降低觀音閣水庫10 kV 配電線路線損的措施

王玉河，魏東昇

(遼寧觀音閣水力發電有限責任公司，遼寧 本溪 117100)

為提高供電的經濟效益，降低電能損耗是一項重要的經濟技術指標，它標志著一個供電線路的布局合理性、運行經濟性和管理水平的高低。當調度合理、布局合理、電壓及功率因數都能達到要求時，降低線損所提高的經濟效益是非常明顯的。本文僅就觀線10 kV供電線路在降低線損方面采取的技術措施進行說明［1－4］。

1 優化線路的布局使其規范合理

線路的優化布局包括合理改造、完善線路的結構;選用新型節能變壓器、使之經濟運行;調整變壓器的三相負荷，減少不平衡度、具體為:

1.1 合理改造、完善線路的結構

供電系統包括66 kV變電所1 座，10 kV供電線路3 條。在生產實際中存在線路迂回過大，供電半徑5 km左右，變電所離用電負荷較遠，導線截面選擇與載荷不匹配等情況。

從電網降損節能的角度考慮，配電線路其電能損耗的大部分在主干線段，控制最長電氣距離，降低主干線段上的電能損耗是線路降損節能的一個主攻方向［5］。對于主干線段的技術降損，我們采取:

1)增大導線截面，將原有95 mm2主干線路全部更換為120 mm2。

2)更改線路，將部分迂回線路取直縮短路線，改線總長近4 km，使供電線路的供電半徑基本控制在3 km。通過改造使線路的結構更趨合理，有效地降低了電能損耗。

1.2 選用新型節能變壓器，使之經濟運行

變壓器的運行，并不是額定負荷下最經濟，而是負荷的大小使其銅損與鐵損相等時才最經濟、效率最高。實踐證明，10 kV配變負荷在額定容量40%～80%時較為經濟，根據實際情況，堅決淘汰老型號的高損耗變壓器，逐步采用新型節能型變壓器。

1.3 調整變壓器的三相負荷，減少三相負荷的不平衡度

供電線路采用比較常見的三相四線制接線方式，且配電變壓器為Y/Yno 接線，存在很多的單相負載，變壓器的三相不平衡運行是長期存在的。變壓器三相不平衡電流對變壓器損耗的影響，通過以下計算得到:

配電變壓器三相不平衡運行時三相繞組的總損耗(單位:kW)為:

式中:Ia、Ib、Ic 為三相負荷電流;R 為變壓器二次側繞組電阻。

三相平衡時a.b.c 三相繞組電流為:

三相繞組總損耗為:

三相不平衡時所增加損耗為:

通過以上計算，可得到當變壓器三相不平衡電流增加時變壓器增加的損耗，由此通過調整變壓器的三相負荷使之接近平衡，從而降低因變壓器三相不平衡所增加的線路損耗。

2 科學調度，合理分配用電負荷

電力調度旨在對電網進行組織、協調，保證電能質量，保持電力平衡，降低損耗，使電網安全經濟運行。及時、靈活、準確地進行電力調度，合理地分配負荷，以達到用電負荷的均衡，多供少損，提高供電效益。

2.1 合理調度使線路處于經濟運行區

線路的結構與參數在建成時基本上固定不變，線路負荷是隨時間變化的，其線路在輸送電力的過程中，存在最經濟的運行工況，當線路所帶負荷在其經濟負荷區域內運行時，線損率較小。

配電線路的損耗包括固定損耗和可變損耗兩部分，其線路總損耗△A 可用下式表示:

式中:△P0為線路總固定損耗;t 為線路運行時間;PP為運行期平均負荷;U 為線路運行電壓;k 為負荷曲線形狀系數;Rdz為線路等值電阻;cosφ 為線路功率因數。

由式(5)可知:線損率△A% 是平均負荷PP的函數，線損率是隨固定損耗所占總損耗的比例變化而變化的，固定損耗和可變損耗各占總損耗的1/2時，線損率為最小。此時線路的負荷值稱為線路的經濟負荷Pj，一般線路的經濟運行負荷區域為0.65～1.53 Pj，在此區域線路損耗率處于較小值。因此在日常運行中要掌握負荷運行區域，合理分配用電負荷，科學優化，從而達到線路的降損節能。

2.2 調整平衡峰谷的用電負荷

數據表明:線路負荷不平衡時的損耗大于負荷平衡時的損耗，而且線路損耗還與電流變化量的大小、持續時間的長短成正比。

這說明線路損耗和峰谷差值大小有關，與峰谷所持續的時間長短有關。因此在日常運行中，調度應及時有效措的調整控制用電負荷，盡量減少峰谷差用電設備的負荷曲線，使之達到降低用電設備損耗及線路的線損。

同時，通過電力調度調整線路的負荷曲線，可使負荷曲線形狀系數K 值減小，在用電量相同情況下，等效功率減少，從而降低線損。

3 合理設置無功補償裝置降低線路損耗

無功補償裝置的作用，補償方式的確定具體闡述為:

3.1 無功補償的作用

無功如同有功一樣，是保證電力系統電能質量、電壓質量降低線路損耗以及安全運行所不可缺少的部分。在電力系統中，無功必須保持平衡，否則，線路的功率因數和電壓降低，會促使線路傳輸能力下降，損耗增加［6－9］。

供電線路中，無功負荷主要有3 種，即:電動機、變壓器和線路。電動機和變壓器在建立磁場時需要消耗大量的無功功率，如果這些無功電流不能就地平衡，需要變電所提供，則cosφ 值將很低，線路和變壓器的可變功率損耗(銅損)△P 為:△P=3I2R=S2R/U2=P2R/U2cos2φ，將導致線路有功損耗的增加。

無功補償實際上就是要盡量減少消耗線路中的無功功率，盡量在負荷處就地補償無功功率。變電所安裝的電容器只能減少主干線路中的電能損耗，而負荷處安裝的電容器，則能減少整個線路中的電能損耗，改善整個線路的電壓質量［10－11］。

3.2 無功補償方式的確定

針對實際，我們采用集中補償和個別分散補償兩種方式:

3.2.1 集中補償

變電所在建造時并沒有安裝電容器，經過改造及時加裝了電容器，通過變電所電容器的投入，對整個線路進行集中補償。

3.2.2 個別分散補償

個別分散補償就是對各用戶變壓器或大型電動機單獨裝設電容器并與電動機或變壓器共用控制開關，減少了系統輸送的無功電力，減少了線路損耗，提高了系統的功率因數［12］。

具體數據見表1。

表1 功率因數與線路損耗

4 及時檢查維護，防止漏電

線路在安裝維護過程中就盡量減少導線及地埋線出現接頭，避免運行中電能損耗增大。

線路和設備在運行過程中要定期巡查維護，防止供電設施上灰塵過多絕緣程度降低引起漏電損耗。

5 結語

通過采取以上各項措施，配電線路線損明顯下降。線損情況對比見表2。

按多年平均供電量2 500萬kW·h計，每年節約電量2 500 ×1.72%=43萬kW·h，可增創效益32.4 ×0.5=21.5萬元。

綜上所述，只要科學調度、合理調整配電線路的布局、合理安裝配電線路的無功補償裝置，利用各種有效的技術措施，就能實現電能多供少損，以少的投資換取更大的節能效益。

表2 線損情況對比表%

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