江蘇電網(wǎng)輸變電損耗能效水平研究

朱　寰　張明峰　國網(wǎng)江蘇省電力公司

王 驥 陳建敏 童佳君 華東電力設(shè)計(jì)院有限公司

江蘇電網(wǎng)輸變電損耗能效水平研究

朱寰張明峰國網(wǎng)江蘇省電力公司

王 驥 陳建敏 童佳君 華東電力設(shè)計(jì)院有限公司

本研究提適合江蘇省輸變電能耗計(jì)算條件，對(duì)輸變電能效控制水平探討。供政府審批機(jī)構(gòu)和評(píng)審機(jī)構(gòu)作為提高行政審批效率和作為后期監(jiān)管提供直接依據(jù)。

能源消耗；能效水平

江蘇電網(wǎng)是華東電網(wǎng)的重要組成部分之一。供電范圍包括南京、鎮(zhèn)江、常州、無錫、蘇州等蘇南五市及揚(yáng)州、泰州、南通、徐州、連云港、鹽城、淮安、宿遷等蘇北8市共13個(gè)省轄市。

2015年江蘇省全社會(huì)最高用電負(fù)荷85 730 MW，全社會(huì)用電量為5 115億kWh，分別比上年增長3.14%，2.03%。全網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高用電負(fù)荷為81 180 MW，比2014年增加2 550 MW。

電網(wǎng)作為電力輸送和資源優(yōu)化配置的平臺(tái)，對(duì)促進(jìn)新能源發(fā)展、提高能源開發(fā)利用效率，進(jìn)而推動(dòng)全社會(huì)節(jié)能減排具有重要作用。電能在傳輸過程中，必須經(jīng)過各個(gè)送、變、配電元件，由于送、變、配電元件存在著阻抗，因此電能通過電網(wǎng)傳輸時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生傳輸損耗，并以熱能的形式散失在周圍介質(zhì)中。輸電工程能源消耗為清潔能源——電力，主要分為3部分：變電過程的變壓器電力損耗、變電站自身的站用電以及輸電線路電力損耗。

電網(wǎng)損耗水平主要指標(biāo)是線損率，作為一項(xiàng)反映電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行、裝備及經(jīng)營管理水平的綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，國網(wǎng)江蘇電力公司線損率從2010年5.5%下降至2015年4.3%。

本報(bào)告全面梳理江蘇電網(wǎng)典型的500kV和220kV輸變電項(xiàng)目的損耗現(xiàn)狀分析，提出適合江蘇交流輸電線路、主變、站用變電損耗計(jì)算邊界條件和交流輸變電能效控制水平。

1　輸變電工程能源消耗計(jì)算邊界條件

1.1主變壓器損耗

變壓器損耗主要包括變壓器鐵芯中的鐵損（固定損耗和變壓器繞組電阻上的銅損（可變損耗）。鐵損是鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器只要通電即存在鐵損，與通過的功率無關(guān)，主要與變壓器的容量和電壓有關(guān)；銅損與電阻和通過電流有關(guān)。

主變電站損耗計(jì)算公式：ΔA=ΔP0T+ΔPc（S/ Se）2τ，其中統(tǒng)計(jì)主變最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)τ見表1。

表1　主變最大負(fù)荷損耗小時(shí)

1.2站用變壓器損耗

變電站的站用電是為站內(nèi)設(shè)備正常工作提供電源，是為滿足站內(nèi)負(fù)荷需求所設(shè)置，目的是保證電網(wǎng)安全可靠供電。

站用變損耗計(jì)算公式同主變，站用變平均負(fù)載率（S/Se）條件見表2。

表2　站用變平均負(fù)載率

2.3輸電線路電損耗

輸電線路導(dǎo)線選擇按照輸電容量至少考慮投入運(yùn)行后5～10年的發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)必須滿足各種正常和事故運(yùn)行方式的輸電需要，對(duì)線路走廊十分困難的地區(qū)應(yīng)考慮更遠(yuǎn)發(fā)展，留有較大裕度，必要時(shí)可按高一級(jí)電壓建設(shè)初期降壓運(yùn)行。

輸電線路電力損耗包括電阻損耗、電暈損耗和絕緣子的泄漏損耗，其中最主要的是電阻損耗（平原區(qū)約95%以上）和電暈損耗，其他泄漏損耗的數(shù)量較小，可以忽略不計(jì)。線路電阻損耗主要與電流、導(dǎo)線電阻相關(guān)。

表3　導(dǎo)線負(fù)荷損耗時(shí)間

表4　常用變壓器與國標(biāo)規(guī)定的損耗對(duì)比

2　輸變電能效控制水平

2.1主變

表4中所列江蘇典型項(xiàng)目主變的空載損耗和負(fù)載損耗實(shí)際值。

220kV變壓器執(zhí)行《電力變壓器能效等級(jí)和能效限定值》（GB24790-2009）規(guī)定，空載損耗較規(guī)定值降低10%，負(fù)載損耗降低5%；對(duì)500kV變壓器執(zhí)行《油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》（GBT6451-2015）規(guī)定，空載損耗較規(guī)定值降低30～40%，負(fù)載損耗降低20%，目前江蘇電網(wǎng)工程中選用的220 kV、500 kV變壓器符合節(jié)能產(chǎn)品要求。

2.2輸電線路

表5中所列江蘇典型項(xiàng)目導(dǎo)線實(shí)際值。

表5　輸電線路導(dǎo)線截面及損耗特性

3　結(jié)語

經(jīng)過對(duì)江蘇典型的500 kV和220 kV輸變電項(xiàng)目運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，針對(duì)江蘇電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)，推薦編制節(jié)能評(píng)估報(bào)告相應(yīng)的220 kV、500 kV輸變電設(shè)施能耗計(jì)算邊界條件，并提出輸變電能效控制水平概念。

利用本研究得到的參數(shù)，規(guī)范節(jié)能評(píng)估報(bào)告編制，也使政府審批機(jī)構(gòu)和評(píng)審機(jī)構(gòu)對(duì)輸變點(diǎn)項(xiàng)目有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，可作為提高行政審批效率和作為后期監(jiān)管提供直接依據(jù)。

Study on Jiangsu Grid Power Transmission Loss Energy Efficiency Level

Zhu Huan， Zhang Mingfeng State Grid Jiangsu Power Supply Company
Wang Ji， Chen Jianmin， Tong Jiajun Eastern China Electric Power Design Co.，Ltd

The study provides suitable Jiangsu transmission loss calculation condition and discusses over transmission energy efficiency control level， which improve administration approval efficiency and provide direct support as late part supervision for government approval agencies and accrediting institutes.

Energy Consumption， Energy Efficiency Level

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.08.008

朱寰：（1979-），男，國網(wǎng)江蘇省電力公司發(fā)展策劃處，從事電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、管理工作。

張明峰：（1968-），男，從事電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、管理工作。

王驥：（1966-），男，華東電力設(shè)計(jì)院有限公司，從事電網(wǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保工作。

陳建敏：（1982-），男，華東電力設(shè)計(jì)院有限公司，從事電力環(huán)保工作。

童佳君：（1989-），男，華東電力設(shè)計(jì)院有限公司，從事電網(wǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保工作。