降低电网线损的途径及措施的探讨
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摘要：本文介绍了电网线损的组成，并从降低输电线路电阻、减少变压器损耗、加强用电管理三方面提出了降损的方法和措施，从而提高电网运行效率，达到降损节能、经济运行的目的。
关键词：电网 线损经济运行
电能在输变电设备和线路中传输，会产生损耗，简称线损。其线损值与电网输入量的百分比为线损率。线损率反映了电网输送和分配电能的效益，是衡量电网经济技术性能的一个重要参数，也是衡量供电部门经济效益的一个重要指标。目前，我地区的的线损率与发达地区比起来还很高，采取措施降低线损、实现电网经济运行十分必要。
1电网线损的组成
归纳起来，电网线损主要有三部分组成：固定损耗、可变损耗、管理损耗。固定损耗即所有变压器、测量仪表、二次回路等励磁回路的铁耗，与电网运行电压和频率有关；可变损耗即线路和变压器等与电流平方成正比的铜耗，与负荷率、电网电压等因素有关；管理损耗是由于抄表差错，计量仪表误差和偷窃电及管理不善等所引起的损耗。下文根据产生电损的因素提出一些降低电网线损的途径及措施。
2降低线损的途径及措施
2.1降低输电线路的损耗
线路损耗Ｐ= R =R (1)
式(1)中：Ｐ－电网输送的有功功率，kw
－电网电压，kv
R－电网元件的电阻，
cos－电网的功率因数
因此降低输电线路损耗的途径主要有以下几方面
降低电阻元件的阻值
根据负荷情况，选择导线截面，改造更换导线型号，降低输电线路中的卡脖子线路，从而减少线路损耗。 导线截面的选择方法常见的有经济电流密度、允许电压损失、长时允许工作电流三种。对于高压线路在选择导线截面时，应尽量采用经济电流密度法，以减少损耗。据资料介绍，按经济电流密度法选择出的导线线路损耗比采用允许电压损失法和长时允许电流法选择出的导线线路损耗低35%。
合理选择线路路径和变电所的位置
线路选择的路径应尽量是直线，应避免大角度的转角，同时还应避免迂回供电。变电站的建设要坚持“密布点，短半径” 的原则，做到合理规划和布局；变电所位置尽量靠近负荷中心，使变电所到各用电负荷的线路总长度最短，以降低电能在线路上传输所产生的损耗。
3）简化电压层次，适当提高运行电压
选用当前最佳等级的配电电压供电。目前电压等级一般为220/110/35/10 /0.4kv，如果简化掉一级变成220/110/10 /0.4kv或220/35/10 /0.4kv ，这样可以减少一级变电设备，减少一级运行管理和检修工作，减少一级线损。从而提高了供电质量，减少了电压损耗。
在运行的电网中，线路和变压器的可变损耗与运行电压的平方成反比。有关资料表明，电压提高5%，功率损失减少9.3%，可见升压节电效果非常明显。
提高功率因数
电压有功功率损耗与功率因数存在如下关系
△P=10 (2)
由式（2）知，电网功率因数的平方与线路功率损耗成反比，所以提高功率因数也是降低线路损耗的一个有效措施。在变电站低压侧，安装或增容改造无功补偿装置(电容器)，以补偿变压器空载无功损耗，减少线路传输的无功功率。要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器，利用无功补偿自动投人装置及时、合理地投切无功补偿电容器，保证10Kv配网的功率因数符合要求(接近0.9)，从而减少10kV配电线路的电能损耗。通过合理安排集中补偿和分散补偿，从而减少高压电网所输送的无功功率，使输电线路的电流减少，从而降低高压电网的网损。
2.2降低变压器的损耗
电力变压器是电力网中重要的变电设备，其损耗占整个电网总损耗的32%，在配电网中，变压器的损耗已超过60%。因此，应设法降低变压器损耗，进而达到降低线损的目的。目前变压器在使用上还存在着一些问题，如“大车拉小车”现象较为常见变压器的运行没能达到经济运行的要求等等因素，这些都严重的影响着电网线损的降低。
选用高效低耗节能型变压器
高效低耗变压器由于采用了先进的生产工艺和损耗小的材料，从而使变压器的空载损耗和负载损耗值比一般变压器要低。节能型变压器总损耗降低幅度在25%以上，像SIr系列低能耗变压器与一般高能耗变压器相比，能耗降低幅度达40%以上。可见，选用新型节能型变压器是降低损耗的一个有效途径。
改造高能耗变压器
在配电网，特别是农网中，还存在相当数量的高耗能配电变压器，如果全部更换为节能型变压器，则需要的资金量太大，实施起来存在很大困难。配电变压器其空载损耗△P0、短路损耗△Pd、空载电流百分值I%、短路电压百分比Ud%等参数偏大。因此，可以通过改造变压器降低这些参数，来降低变压器的高能耗，从而达到电网降损节能的目的。
3) 合理选择变压器的容量和安装位置
变压器的空载无功功率损耗占变压器整个无功功率损耗的比重很大，而变压器容量越大，它所取用空载无功功率也越大。因此，要合理选择其容量。按用电负荷，年用电损耗率最小，选择确定配电变压器的容量。
合理选定变压器的安装位置。既要满足用电设备的负荷需要，又要使配电变压器的空载损耗减小到最小。使配电变压器置于靠近负荷中心，以减少低压电网的损失。
4）提高功率因数
功率因数的提高不但可以降低线路的损耗，同时也可降低变压器的损耗。在变压器负载有功功率不变的情况下，变压器负载的功率因数提高一方面会因负载率的降低而使变压器的有功损耗降低，另一方面，也可因变压器无功需用的下降而减少线路无功功率的损耗。从而达到较大幅度降低线损的目的。
5）采用调容变压器
季节性负荷如农电负荷，负荷变化极不均匀，高峰时的负荷比在低谷负荷时的负荷能高出2倍以上。采用调容变压器后，可使变压器始终保持较高的负载率，从而降低了变压器的损耗。采用调容变压器降耗的潜力很大，据有关资料介绍，调容变压器在空载半容量运行时，有功损耗可减少88.8%。
6）优化变压器的经济运行方式
变压器的运行方式很多，有一工一备，并列运行，分列运行等几种运行方式。在选择运行方式时，应按经济技术性能最优的原则来选用运行方式。据负荷情况，随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内，最好略为偏高，避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降，同时也可提高线路末端的电压，使线路电流下降，从而达到降损目的。另外，可根据负荷的大小，灵活主电网运行方式，避免迂回供电，减少网络损耗。当电网电压偏低时，先投入无功补偿装置，再调节变压器有载分接开关，使电压恢复至合格水平；当电网电压偏高时，先调节变压器有载分接开关，后退出无功补偿装置。当变电站主变压器为2台及以上时，根据变压器运行损耗曲线及时合理投退，用最优的经济运行方式，来达到变压器损耗最低，经济最合理。
3加强线损管理
3.1完善电度计量装置
严格按照有关规程和规定装设电能计量表计是确保线损科学和规范管理的必要手段，在安排和实施电网建设改造工程时，有关部门应充分重视电能表计配置的完善，并根据电网发展情况及时补装、补全被遗漏的表计。
3.2控制好电度表计误差，提高计量精度
造成电度表计量误差的因素很多，如计量装置本身的误差、电流互感器和电压互感器回路误差、环境变化造成误差、安装使用不当造成误差等，这些对整个电网的统计线损影响很大。应加强线损管理小指标的监督力度，对母线电量不平衡、站用电完成指标等做好误差分析、控制和校核工作。
3.3统一抄表时间
随着地区电网无人值班变电站的不断增加，如果各变电站的有关电度计量表抄表时间不一致，甚至表计之间抄录间隔时间较长，则必定会造成电量统计时间不对应，而造成很大误差，失去了线损统计和分析的意义。因此解决好抄表时间统一的问题，是做好线损实测工作的重要基础。对整个输变电系统进行线损统计可依靠调度自动化系统和RTU装置，实现电度表计与RTU装置通信，将电度表计读数在同一时刻冻结后在远传至调度中心，或者建立专用的远方抄表系统来保障抄表的同时性，如果硬件条件不具备，可制定和规范抄表制度，并配备足够的人员来统一抄表时间。
3.4加强线损的分级、分区和分站线管理考核
将线损的统计和分析进行分级、分区和分站划分，是深化线损管理的基础工作，有利于分析线损升降原因、检查降损措施的效果和作用、及时发现线损管理中存在的问题。
4结束语
线损管理是一门科学，需要加大管理力度，还必须依靠一定的技术手段才能达到降损节能的效果，只有加大管理力度，挖掘设备能力，才能达到经济运行，从而提高供电部门的经济效益。
参考文献
1齐天禄 《节能降损技术手册》 中国电力出版社1998
2何跃明 《电力网节能途径及方案》 电气时代 2003
3电网技术 2001
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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