高壓輸配電線路損耗的控制方案探析

李雷波

國網(wǎng)河北省電力公司邢臺供電分公司，河北邢臺 054001

1 高壓輸配電線路損耗控制的重要性

高壓輸配線路是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，其線路損耗直接影響著電網(wǎng)運行質(zhì)量，對我國可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。高壓輸配電線路損耗控制主要依照節(jié)能減耗功能指標(biāo)，在上述基礎(chǔ)上配合無功補償、材料提升、結(jié)構(gòu)調(diào)整等操作，實現(xiàn)電力資源充分應(yīng)用。該內(nèi)容從不同角度提升了電網(wǎng)輸配電模式效益，對電網(wǎng)安全系數(shù)具有非常好的促進作用。

1）高壓輸配電線路損耗控制能夠最大限度控制諧波電流，消除諧波導(dǎo)致的功率損耗和器件損耗，提升電網(wǎng)安全系數(shù)。該操作過程中，諧波電流的不穩(wěn)定性可以直接造成元器件過壓或過流受損，嚴(yán)重時甚至造成輸配電線路中斷，對電網(wǎng)正常運行具有非常嚴(yán)重的影響；

2）高壓輸配電線路損耗控制可以有效提升遠(yuǎn)距離輸電效益，從直接設(shè)計上降低功率損耗，提升有功功率輸電效益。該操作過程中可以通過變電室位置調(diào)節(jié)、線路指標(biāo)調(diào)節(jié)等對實際配電電網(wǎng)電壓實施實時監(jiān)控，依照無功補償實現(xiàn)線路輸電性能最優(yōu)化；

3）高壓輸配電線路損耗控制能夠提升在保證家電設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)上提升功率因數(shù)，可以通過在線路中設(shè)置補償器配電安全電容完成電流控制。該操作通過調(diào)整安全電容在放大區(qū)的放大系數(shù)，實現(xiàn)電流控制，有效改善了輸配電線路系數(shù)，對提升用電質(zhì)量具有非常好的促進作用。

2 高壓輸配電線路損耗的控制方案

2.1 基于導(dǎo)線技術(shù)的線路損耗控制方案

在使用導(dǎo)線技術(shù)實現(xiàn)高壓輸配電線路損耗控制的過程中，設(shè)計人員要依照線路性能需求合理設(shè)計導(dǎo)線截面，提升損耗控制的有效性，要嚴(yán)格控制好以下幾方面內(nèi)容：1）合理設(shè)置輸配電導(dǎo)線截面：設(shè)置截面時要從用戶需求出發(fā)，在高壓輸配電線路成本及收益指標(biāo)下進行初步設(shè)計，依規(guī)范等級指標(biāo)，明確截面數(shù)據(jù)指標(biāo)；2）計算損耗控制效果：損耗控制計算時要通過逐段法計算各階段損耗。該內(nèi)容分析時要將電抗阻值包括在內(nèi)，依照輸電線路截面積增加狀況計算電阻功率的損耗，然后通過換線實施功率損耗對比，分析損耗百分率，公式如下：

其中R1 代表換線前的導(dǎo)線電阻，R2 代表換線后導(dǎo)線電阻

設(shè)計人員要依照功率損耗百分率對導(dǎo)線截面積進行合理選取，最大限度提升有功功率系數(shù)。除此之外，在高壓輸配電線路損耗控制的過程中，設(shè)計人員還要做好對高壓輸配電線路的材料選取。

近年來，隨著材料技術(shù)和分子技術(shù)的不斷提升，架空絕緣導(dǎo)線及單芯絕緣導(dǎo)線逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，開始成為高壓輸配電線路的重要組成部分。架空絕緣導(dǎo)線相間短路發(fā)生率較低，可以減少由電桿引起的線路斷電問題，對高壓輸配電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)具有非常好的促進效果。該導(dǎo)線在高壓輸配電中可以直接降低裸導(dǎo)線電抗，具有較長的使用壽命。單芯絕緣導(dǎo)線為低壓分裂導(dǎo)線，可以減少由外部因素導(dǎo)致的線路暴露導(dǎo)線，具有非常高的擴張強度。該導(dǎo)線在使用的過程中可以明顯提升輸配電安全，已經(jīng)在低壓電網(wǎng)線路控制中被廣泛應(yīng)用。

2.2 基于電網(wǎng)規(guī)劃的線路損耗控制方案

從電網(wǎng)規(guī)劃切入，實施高壓輸配電線路損耗控制是提升損耗控制最有效的措施。該操作的過程中，設(shè)計人員要：

1）合理設(shè)置電網(wǎng)結(jié)構(gòu)框架：供電企業(yè)在對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)框架進行設(shè)置時可以適當(dāng)使用自動化控制技術(shù)、在線檢測技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等，降低線路負(fù)荷，減少網(wǎng)絡(luò)回路的功率損失。人員可以通過潮流計算法對線路運行方式進行選取，以工作域系數(shù)對各項器件運行功率損耗實施計算，完成運行狀態(tài)調(diào)整；

2）優(yōu)化電力變壓器：不同電力變壓器具有不同輸配電性能。高壓輸配電線路損耗控制的過程中，設(shè)計人員要依照電路需求合理選取電力變壓器，在性能指標(biāo)滿足需求的情況下盡可能多地選取節(jié)能型變壓器，降低線路損耗。節(jié)能變壓器不僅能夠在減少耗能，還可以降低噪音污染，提升高壓輸配電線路安全系數(shù)，其空載損耗值明顯好于常規(guī)變壓器，以下以非晶合金節(jié)能變壓器為例進行分析，對各項數(shù)據(jù)進行對比，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 非晶合金和新S9 型配電變壓器空載損耗值比較

除此之外，在電力變壓器選取的過程中，設(shè)計人員還要對變壓器運行參數(shù)、電壓等級、材料質(zhì)量等進行分析，確保各項材料系數(shù)與運行需求相一致，保證材料性能的最優(yōu)化。

2.3 基于無功配置的線路損耗控制方案

無功配置主要是在無功電流上實施電路損耗控制的操作。在無功配置優(yōu)化的過程中，設(shè)計人員要從無功補償技術(shù)出發(fā)，依照無功功率需求及效益指標(biāo)合理調(diào)整各部分無功功率，最大限度降低線路功耗，其具體操作如下：

1）合理設(shè)置并聯(lián)電容：該電容選取時可以依照諧波阻抗關(guān)系，對系統(tǒng)特定頻率下的諧波阻抗進行計算。明確阻抗數(shù)值后依照交流下時域電容計算方法，對諧波阻抗進行調(diào)整，降低輸電中的無功因數(shù)，減少無功損耗。除此之外，在該項操作的過程中還可以結(jié)合符合用電指標(biāo)，合理設(shè)置濾波裝置，提升線路諧波干擾的控制效益；

2）優(yōu)化補償線路阻抗：該操作主要是從遠(yuǎn)距離輸電角度出發(fā)，在高壓輸配電線路上設(shè)置電容器，通過串聯(lián)電容最大限度降低電抗，提升輸配電的穩(wěn)定性。這種方法能夠有效降低無功功率，對電力資源利用狀況具有非常好的促進作用。

3 結(jié)論

高壓輸配電線路損耗控制不僅可以提升電網(wǎng)運行效益，該可以改善我國資源配置狀況，已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。在對高壓輸配電線路損耗控制方案進行設(shè)計的過程中，相關(guān)人員要明確無功功率及有功功率指標(biāo)，從導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)、變壓器等方面降低線路阻抗，提升無功功率控制效果。隨著自控技術(shù)、計算機技術(shù)等研究的不斷深入和完善，高壓輸配電線路損耗控制效果必將得到進一步提升。

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