供配电系统节电技术.doc

若p1>p2，则L2>L1，例如P1=100Kw，P2=20Kw，L=600m，则L1=100m，L2=500m。当有几个负荷点时，其负荷中心的坐标位置确定如下式

（6-67）
式中Pm—m个负荷点功率，KW；
Xm，Ym—分别为m个负荷点距x轴,y轴的垂直距离，m；
，—分别为负荷点距x轴,y轴的垂直距离，m。
必须指出，对于多负荷点而言，将配电变压器安装在负荷中心点，不一定是最佳方案。因为：（1）在负荷中心点，不一定有合适安装变压器的位置；(2)负荷中心点不挂靠任何一个负荷点，会给运行维护带来困难。所以，一般应将配电变压器安装在重负荷点，再向其他小负荷点供电，这样总的线路损耗是最小的，而且大负荷点配电装置齐全，不但可以提供配电装置的安装位置，还可以带来运行维护方便。
在供电容量、线路架设规格及总长度相同的前提下，下面比较几种配电变压器安装位置对线损的影响：
（1） 变压器向单侧供电的三厢线路损耗(图6-9a)
△P1=3I2Rx10-3，KW (6-68)

R 0.5R 0.5R
I
0.5I 0.5I
（a） （b）

R R I L
R I
I
（c） （d）
图6-9 几种变压器安装位置对线损影响的比较
（a） 单侧供电；（b）双侧供电；(c) 三侧供电 ；（d）单侧均匀分布供电
（2） 变压器向双侧供电的三相线路损耗(图6-9b)
△ P2=2x3（）2x10-3
=I2Rx10-3 ,KW (6-69)
（3） 变压器向三个方向供电的三相线路损耗(图6-9c)
△P3=3x3（）2x10-3，KW
=I2Rx10-3 ,KW (6-70)
（4） 变压器向单侧均匀分布负荷供电的三相线路损耗(图6-9d)
△P4=I2Rx10-3，KW (6-71)
若以△P1为基准，与其他三种供电情况作比较如下
△P2= △P1=△P1 (6-72)
△P3= △P1=△P1 (6-73)

△P4= △P1=△P1 (6-74)
由此可见，变压器安装在负荷中心，当低压线路总长度（电阻）相等，供电容量相同时，分支线愈多，线损也越少，而且线损是随分支线的平方成反比下降，因此应尽量避免向单侧供电，更应避免迂回供电的情况。
6.3.6.3 环网经济合理的运行方式的确定
A环网运行方式的确定
环形电网的近似功率分布(即不考虑各线路中的有功和无功损耗)称为自然功率分布，而环形电网有功功率损耗最小的功率分布称为经济功率分布。
环网自然功率分布式按环网中各线段阻抗成反比分布的，而经济功率分布则是按环网中各线段电阻成反比分布的，此时环网中线损最小。
为了降低线损，应研究环网的合环与开环运行方式。对于均一环网（各线段的X/R=const），自然功率分布等于经济功率分布，因此合环运行最合理。对于非均一环网，合环运行将出现循环电流，因而使线损增加，为降低线损，可选择一最佳解列点（开环点）实施开环运行，而最佳解列点的选择应使开环后的功率分布尽可能与经济功率分布想接近，使线损最小。
环网合环运行时的功率分布按下式计算
= , KVA
= ,KVA (6-75)
其余线段的功率分布可按克希荷夫第一定律确定。
式中—通过各线段的功率，下标i为线段顺序号，i=1～n，n为线段数；
—环网各节点的负荷功率，下标k为线段顺序号，i=1～m，m为线段数；
—第k节点后各线段阻抗之和，Ω；
—第k节点前各线段阻抗之和，Ω；
—环网各线段阻抗之和，=+，Ω。
环网经济功率分布的计算式为
= , KVA
= ,KVA (6-76)
其余线段的功率分布可按克希荷夫第一定律确定。
式中—第k节点后各线段阻抗之和，Ω；
—第k节点前各线段阻抗之和，Ω；
—环网各线段阻抗之和， =+，Ω。
根据经济功率分布得出的送端输出功率，及各负荷点的负荷功率，确定环网的解列点，使开环后的网络功率分布接近经济功率分布，并得出开环后各线段的功率。
环网开环运行后的降损电量计算式如下：
△A=x10-3 , KW.h (6-77)
式中Sli—最高负荷时，合环运行各线段的功率，kvA
Slig—最高负荷时，开环运行各线段的功率，kvA
U—环网送端母线的平均线电压，KV；
Rli—各线段的电阻，Ω
F—损失因数；
t—运行时间，h。
当已知各负荷节点的电流时，电流的自然分布、经济分布及其降损电量计算分别与式6-75、式6-76和式6-77相似。
[例6-3]已知：如图6-10所示，两条线路向一变电所供电；1号线是电缆线路，=0.92+j0Ω,2号线是架空线路，=0.92+j0.72Ω.该35KV变电所装有母线联络开关B，一段母线负荷Sl1=10000-j5000kvA，二段母线负荷Sl2=10000-j4000kvA。
求：试求合环与开环两种运行方式哪个经济。
解：（1）合环运行时的功率损耗
开关B闭合，两回线路并列运行，则两回线路中的功率分布分别为
=（20000-j9000）
=12854.92-j1704.1kvA
=（20000-j9000）
=7145.08-j7295.9kvA

=0.92+j0Ω

Sl1=10000-j5000kvA
I1
=0.92+j0.72Ω B
Sl2=10000-j4000kvA
I2

线路功率损耗为
△PB=△P1+△P2
=x10-3
=[126286+78318] x10-3=204.604KW
（2）开环运行时的功率损耗
开环B断开，成开环运行则功率损耗为
△Pk=x10-3
=[93878+87118] x10-3=180.996KW
开环运行可减少功率损耗
△P=△PB-△Pk=204.604-180.996=23.608 KW
从而一年可节约电量△A=23.608x8760=206806.08 KW.h
由此可见，其节电是十分可观的，但供电可靠性较差。
另从合环的电流分布可见I1=213.91A，I2=168.46A，I=382.37A；开环时I1=184.43A，I2=177.67A，I=362.1A。显然，合环时的总电流大于开环时的总电流。也就是说，对于不均一环网，合环时将出现循环电流，因而使线损增加。
B环网开环运行线路负荷经济分配计算
对于双电源供电的企业，不采取环网运行时，应根据负荷变化情况，选择最佳解列点做开环运行，最佳解列点的选择应使开环后的功率分布尽可能与经济功率分布相接近，使线损最小。下面将介绍最佳解列点的确定方法。
如图6-11的环网，设原来的开环点在断路器A处，各负荷功率因数相等，a\、b两条供电线路的每相电压降

Ra1 Ra2 Ra3

a线路

Ia1 Ia2 Ia3 A
Rb1 Rb2 Rb3

b线路

Ib1 Ib2 Ib3
图6-11 环网开环运行线路负荷经济分配计算
△Ua=
△Ub= (6-78)
假设△Ua≠△Ub，现调整部分负荷△I，调整后a、b两条线路的电压降
△Ua‵==△Ua+
△Ub‵==△Ub-
要使线损最小，△Ua‵=△Ub‵即
△Ua+=△Ub-
△Ub-△Ua=△I（+）=△I
于是得出最合理的调整电流
△I= ，A （6-79）
式中—整个环网电阻，=+， Ω
由式6-79可见：（1）若△Ub›△Ua，△I为正，则应增加a线路电流，减少b线路电流；（2）若△Ub‹△Ua，△I为正，则应增加b线路电流，减少a线路电流.
对于第（1）种情况，调整负荷钱a、b两线路的线损为
△Pa=3x10-3， KW
△Pb=3x10-3， KW
调整负荷后的线损则为
△Pa′=3x10-3， KW
=△Pa-(6△Ix△Ua-3△I 2)x10-3 ，KW
△Pb′=3x10-3， KW
=△Pb+(6△Ix△Ub+3△I 2)x10-3 ，KW
调整负荷后线损减少量
△P=（△Pa+△Pb）-（△Pa′+△Pb′）
=【6△I(△Ua-△Ub)-3△I 2(+)】x10-3
=3△I(2△U-△I)x10-3 ，KW (6-80)
6.3.7降低线损的管理措施
降低线损的管理措施有：
(1) 在国务院和各级人民政府的领导下，全国各级电力管理部门的降损节电管理机构已形成较为 完善的管理体系。为做好降损这项工作，企业电力部门应配备专职（或兼职）技术人员，负责日常工作。
(2)定期进行负荷实测，并作线损理论计算。
（3定期进行线损率统计、分析工作，并编制线损率统计分析报告。
（4）按期制订降低线损的技术措施计划，并认真实施。
（5）按期检查线损工作、线损率指标完成情况和线损奖励的实施情况。
（6）加强计算管理，定期进行表计校核。
（7）开展经常性的用电检查，及时发现有于管理不善所产生的电量损失，以降低管理线损。
（8）加强线路维护检修工作。