降低线路损耗--提高电量回收率.doc

降低电网线损 提高电量回收率

刘军 赵永生 李晓志 韩国庆 何红东 黄义新 王小梅 张文革

在供电企业的管理工作中，线损率是供电企业的一个重要考核指标，它的高低直接关系到企业的经济效益。线损是电能在传输过程中所产生的有功电能、无功电能和电压损失的总称。电网的线损按性质可分为技术线损和管理线损。技术线损又称为理论线损，它是电网中各元件电能损耗的总称。技术线损可通过理论计算来预测，通过采取技术措施来达到降低的目地。降低电网损耗的技术措施包括对电力网进行技术改造的措施和改善电网运行方式的措施。如改善网络中的功率分布、合理安排运行方式、调整运行参数、调整负荷均衡、对原有电网进行升压改造、简化网络结构、合理选择导线截面等；管理线损是由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损，如窃电和抄表核算过程中漏抄、错抄等原因造成的线损。管理线损通过加强管理来达到降低的目地。
一、技术措施方面
降低电力网的技术线损可通过加强以下几个方面的技术措施来实现。
1.改善网络中的无功功率分布，想方设法提高功率因数COSφ
　　在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。增设无功补偿装置，提高负荷的功率因数。合理地配置无功补偿装置，减少有功损耗和电压损耗，降低线损，改善电压质量，提高线路和变压器的输送能力。通过提高功率因数将对以下数据产生影响。
（1）对电压的影响
电网在进行功率传输时，电流将在线路等阻抗上产生电压损耗△U，假如始端电压为U1，末端电压为U2，则电压损耗为: △U = U1- U2=（PR+QX）/U n      
式中：P----线路传输的有功功率（kW）
Q----线路传输的无功功率（kvar）
U n----线路额定电压（kV）
R、X----线路电阻、电抗（Ω）
若保持有功功率恒定，而R和X为定值，无功功率Q愈小，则电压损失愈小，电压质量就愈高。当线路安装容量为Q C的并联电容器补偿装置后，线路的电压损耗变为：
△U´=[PR+（Q-Q C）X]/ Un        
可以看出: 采取无功补偿以后，线路传输的无功功率变小，相应地减少了线路电压的损耗，提高了配电网的电压质量.
（2）、对线损的影响
    无功功率不仅影响配电系统的电压质量，而且导致了配电系统供电线损的增加;
在配电网中线路的年电能损耗为：
△A=3RI2maxて×10-3=△P maxて×10-3 ＝P2Rて×10-3/(U2COS2φ) (kWh)    式中：△P max ----年内线路输送最大负荷时的有功功率（kW）
Imax---装置所通过的最大负荷电流（A）
て----最大负荷损耗时间（h），其值可由年负荷曲线确定
将功率因数由COSφ1提高到COSφ2时，线路中的功率损耗降低率为：
△P％＝[1-(COSφ1/ COSφ2)2]×100％      
当功率因数由0.7提高到0.9时,线路中的功率损耗可减少39.5%.
（3）、对变压器损耗的影响
当电压为额定值时，在配电网中变压器的年电能损耗为：
△A= △P0t +S2max△PKて/S2n (kWh)      
式中：△P0----变压器的铁损（kW）
△PK----变压器的铜损（kW）
Sn----变压器的额定容量（kVA）
Smax----变压器的最大负荷（kVA）
t----变压器每年投入运行的小时数(h)
て----最大负荷损耗时间（h），其值可由年负荷曲线确定
由于最大负荷损耗时间て与功率因数COSφ有关，当COSφ增大时，输送的无功功率减少，相应的て值也就减少，因而电网损耗也就明显降低。
实现无功补偿，不仅能改善电压质量，对提高电网运行的经济性也有重大作用，应根据各种运行方式下的网损来优化运行方式，合理调整和利用补偿设备提高功率因数。对电网进行无功补偿时，根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布，以进一步降低电网损耗。
目前，我处低压配电系统无功补偿采用的是三相电容自动补偿，这种方式适用于三相负载平衡的供配电系统。在居民小区中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡。由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。如果过补偿，则过补偿相的电压升高，造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功电能进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。在低压配电系统中，还有一些配电变压器在测量中三线电流基本平衡，但零线电流很大，这是怎么回事呢？这是因为三相负载的性质不同，功率因数也不一样，其感抗和容抗的大小也不一样，使中性点发生位移，造成零线电流过大，电能损耗增加。对于三相不平衡及单相配电系统采用分相电容自动补偿是解决上述问题的一种较好的办法，其原理是通过调节无功功率参数的信号取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其它相不产生相互影响，故不会产生欠补偿和过补偿的情况。
无功补偿是日常运行中最常用、最有效的降损节能技术措施，无功分散补偿更能实现无功的就地平衡。根据我处低压配电系统的情况，结合生活小区的负荷性质，我建议应对现有无功电容补偿装置进行改造，采用全自动分相、分级按需补偿，这对降低供电线损，提高配网供电能力，改善电压质量都有重大意义，所以，在配电网建设与改造中应大力推广无功补偿技术。
2、合理安排运行方式
(1).为电力网选择合理的运行电压
　　电力网的运行电压对电力网中各元件的空载损耗均有影响。一般在10kV及以上供电网络中，提高运行电压1%，可降损1 %左右。提高电网电压水平，主要是搞好全网的无功平衡工作，将变压器安装在负荷中心点和在无功平衡的前提下调整变压器的分接头。
　　在6kV配电网中，由于空载损耗约占总损耗的50%～80%，特别是在深夜，因负荷低，空载损耗的比例更大，所以应根据用户对电压偏移的要求，适当降低电压运行。
　　对于低压电网其空载损耗很少，宜提高运行电压。 在电网运行中，大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。
(2).调整负荷曲线、平衡三相负荷
　　负荷峰谷差大，在供电量相同的情况下线损大。变压器的三相负荷不平衡时，特别是低压网络，既影响变压器的安全运行又增加了线损。规程规定：一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，中性线的电流不超过额定电流的25%，这是因为在配电系统中，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，影响供电质量，而且会使线损成倍增加。三相电流不平衡程度越大，有功功率损失也就越多，所以必须定期进行三相负荷测定和调整工作，使变压器三相电流力求平衡。
(3).移峰填谷，提高日负荷率
负荷率不高，增加了电网损耗，因此应根据用户的用电规律，合理而有计划的安排用电负荷及用电时间，提高电网的负荷率，从而降低损耗。为了避免夜间负荷极少的情况，应采用分时电表、分时电价，从而提高日负荷率。
(4).变压器的经济运行
　　选用节能型变压器，采用“一用一备”的运行方式，根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器台数，可以减少功率损耗。当负荷小于临界负荷时，减少一台运行较为经济; 反之，当负荷大于临界负荷时，并联运行较为合理。由于变压器的损耗占全系统总线损量的30%～60%，故降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。 
(5).进行电网改造
　　架设新的输配电线路，改造原有线路，加大导线截面，采用低损耗变压器。 
(6).电网升压
　 线路的导线和变压器绕组中的功率损耗与电压的平方成反比，电网升压后可降低电网的电能损耗见下表。

原电压等级（kv)
升压后电压等级（kv)
降低线损率（％）
10
20
75
10
35
92
35
110
90
二、管理线损方面
1.加强计量管理，做好抄、核、收工作
加大计量装置投入，提高计量精度，保证计量准确性，对电网中DD28、DT28、DS8等国家已明令淘汰的电能表全部更换，使用862系列、带通迅接口系列等新型电表；对低压电流互感器由0.5级更换为0.2级。同时做到定期抄表，定期校表，定期检查电能表和互感器，消灭三错：错接线、错抄录、错倍率。 

2.加强职工自用电的管理
对职工进行思想教育，提高节约意识，树立节电思想，在职工内部开展各种形式的节电活动，并对自用电情况定期进行公布。 
3.开展反窃电活动
加强用电检查工作，不定期组织人员对线路、计量装置进行巡视、检查，特别是一些重点用户要加大巡查力度，一经发现窃电行为，要严厉打击，决不手软。
4.定期召开用电形势、线损分析会，开展线损理论计算
通过理论计算，明确降损主攻方向，为制定降损方案和年度降损计划及确定指标提供依据。
三、结论
　　总之电网的经济运行是降低供电成本的有效途径，合理选择降低网损的措施，是一项极为重要的工作。电网降损除了采取各种技术措施和管理措施外，还需要根据电网实际需要，选择合适的降损措施，以取得更高的社会效益和经济效益。