10kV線路線損原因及無功補(bǔ)償技術(shù)

洪運(yùn)澤 白宗贊

(黑龍江省電力公司哈爾濱供電局,黑龍江哈爾濱 150000)

10kV線路線損原因及無功補(bǔ)償技術(shù)

洪運(yùn)澤 白宗贊

(黑龍江省電力公司哈爾濱供電局,黑龍江哈爾濱 150000)

本文根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)10kV線路線損原因及無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析。進(jìn)行了10kV配電線路線損計(jì)算的相關(guān)理論的分析,闡述了配電線路線損影響因素,進(jìn)行了無功補(bǔ)償技術(shù)研究。

10kV配電網(wǎng) 線損管理 無功補(bǔ)償

電網(wǎng)中由于線路及變壓器等電阻的存在，電能在傳輸?shù)倪^程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生損耗，如果能采取有效措施減少這些損耗，不但能夠促進(jìn)整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展，而且也減少了不必要的損失，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的[1]。線損也是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要因素，它是系統(tǒng)能耗如線路和設(shè)備等的能耗，它的大小反映了供電企業(yè)包括規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、管理方法和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等在內(nèi)的電力系統(tǒng)的整體水平，因此，實(shí)現(xiàn)低線損是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益改善的有限手段之一[2]。本文進(jìn)行了10kV線路線損原因及管理分析。

1 10kV配電線路線損計(jì)算的相關(guān)理論

電能在從發(fā)電廠傳輸至用戶的過程中，需要經(jīng)過升壓和降壓的過程，經(jīng)歷輸電設(shè)備、變電設(shè)備和配電設(shè)備，通過的傳輸介質(zhì)包括變壓器、輸電線路、配電箱等，在電能整個(gè)傳輸過程中由于電阻的作用使能量以熱量的形式被消耗掉，最終導(dǎo)致有功功率損失和電能損耗。

配電網(wǎng)的線損電量包括配電網(wǎng)中全部設(shè)備上損失的能量，它是一定時(shí)間內(nèi)的電量損失，通常稱之為線損( ΔA)。在已知總供電量(Adcm)和總銷售電量(AN)時(shí)，線損電量可以用 ΔA=Adcm-AN進(jìn)行計(jì)算，線損率即線損在整個(gè)供電總量中所占的比例(%)，可通過下式計(jì)算:

在實(shí)際應(yīng)用中，由上式計(jì)算所得到的結(jié)果表示為配電線路的統(tǒng)計(jì)線損。配電線路的統(tǒng)計(jì)線損產(chǎn)生的主要原因可分為兩個(gè)方面:一個(gè)是技術(shù)原因，另一個(gè)是管理原因。其中，技術(shù)原因可以通過進(jìn)行理論計(jì)算得到，因此也常常將技術(shù)原因產(chǎn)生的線損稱作理論線損[3]。

2 配電線路線損影響因素

2.1 影響線損的因素

(1)電流。作為對(duì)配電線路線損影響的一個(gè)核心因素，配電線路線損的整體大小與相關(guān)負(fù)荷電流的大小是成正比的，如果電流增大，則線損也將增大，反之如果配電線路的電流減小，則其線損也將減小[4]。但也不是說配電線路的電流越小指標(biāo)越好，當(dāng)配電線路的電流減小時(shí)，其總體的傳輸電量也將大幅度減小[5]。(2)功率因數(shù)。提高線路的功率因數(shù)，可以使配電線路中的可變損耗有效減小，反之，如果配電線路中的功率因數(shù)降低，則其可變損耗將發(fā)生較大幅度的增加。由于配電線路的有功功率滿足P =U×I×cosΦ，對(duì)于負(fù)荷較小的配電線路，由于其電壓較高，則在線路中相關(guān)的配電變壓器鐵損占主要部分，大概在65%以上，提高功率因數(shù)會(huì)導(dǎo)致過補(bǔ)償?shù)漠a(chǎn)生，配電線路的鐵損將發(fā)生進(jìn)一步的增大。

2.2 理論線損計(jì)算的作用及要求

對(duì)配電線路進(jìn)行理論線損的確定，其核心作用是有效指導(dǎo)配電線路的節(jié)能降損，并促進(jìn)配電線路的有效管理，確保配電線路線損管理的科學(xué)性。可以從以下幾個(gè)方面分析理論線損計(jì)算的主要作用:(1)根據(jù)配電線路的理論線損率，將其與配電線路的實(shí)際線損率進(jìn)行對(duì)比，確定供電企業(yè)整體的線損管理水平，并從整體上對(duì)供電企業(yè)的統(tǒng)計(jì)線損進(jìn)行分析；(2)根據(jù)所得到的配電線路線損率計(jì)算結(jié)果，與配電線路的理論線損率進(jìn)行對(duì)比，確定配電網(wǎng)運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)合理，分析配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)分析

在配電網(wǎng)中的大部分電氣設(shè)備中，只有少數(shù)的電氣設(shè)備如同步電機(jī)能夠發(fā)出無功功率，大部分電氣設(shè)備還是需要消耗無功功率的。因此，無論是工業(yè)用電還是農(nóng)業(yè)用電，其在用戶側(cè)都有一個(gè)滯后的功率因數(shù)，約為0．6-0．9。電網(wǎng)中大部分電氣設(shè)備的負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等正常運(yùn)行時(shí)都是需要提供無功功率的，在電網(wǎng)中可以采用安裝無功補(bǔ)償設(shè)備如電容器的方式對(duì)電網(wǎng)中電氣設(shè)備無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，以有效降低整個(gè)電網(wǎng)的感性無功負(fù)載。

對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償分析和計(jì)算時(shí)，保障整個(gè)配電網(wǎng)無功功率優(yōu)化是確保配電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要方面。應(yīng)合理選擇的無功功率補(bǔ)償點(diǎn)，并以合理的配置無功功率供應(yīng)，能有效保持電壓水平，能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也避免了長(zhǎng)距離傳輸?shù)臒o功功率，從而降低了線路損耗，這樣的系統(tǒng)能夠安全，經(jīng)濟(jì)合理的操作。

具體來說，配電網(wǎng)無功補(bǔ)償主要有以下幾方面的作用:

(1)提高電力供應(yīng)系統(tǒng)和負(fù)載的功率因數(shù)，提高設(shè)備利用率，減少所需的設(shè)備的容量，減少線路和設(shè)備的損耗，節(jié)約能源；

(2)改善線路電壓質(zhì)量、保障電網(wǎng)穩(wěn)定和提高供電質(zhì)量。合理安裝配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置可以進(jìn)行提高線路的遠(yuǎn)距離輸電能力，可以提高輸電線路的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量。

配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果主要取決于無功補(bǔ)償?shù)娜萘考暗乩砦恢玫倪x擇，應(yīng)合理選擇配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)娜萘?，并?duì)配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)牡乩砦恢眠M(jìn)行合理的確定，相關(guān)的補(bǔ)償容量的計(jì)算方法如下:

式中: Qc表示所補(bǔ)償?shù)娜萘浚?kvar

P表示相關(guān)用電設(shè)備的功率， kW，

cosφ1表示補(bǔ)償前的功率因數(shù)，采用最大負(fù)荷月平均功率因數(shù)，

cosφ2表示補(bǔ)償后的功率因數(shù)，即目標(biāo)功率因數(shù)。

此外，通過實(shí)際工作，發(fā)現(xiàn)確定無功補(bǔ)償容量時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在輕負(fù)載時(shí)，要避免無功功率過補(bǔ)償，否則將引起功率損耗的增加，這是不經(jīng)濟(jì)的。(2)過高的功率因數(shù)，將造成無功補(bǔ)償?shù)男Ч內(nèi)酢Ｔ谡Ｇ闆r下，功率因數(shù)0．95是一個(gè)合理的指標(biāo)。

4 結(jié)語

本文進(jìn)行了10kV線路線損原因及無功補(bǔ)償技術(shù)，闡述了10kV配電線路線損計(jì)算的相關(guān)理論，分析了配電線路線損影響因素，進(jìn)行了10kV配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)分析。

[1] 馬軍.10kV線路無功補(bǔ)償自動(dòng)控制裝置的應(yīng)用[M].電力需求側(cè)管理,2005(03).

[2] 白雪峰.電力無線通信網(wǎng)在配電變壓器線損監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2005(08).

[3] 董繼征,何怡剛,等.基于電流方差的臺(tái)區(qū)線損測(cè)算方法[J].華中電力,2005(03).

[4] 潮興淮,黃儒林.降低配電線路中線損的方法與措施[J].江西能源,2005(03).

[5] 高宏智.農(nóng)村電力網(wǎng)線損分析及降損措施[J].黑龍江電力,2007(08).

洪運(yùn)澤,男,就職于哈爾濱供電公司配電運(yùn)檢工區(qū)搶修平臺(tái);白宗贊,男,就職于哈爾濱供電公司配電運(yùn)檢工區(qū)搶修平臺(tái)。