淺談降低電能損耗的技術(shù)措施

張興然

【摘 要】本文介紹了幾種降低電能損耗的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】電能損耗；無(wú)功補(bǔ)償；技術(shù)措施

電力網(wǎng)的電能損耗不僅耗費(fèi)一定的動(dòng)力資源，而且占用一部分發(fā)電設(shè)備容量。因此，降低網(wǎng)損是電力企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要任務(wù)，有重要意義。降低網(wǎng)損可以采取各種技術(shù)措施，例如，改善網(wǎng)絡(luò)中的功率因數(shù)；合理組織運(yùn)行方式；對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造；簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。

1 合理選擇導(dǎo)線的截面積

增大導(dǎo)線的截面，可減小電阻R，降低損耗。但導(dǎo)線的截面越大，投資費(fèi)用將越大。考慮到安全及經(jīng)濟(jì)方面的要求，要合理選擇導(dǎo)線截面。

2 提高用戶的功率因數(shù)，避免無(wú)功功率的遠(yuǎn)距離輸送

實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡，不僅可改善電壓質(zhì)量，而且可以減少網(wǎng)絡(luò)的有功損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。例如，線路的有功損耗為：

如果將功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2，線路的功率損耗可降低：

（1）在用戶或變電所中，增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，如并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)或者靜止補(bǔ)償器等，可以就地平衡無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，降低電能損耗。

（2）合理選擇使用異步電動(dòng)機(jī)以提高用戶的功率因數(shù)。減小異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)主要采取如下措施：

①合理選擇異步電動(dòng)機(jī)的容量，避免“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，以提高異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載系數(shù)；

②限制異步電動(dòng)機(jī)空載或輕載運(yùn)行時(shí)間；

③提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量，防止定子繞線匝數(shù)的減少及定子、轉(zhuǎn)子間氣隙的增加；

④有條件的可采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)，或者使異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通以直流勵(lì)磁，使之同步化運(yùn)行。

3 組織變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

首先，應(yīng)當(dāng)合理選擇變壓器的臺(tái)數(shù)與容量，以保持變壓器在合理的負(fù)荷率下，得以維持高效率運(yùn)行。另外，還要特別注意減小變壓器空載運(yùn)行的時(shí)間。

其次，合理選定并列運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù)，這樣不但可以提高變電所的功率因數(shù)，而且還可以減少變壓器的有功損耗。當(dāng)一臺(tái)變壓器與兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的功率損耗相等時(shí)，稱此時(shí)變電所的負(fù)荷功率為臨界功率Scr，即S=Scr。SScr時(shí)，兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行損耗最小。

4 合理確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平

變壓器鐵芯中的功率損耗在額定電壓附近大致與電壓平方成正比，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓水平提高時(shí)，如果變壓器的分接頭也做相應(yīng)的調(diào)整，則鐵損將接近于不變。而線路的導(dǎo)線和變壓器繞組中的功率損耗則與電壓平方成反比。必須指出，在電壓水平提高后，負(fù)荷所取用的功率會(huì)略有增加。

對(duì)于35～220kV的電力網(wǎng)，線路導(dǎo)線和變壓器繞組的負(fù)荷功率損耗大于鐵芯中的固定功率損耗，適當(dāng)提高運(yùn)行電壓都可以降低網(wǎng)損。

對(duì)于6～10kV的農(nóng)村配電網(wǎng)，大量統(tǒng)計(jì)資料表明，變壓器鐵損所占比重大約在60%～80%，甚至更高。這是因?yàn)樾∪萘孔儔浩鞯目蛰d電流較大，特別是農(nóng)村電力用戶的負(fù)荷率又比較低，變壓器有很多時(shí)間處于輕載狀態(tài)。對(duì)于這類電力網(wǎng)，為了降低功率損耗及能量損耗，宜適當(dāng)降低運(yùn)行電壓。

當(dāng)然，改變電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平，必須以電壓偏移在允許范圍內(nèi)為前提。

5 對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造

現(xiàn)有電網(wǎng)是在原來(lái)舊電網(wǎng)中發(fā)展而來(lái)的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和居民日常生活的改善，用電量劇增，原來(lái)的舊電網(wǎng)部分不堪重負(fù)，線損增加，電能質(zhì)量下降，并且有事故隱患，威脅電網(wǎng)的安全。對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造，將3～6kV的電網(wǎng)升壓改造為10kV電網(wǎng)；將10～35kV的電網(wǎng)升壓改造為110kV電網(wǎng)。線路升壓的降損效果極為顯著。如果導(dǎo)線的電阻不變，負(fù)荷功率不變，線路上功率損耗與電壓平方成反比，電壓提高為原來(lái)的3倍，損耗便降為原來(lái)的1/9。因?yàn)楦脑祀娋W(wǎng)所支付的投資，由于節(jié)約了能量損耗，可在幾年內(nèi)全部收回，可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。

在改建舊電網(wǎng)時(shí)，將110kV或220kV的高壓電直接引入負(fù)荷中心，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少變電次數(shù)，不僅能大量降低網(wǎng)損，而且是擴(kuò)大供電能力，提高供電可靠性和改善電能質(zhì)量的有效措施。

對(duì)于某些負(fù)荷特別重，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)又較高的線路，可按電流經(jīng)濟(jì)密度檢驗(yàn)其截面，如果導(dǎo)線截面過(guò)小，應(yīng)考慮予以更換，以降低能量的損耗。

6 合理調(diào)整負(fù)荷，提高負(fù)荷率

在運(yùn)行時(shí)，合理調(diào)整負(fù)荷曲線提高負(fù)荷率，使負(fù)荷曲線平穩(wěn)，不但可以提高設(shè)備利用率，而且可以降低電力網(wǎng)的能耗。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：王楠]