降低電網損耗的技術措施

線損是電能在傳輸過程中所產生的有功電能、無功電能和電壓損失的總稱（在習慣上通常稱為有功電能損失）。電網的線損按性質可分為技術線損和管理線損。技術線損又稱為理論線損，它是電網中各元件電能損耗的總稱。主要包括不變損耗和可變損耗，技術線損可通過理論計算來預測，通過采取技術措施來達到降低的目地。降低電網損耗的技術措施包括需要增加一定投資對電力網進行技術改造的措施和不需要增加投資僅需改善電網運行方式的措施。如改善網絡中的功率分布、合理安排運行方式、調整運行參數、調整負荷均衡、合理安排檢修、對原有電網進行升壓改造、簡化網絡結構、合理選擇導線截麵等。降低農村電力網的技術線損可通過加強以下幾個方麵的技術措施來實現。

1改善網絡中的無功功率分布，想方設法提高功率因數COSφ

在有功功率合理分配的同時，做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送。增設無功補償，提高負荷的功率因數。合理地配置無功補償，改變無功潮流分布，減少有功損耗和電壓損耗、減少發電機送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸的無功功率，使線損大為降低，還可以改善電壓質量，提高線路和變壓器的輸送能力。

1.1對電壓的影響

電網在進行功率傳輸時，電流將在線路等阻抗上產生電壓損耗△U，假如始端電壓為U1，末端電壓為U2，則電壓損耗計算公式為：△U＝U1－U2＝（PR＋QX）／UN①

式中：P－－－－線路傳輸的有功功率（KW）

Q－－－－線路傳輸的無功功率（KVAR）

UN－－－－線路額定電壓（KV）

R、X－－－－線路電阻、電抗（Ω）

若保持有功功率恒定，而R和X為定值，無功功率Q愈小，則電壓損失愈小，電壓質量就愈高。當線路安裝容量為QC的並聯電容器補償裝置後，線路的電壓損耗變為：

△U′＝【PR＋（Q－QC）X】／UN②

可以看出：采取無功補償以後，線路傳輸的無功功率變小，相應地減少了線路電壓的損耗，提高了配電網的電壓質量。

1.2對線損的影響

無功功率不僅影響配電係統的電壓質量，而且導致了配電係統供電線損的增加；

1.2。1線路

在農用配電網中線路的年電能損耗為：

△A＝3RI2MAXて×10－3＝△PMAXて×10－3＝P2Rて×10－3／（U2COS2φ）（KWH）③

式中：△PMAX－－－－年內線路輸送*大負荷時的有功功率（KW）

IMAX－－－裝置所通過的*大負荷電流（A）

て－－－－*大負荷損耗時間（H），其值可由年負荷曲線確定

將功率因數由COSφ1提高到COSφ2時，線路中的功率損耗降低率為：

△P％＝【1－（COSφ1／COSφ2）2】×100％

④

當功率因數由0.7提高到0.9時，線路中的功率損耗可減少39.5％。

1.2。2變壓器

當電壓為額定值時，在農用配電網中變壓器的年電能損耗為：

△A＝N△P0T＋S2MAX△PKて／（NS2N）（KWH）

⑤

式中：△P0－－－－變壓器的鐵損（KW）

△PK－－－－變壓器的銅損（KW）

SN－－－－變壓器的額定容量（KVA）

SMAX－－－－變壓器的*大負荷（KVA）

T－－－－變壓器每年投入運行的小時數（H）

N－－－－並聯運行的變壓器台數

て－－－－*大負荷損耗時間（H），其值可由年負荷曲線確定

由於*大負荷損耗時間て與功率因數COSφ有關，當COSφ增大時，輸送的無功功率減少，相應的て值也就減少，因而電網損耗也就明顯降低。

實現無功補償，不僅能改善電壓質量，對提高電網運行的經濟性也有重大作用，應根據各種運行方式下的網損來優化運行方式，合理調整和利用補償設備提高功率因數。對電網進行無功補償時，根據電網中無功負荷及無功分布情況合理選擇無功補償容量和確定補償容量的分布，以進一步降低電網損耗。

實際補償過程中，電容器容量的選擇是一個十分重要的問題，如果我們選擇的容量過小，則起不到很好的補償作用；如果容量選擇過大，供電回路電流的相位將超前於電壓，就會產生過補償，引起變壓器二次側電壓升高，導致電力線路及電容器自身的損耗增加。電容器的補償容量要以具體情況而定，*佳計算公式為：

QC＝βAVQCPC⑥

式中：βAV－－－－平均負荷率，一般取0.7～0.8

QC－－－－電容補償率（KVAR／KW），即每千瓦有功負荷需補償的無功功率，可通過有關數據表格得到

PC－－－－由變配電所供電的月*大有功計算負荷（KW）

在變電所補償電容的選擇時應結合網內無功潮流的分布及配電線路用戶的無功補償水平來考慮，由於變電所一般均設兩台變壓器、二次側接線又可分兩段接線，為了適應變壓器分台運行和二次側分段運行及檢修方便，補償電容器組以分裝兩組為易，其容量一般均能適應輕載無功負荷（接近主變空載運行）及平均無功負荷（接近主變正常無功負荷）一般按主變容量的10％～20％確定。

無功補償是日常運行中*常用、*有效的降損節能技術措施，無功分散補償更能實現無功的就地平衡。對降低供電線損，提高配網供電能力，改善電壓質量都有重大意義，所以，在配電網建設與改造中應大力推廣無功補償技術。

2合理安排運行方式

2.1實現電力係統和電力網的經濟運行

電力係統的經濟運行主要是確定機組的*佳組合和經濟地分配負荷。這時考慮的是全係統的經濟性，線損不是決定性的因素。因此，在係統有功負荷經濟分配的前提下，做到電力網及其設備的經濟運行是降低線損的有效措施。而變電站的經濟運行主要是確定*佳的變壓器運行組合方式和*佳負荷率。

2.2為電力網選擇合理的運行電壓

電力網的運行電壓對電力網中各元件的空載損耗均有影響。一般在35KV及以上供電網絡中，提高運行電壓1％，可降損1.2％左右。提高電網電壓水平，主要是搞好全網的無功平衡工作，其中包括提高發電機端口電壓，提高用戶功率因數，采用無功補償等。將變壓器安裝在負荷中心點和在無功平衡的前提下調整變壓器的分接頭。

在10KV農用配電網中，由於空載損耗約占總損耗的50％～80％，特彆是在深夜，因負荷低，空載損耗的比例更大，所以應根據用戶對電壓偏移的要求，適當降低電壓運行。

對於低壓電網其空載損耗很少，宜提高運行電壓。在電網運行中，大量采用有載調壓設備可以在不同的負荷情況下合理地調整電網的運行電壓。

2.3調整負荷曲線、平衡三相負荷

負荷峰穀差大，在供電量相同的情況下線損大。變壓器的三相負荷不平衡時，特彆是低壓網絡，既影響變壓器的**運行又增加了線損。規程規定：一般要求配電變壓器出口處的電流不平衡度不大於10％，乾線及分支線端的不平衡度不大於20％，中性線的電流不超過額定電流的25％，這是因為在配電係統中，有的相電流較小，有的相電流接近甚至超過額定電流，這種情況下，不僅影響變壓器的**經濟運行，影響供電質量，而且會使線損成倍增加。若一條公用配電線路等值電阻為R，通過*大電流為IA＝IB＝IC＝I，則在三相電流平衡時的有功功率損失為ΔP＝3I2R。三相電流不平衡時，有負序和零序電流分量，以平衡時的正序電流即I＝IA＝I1為標準，這時的有功功率損失為：

ΔP＝3（I21R1＋I22R2＋I20R0）＝3I2【（1＋ε22）＋ε20KR】R⑦

式中：R1、R2、R0、R－－－－正序、負序、零序和等值電阻，且R1＝R2＝R

KR＝KR／R1，一般大於4

ε2＝I2／I1，ε0＝I0／I1－－－－負序和零序電流的不平衡係數

從上式可見，三相電流不平衡程度越大，有功功率損失也就越多，所以必須定期進行三相負荷測定和調整工作，使變壓器三相電流力求平衡。由於三相不平衡在配電線路中經常出現，如果不平衡度大，則不僅增加相線和中線上的損耗，同時也危及配變的**運行。對於峰穀差較大的負荷，應采取雙回路的供電方式，而對三相不平衡的負荷，調整負荷是主要手段。

2.4移峰填穀，提高日負荷率

負荷率不高，增加了電網損耗，因此應根據用戶的用電規律，合理而有計劃的安排用電負荷及用電時間，提高電網的負荷率，從而降低損耗。為了避免夜間負荷極少的情況，我公司采用了分時電表、分時電價，大大調動了用戶夜間用電的積極性。

3變壓器的經濟運行

根據負荷的變化適當改變投入運行的變壓器台數，可以減少功率損耗（參見公式⑤）。當負荷小於臨界負荷時，減少一台運行較為經濟；反之，當負荷大於臨界負荷時，並聯運行較為合理。由於變壓器的損耗占全係統總線損量的30％～60％，故降低變壓器的損耗是電網降損的重要內容。一般選用節能型變壓器，在變電所內設計安裝兩台以上的變壓器，同時為改變係統運行方式奠定設備技術基礎。這樣既提高了供電的可靠性，又可以根據負荷合理停用並聯運行變壓器的台數，以降低變壓器損耗。

4進行電網改造

由於各種原因使電網送變電容量不足，出現“卡脖子”、供電半徑過長等。這些問題不僅影響了供電的**和質量，也嚴重影響著線損。因此，我公司認真貫徹國家有關供電半徑的規定：0.38KV－－－－0.5KM、10KV－－－－15KM、35KV－－－－40KM（0.22KV農村照明控製在1KM以內）。

4.1調整不合理的網絡結構

架設新的輸配電線路，改造原有線路，加大導線截麵，采用低損耗變壓器。改造迂回線路，消除“卡脖子”現象，是電網**可靠經濟運行的基礎。因此，需要對迂回供電、“卡脖子”的線路進行改造，製定按期發展建設的電網規劃，確保電網的**與經濟運行。

4.2電網升壓

雖然線路的導線和變壓器繞組中的功率損耗與電壓的平方成反比，而變壓器鐵芯的功率損耗卻與電壓平方成正比，因配電變壓器是電網的重要組成部分，它的損耗占電網總損耗很大的部分。因此，應根據負荷的變化對母線電壓適時調整，降低電網的電能損耗。減少重複的變電容量和采用節能型配變更換高能耗配變是一項切實可行的節能技術措施，具有明顯的經濟效益。電網升壓後可降低電網的電能損耗見下表。原電壓等級（KV）升壓後電壓等級（KV）降低線損率（％）

102075

103592

3511090目前，我公司對於城網已主要采用110KV／10KV方式供電，減少了中間變壓器損失，降損效果**。

4.3電源分布

電源布置方式不同，電能損失和電壓損失有很大的差異。電源應儘量布置在負荷中心，負荷密度高，供電範圍大時，優先考慮兩點或多點布置，多點布置有顯著的降損節能效果，同時也能有效的改善電壓質量。

4.4合理選擇導線截麵

線路的能量損耗同電阻成正比，增大導線截麵可以減少能量損耗。但導線截麵的增加，線路的建設投資也增加。導線的選擇應先考慮未端電壓降（10KV允許5％，低壓允許7％），同時考慮經濟電流密度，並結合發熱條件，機械強度等確定導線的規格。結論

總之，電網的經濟運行是降低供電成本的有效途徑。合理選擇降低網損的措施，是一項極為重要的工作。電網降損管理工作者除了采取各種切實可行的措施外，還需要根據電網實際需要，選擇適合本地電網的降損措施，以取得更高的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

1、《電力線路技術手冊》

兵器工業出版社

齊文祿1991年7月2、《電力係統電壓和無功電力管理條例》

能源部1988年