供電線路與配電變壓器的經濟運行

管金超 魏濤濤

摘要：對于企業內部的電力系統，供電線路和配電變壓器直接關系到企業自身的經濟效益。本文探討供電線路與配電變壓器的經濟運行狀況。分析降低供電線路線損、降低配電變壓器能量損耗的措施。

關鍵詞：供電線路，配電變壓器，經濟運行

線損主要是指在輸配電線路中，出現了電能的損耗現象。在供電公司生產電力過程中，生產成本與電力損耗有著直接的關聯。通過有關部門的數據統計，線路損耗有90%的原因是因為電源線和配電變壓器的能量損耗導致的。因此，本文的研究重點是介紹如何減少電源線和配電變壓器的損耗問題。

一、降低供電損耗的主要方法

1.合理選擇線路的截面

對于電網設計，必須確保導線的截面積能夠達到規定要求。通過相關公式可知，當電流的大小沒有發生任何變化時，線路能量損耗會和線路電阻之間呈現正比關系。為了盡可能地將能量損耗降至最低，應嘗試降低線路的電阻。而電阻又和導線的橫截面積存在聯系，隨著橫截面積的不斷擴大，電阻會不斷縮小。但橫截面積不能過大，一旦超出一定范圍，必然會使得材料本身的耗費量有所增加，也影響線路建設。線路建設過程中，實際投入的資金成本也會不斷增加，因此需要確保選擇的導線橫截面積足夠合理。當導線的截面積全部確定后，便需要開展測試以及校驗的工作。首先，為了確保導線本身可以在一些溫度較高的環境中正常運行，且不會出現燒毀的情況，需要先對其發熱條件展開校驗。其次，為了確保導線在任何外部條件的影響下都不會出現拉斷的情況，應對其機械強度展開校驗。最后，為了確保導線的供電電壓能夠達到規定水平，工作人員還需要針對具體損失的情況展開校驗。

2.采取并線運行的方式

基于同一個電源和同一個受熱點，可以嘗試增加并列線路數量的方式確保能量損耗的減少。一般最常見的方式主要分為兩類。（1）在相同電源以及相同受熱點之間繼續擴大原有的等截面;（2）在相同電源以及相同受熱點之間持續增加不等截面的線路。實際上，這兩類方式都能夠有效減少能量帶來的實際損耗。

二、降低配電變壓器損耗的方法

1.提高變壓器負載的功率

通過集中補償的方式來提高變壓器的負載功率因數，然而在社會的快速發展下，以及隨著用電負荷的增加，原有的變壓器電容器柜大多用于配電系統。而老式的、手動切換方式在容量和分支方面難以滿足社會需求。在對變壓器進行改造時，需要把原來的電容器柜改造成自動補償柜，但是由于資金問題、低壓配電室面積不足等因素的影響，導致這種改造很難實現。另外，一些舊電容器柜在使用高峰階段，由于電容量的不足，集中補償方法也很難實施。但當電網用電量較低時，如果電容器容量不及時調整，就會出現過補償現象。為了解決上述問題，筆者通過大量的計算與研究發現，一些用電量較大的企業，是可以在大容量的電動機加裝無功補償的電容器，并且可以從側面來調整集中補償電容器的使用情況。另外，在增加本地無功補償電容器時，可以在電動機停止的情況下，將它投入運行并自動切斷。通過大量實踐發現，這種提高變壓器負載功率因數的方法非常實用，操作非常簡單。它可以解決生產補償不足和停機補償過多的問題。

2.采取并線運行的方式

目前，我國許多地區均已經開始應用雙臺變壓器并列運行的模式。當線路本身負載過高時，運用兩臺變壓器并列運行的形式來供電，可為企業的正常生產工作創設優良的基礎;當負載相對偏低時，采用這種形式會造成大量電能流失。因此，當負載相對偏低時，需要采取單臺變壓器運行的模式，變壓器一用一備狀態，既可以達到節能的目的，又可以保證供電的安全性。

3.更換負載過輕的變壓器

如某些地區的人口分布一直很不均衡，導致某些地區的電力變壓器在長期輕負荷條件下運行。這種現象通常稱為大馬車拉小車。在這種情況下，通常無法發揮變壓器的真正作用。從某種意義上講屬于浪費。變壓器的大馬車拉小車現象導致變壓器的容量無法得到有效合理的利用，在一定程度上增加了變壓器的能量損失。

4.選擇正確的安裝位置

對于變壓器，安裝位置也是一項非常重要的基礎條件。如果出現了安裝不到位的情況，很容易導致低壓側供電半徑過長的情況出現，從而造成電網本身的損耗大幅度增加。安裝變壓器時，一般最合適的位置就是電網負荷的正中心。

5.無功就地補償

無功就地補償也是提高配變經濟運行的一大方法，該方法也相對更加適合目前的供電線路、電力系統，是一種先進、合理的模式，能夠在某種程度上通過就地補償來實現供電線路與變壓器的經濟運行。將容量相當的補償電容器安裝于配變低壓母線，通過這種方式能夠更好地平衡低壓電網無功負荷，從而達到無功就地平衡的目標，控制一級電網無功負荷，最終控制線損，根據公式（7）可確定結果。

設：功率因素初始為0.65，逐漸提升變成0.8，則對應的電能損耗數值為ΔW%=56%。同時增加補償電容器，能夠有效控制線損，同時，能夠提升配變有功負荷開放度。設：S代表變壓器容量，未獲得補償狀態下功率因數為0.7，那么P1=0.7S，那么補償容量則達到總容量數的百分之十五，也就是意味著變壓器每提升15%的容量，其有功出力則上升20%。

6.選用節能型變壓器

目前一些偏遠村莊依然在使用S9以下型號的高耗能變壓器，這類變壓器從設計、材料的選擇、到制造工藝等都有著非常明顯的耗能缺陷。但是隨著科學技術的快速發展，變壓器的性能也在不斷提高，為了有效降低我國變壓器能量的損耗，相關工作人員應該采取有效措施，使用先進的技術來調整變壓器，并選擇S13、SH15及以上型號的節能變壓器來使用。

7. 母變與子變的經濟運行

通過設置母變壓器、子變壓器來達到經濟運行的目標，通常有以下三大經濟運行方式：母與子變各自獨立運行，二者同時投運。在這幾類運行方式下將出現兩個臨界負荷點，其中之一為子變和母變損耗相同的點，如果發現負荷小于這一臨界值，則適合讓子變單獨運行。其二則是母變、子變同步工作時線損同步時的點，如果負荷大于此臨界負荷，則適合讓母變、子變同時工作，達到控制線損的目的。

結 論

對于供電線路和變壓器，二者本身的運行質量以及經濟性效果都會對企業的經濟效益帶來巨大的影響。所以，通過科學選擇導線截面，調整變壓器運行方式，及時調換變壓器，增設無功補償等方式來提高配電變壓器運行的經濟性，從而確保供電線路與配電變壓器的高效運行，提高其運行效率，達到經濟性的目標。

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作者簡介：

管金超（1985-），男，江蘇南京人，高級工程師。