配電網節能降耗初探

摘 要：隨著城鄉用電負荷的增長和國民經濟的發展，電力經濟體制發生了較大的改變。采取科學合理的措施降低配電網的電力損耗和電能成本，可以緩解原本的電力緊張局面，便能夠節約電能，促進供電企業經濟效益的快速增長。文章就此對配電網的節能降耗進行分析。

關鍵詞：配電網；降耗；節能；線損

配電網損耗多是有功電能損失，有功電能損失是指電能傳輸時產生的電壓損失、無功電能和有功電能。根據電網線損的性質，可分為管理線損和技術線損。管理線損指的是計量設備時出現的失誤線損，比如抄表核算中的錯算和漏抄；技術線損指的是理論線損，也是元件電能損耗，包括可變損耗和不變損耗。除了線損之外，還有整流裝置諧波、變壓器無功損耗、電動機無功損耗、供電電壓超出等影響。要采取科學合理的方式進行解決。

1 配電網損耗的主要原因

1.1 線損

供電企業實際線損有兩種，即技術線損和管理線損。

技術線損又叫理論線損，是電能傳輸時各元件電能損耗的全稱。技術線損有兩大原因，一是磁場電能損耗，此損耗和電氣設備的電網電壓有聯系，在電壓一定的情況下損耗保持不變，也叫做固定損耗。二是電阻損耗，也叫做可變損耗，是電網導體電阻產生的，并隨著導體電流變化出現變化。我國部分地區的供電半徑大，供電點多。輸電線路的供電距離可能比經濟送電距離要大的多，有時超出了30km。低壓線路供電的距離也超出了經濟送電距離，約在1km之上。電壓損失較大。電網線路長，導線的截面積小，電網無功需求大，電壓損失較為嚴重。

管理線損因為管理行為不善、計量設備的誤差、元件漏電等問題引起。管理線損的損失很難捉摸，沒有什么規律，無法進行測算。因此也可叫做不明損耗。除了管理問題上的疏忽之外，負荷波動較大的干線也會出現損耗。

1.2 整流裝置諧波

以整流系統為例，整流裝置諧波的功率因素能夠到0.95。整流系統的網側電流并不是正弦波，除了吸取電網基波電流，還應向電網輸送諧波電流。有諧波會對并聯電容器有影響。因此，需減少諧波分量，杜絕整流裝置功率因素的補償影響。

1.3 變壓器無功損耗

變壓器是一種耗能設備，它的應用范圍廣。變壓器有著兩大作用，即衰減諧波干擾和隔離。變壓器變壓過程是依靠電磁感應，它是個感性無功負載。變壓器在輸送功率的時候，要產生無功功率和有功功率的損耗，無功功率比有功功率損耗更大。變壓器經濟運行過程中，期望降低有功損耗和無功損耗。在電網總無功功率中，配電變壓器可占35%左右。輸電線路需要消耗無功功率，占的比例小于5%。

1.4 電動機無功損耗

電動機轉子和定子內的氣隙能夠決定電動機所需的無功功率。電動機消耗的無功功率，是由負載無功功率和空載無功功率組成的。因此，若要改變電動機功率因數，需避免電動機空載運行，并提高其負載率。我國部分地區的配電網，使用者水平低、工況多變，電動機處在低效、高耗、輕載的運行狀態中。若對電動機運行狀態進行改進和分析，能夠產生較大的經濟效益。

1.5 供電電壓超出

若供電電壓比10%的額定值要高，因受到磁路飽和影響，將會快速增長無功功率。若供電電壓是110%的額定值，工廠無功功率便能增加35%。若供電電壓比額定值要低，減少了無功功率便能提升它們功率因數。降低供電電壓便會對電氣設備的工作造成影響。因此，需采取科學合理的措施保證電力系統供電電壓安全穩定。

2 配電網節能損耗方法

2.1 增加功率因數和無功補償能力

增加功率因數要采取分散補償或者集中補償的方法。集中補償是變電站母線中設置多組或者一組的電容器組，以功率因數和電壓的需求，減少上級電網和變壓器的功率損耗，加強輸變電設備有功出力。變電站集中補償要與本地電網設備的無功消耗保持平衡，并做好就地補償補充。該補償方式節能效果比不了線路分散的效果。系統電壓較低時可以提高電壓質量。所謂的分散補償法在線路中補償。線路補償最優補償點是1/2-4/5的線路總長，補償容量在1/2-4/5的全補償。此時有80%的節能效率。倘若線路較長、線路分支較多。可采取分支分段補償法。補償容量、補償地點都要根據原則選取，獲得最佳的節電效果。綜合而言，線路分散補償投資少、方法簡單、設備利用率高，很值得推廣。

2.2 平衡三相負荷

若三相負荷不平衡，將會加大線路功率損耗，減少配電變壓器的出力功率。以計算證實，負荷接一相功率損失為6倍三相負荷平衡。改造配電網之后，如果干路下戶線在某桿基中引下，那么該處便是接火點。接點平衡是指接點部位單相負荷分配至三相內，負荷保持平衡。所謂的接點平衡就是電戶就地平衡。這樣才能使低壓電網保持平衡，實現最理想降損。實際線路比較難以確保接點就地平衡，可就近平衡，讓不平衡區段最短。

2.3 增加電動機功率因數

增加電動機功率因數，要先實現降壓運行，增加其效率和自然功率因數，以此減少彼此功率損失。電動機降壓運行，有多種措施，比如將控定子繞組改為Y接法，在電動機上安裝軟起動器，在控電動機上加上變頻調速器。電動機的合理運行，要求穩定的負載率。若是空載和輕載，則會降低電動機的自然功率因數，增加無用功的比例，增加電能損失。需合理的選擇電動機容量，并讓其匹配于機械負載功率，達到節約電能。除此之外，由于電動機轉子和定子的氣隙變動會影響電動機的無功功率，因此要加強電動機檢修的力度。

2.4 選擇合理的運行電壓

電力網運行電壓會影響電力網元件空載損耗。35kV供電網絡內，如果提高1%的運行電壓，則會降損1.2%。提升電網的電壓水平，要提高用戶功率因數、發電機的端口電壓，做好無功補償。變壓器要安裝于無功平衡和負荷中心點處。10kV配電網內，因空載損耗占80%的總損耗，空載損耗有很大的比例，所以要降低電壓的運行。

3 結束語

降損節電屬于艱巨且復雜的工作，在宏觀方面要加強管理，微觀方面做好每個環節降損措施。節能損耗要進行線損分析，制定降損的措施，做好線損理論的計算工作。電力企業要制定網損率的計劃指標，逐級的承包考核。做好電網改造和電網規劃設計工作，使網絡布局更為合理。落實相關規程，做好計量管理。

參考文獻

[1]曲長富.配電網節能降耗的管理及措施[J].科技資訊，2010，（4）.

[2]張國林.基于配電網節能降耗的探究[J].民營科技，2012，（9）.

[3]劉軼.配電網節能降耗措施分析[J]科海故事博覽·科教創新，2010，（4）.