運行工況，當線路所帶負荷在其經(jīng)濟負荷區(qū)域內(nèi)運行時，線損率較小。

配電線路的損耗包括固定損耗和可變損耗兩部分，其線路總損耗△A 可用下式表示:

式中:△P0為線路總固定損耗;t 為線路運行時間;PP為運行期平均負荷;U 為線路運行電壓;k 為負荷曲線形狀系數(shù);Rdz為線路等值電阻;cosφ 為線路功率因數(shù)。

由式(5)可知:線損率△A% 是平均負荷PP的函數(shù)，線損率是隨固定損耗所占總損耗的比例變化而變化的，固定損耗和可變損耗各占總損耗的1/2時，線損率為最小。此時線路的負荷值稱為線路的經(jīng)濟負荷Pj，一般線路的經(jīng)濟運行負荷區(qū)域為0.65～1.53 Pj，在此區(qū)域線路損耗率處于較小值。因此在日常運行中要掌握負荷運行區(qū)域，合理分配用電負荷，科學(xué)優(yōu)化，從而達到線路的降損節(jié)能。

2.2 調(diào)整平衡峰谷的用電負荷

數(shù)據(jù)表明:線路負荷不平衡時的損耗大于負荷平衡時的損耗，而且線路損耗還與電流變化量的大小、持續(xù)時間的長短成正比。

這說明線路損耗和峰谷差值大小有關(guān)，與峰谷所持續(xù)的時間長短有關(guān)。因此在日常運行中，調(diào)度應(yīng)及時有效措的調(diào)整控制用電負荷，盡量減少峰谷差用電設(shè)備的負荷曲線，使之達到降低用電設(shè)備損耗及線路的線損。

同時，通過電力調(diào)度調(diào)整線路的負荷曲線，可使負荷曲線形狀系數(shù)K 值減小，在用電量相同情況下，等效功率減少，從而降低線損。

3 合理設(shè)置無功補償裝置降低線路損耗

無功補償裝置的作用，補償方式的確定具體闡述為:

3.1 無功補償?shù)淖饔?/h3>

無功如同有功一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量降低線路損耗以及安全運行所不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中，無功必須保持平衡，否則，線路的功率因數(shù)和電壓降低，會促使線路傳輸能力下降，損耗增加［6－9］。

供電線路中，無功負荷主要有3 種，即:電動機、變壓器和線路。電動機和變壓器在建立磁場時需要消耗大量的無功功率，如果這些無功電流不能就地平衡，需要變電所提供，則cosφ 值將很低，線路和變壓器的可變功率損耗(銅損)△P 為:△P=3I2R=S2R/U2=P2R/U2cos2φ，將導(dǎo)致線路有功損耗的增加。

無功補償實際上就是要盡量減少消耗線路中的無功功率，盡量在負荷處就地補償無功功率。變電所安裝的電容器只能減少主干線路中的電能損耗，而負荷處安裝的電容器，則能減少整個線路中的電能損耗，改善整個線路的電壓質(zhì)量［10－11］。

3.2 無功補償方式的確定

針對實際，我們采用集中補償和個別分散補償兩種方式:

3.2.1 集中補償

變電所在建造時并沒有安裝電容器，經(jīng)過改造及時加裝了電容器，通過變電所電容器的投入，對整個線路進行集中補償。

3.2.2 個別分散補償

個別分散補償就是對各用戶變壓器或大型電動機單獨裝設(shè)電容器并與電動機或變壓器共用控制開關(guān)，減少了系統(tǒng)輸送的無功電力，減少了線路損耗，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)［12］。

具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 功率因數(shù)與線路損耗

4 及時檢查維護，防止漏電

線路在安裝維護過程中就盡量減少導(dǎo)線及地埋線出現(xiàn)接頭，避免運行中電能損耗增大。

線路和設(shè)備在運行過程中要定期巡查維護，防止供電設(shè)施上灰塵過多絕緣程度降低引起漏電損耗。

5 結(jié)語

通過采取以上各項措施，配電線路線損明顯下降。線損情況對比見表2。

按多年平均供電量2 500萬kW·h計，每年節(jié)約電量2 500 ×1.72%=43萬kW·h，可增創(chuàng)效益32.4 ×0.5=21.5萬元。

綜上所述，只要科學(xué)調(diào)度、合理調(diào)整配電線路的布局、合理安裝配電線路的無功補償裝置，利用各種有效的技術(shù)措施，就能實現(xiàn)電能多供少損，以少的投資換取更大的節(jié)能效益。

表2 線損情況對比表%

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