降低低壓配電線損的技術(shù)措施研究

馮麗 劉桂紅

摘要：線損高低反映了電力企業(yè)的管理水平，如果電能在傳輸?shù)倪^程中損耗過大，不僅會影響電能的使用，浪費(fèi)電力資源，更會降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，影響企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。因此，電力企業(yè)亟需采取有效的措施降低低壓配電線損，將配電網(wǎng)線損控制在正常的水平之內(nèi)。本文對低壓配電網(wǎng)線損過高的原因進(jìn)行分析，并提出了降低農(nóng)村電網(wǎng)線損的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞?：低壓配電?;線損?;技術(shù)措施

引言：對于電力企業(yè)來說，低壓配電線損率是一項(xiàng)非常重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，同時(shí)也是反映企業(yè)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平、運(yùn)行水平、經(jīng)營水平和綜合管理水平的技術(shù)指標(biāo)，電力企業(yè)必須貫徹落實(shí)節(jié)能降耗目標(biāo)，采取切實(shí)有效的技術(shù)措施做好線損管理工作，降低低壓配電線損率，保證電網(wǎng)的高效輸送和分配，只有這樣才能不斷提升電能資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙收。

1.線損產(chǎn)生的原因和實(shí)際問題

1.1線損的定義和產(chǎn)生原因

線損分為技術(shù)線損和管理線損兩種，這里僅對技術(shù)線損進(jìn)行分析。所謂“技術(shù)線損”是電網(wǎng)系統(tǒng)自身特性引起的線損，可以用理論計(jì)算出損耗值。這些損耗主要是由電網(wǎng)線路過長的傳輸距離引起的，因?yàn)殡娔茉诼L的傳輸中會經(jīng)過相當(dāng)數(shù)量的輸變電元件，這些元件的電阻和電抗都會令經(jīng)過的電能產(chǎn)生損耗，這些損耗加在一起就是電路的線損。此外，電能的傳輸和存儲需要經(jīng)過電磁變換，這就需要在電能中分出一部分來產(chǎn)生勵(lì)磁功率，這也是造成線損的原因之一。

1.2低壓配電網(wǎng)的線損

對低壓配電網(wǎng)線損率的影響主要有三方面：配電網(wǎng)的布局、變壓器的配置和無功補(bǔ)償。這三方面的不足或不合理都會大大提高線損率。

1.2.1?配電網(wǎng)布局

在配電網(wǎng)進(jìn)行布局時(shí)，將電源點(diǎn)設(shè)置在了離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)的位置。過長的輸電距離使輸電系統(tǒng)中首末端電壓下降，大量電能消耗在輸電途中，不僅增加了線損率，還增加了電壓調(diào)整的困難性，難以保證供電質(zhì)量。因此，配電網(wǎng)布局錯(cuò)誤造成的危害是多方面的。

1.2.2?變壓器配置

變壓器的型號選擇和配置與低壓配電網(wǎng)的實(shí)際需求有所偏差，使得其在運(yùn)行過程中長期空載或輕載。因?yàn)椴环显镜倪\(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，會導(dǎo)致比預(yù)期更嚴(yán)重的空載損耗。

1.2.3?無功補(bǔ)償

無功補(bǔ)償是電網(wǎng)系統(tǒng)中常見的一種節(jié)能形式，其能有效降低線損，提高供電效率。但是，無功補(bǔ)償裝置在低壓配電網(wǎng)中的運(yùn)行并不理想，因?yàn)榈蛪号潆娋W(wǎng)通常具有感性負(fù)荷，無功功率會被部分電氣設(shè)備消耗，最終導(dǎo)致無功功率因數(shù)偏低，無功補(bǔ)償難以達(dá)到預(yù)期效果。

2.降低低壓配電線損的技術(shù)措施

2.1合理設(shè)置電源點(diǎn)

電源點(diǎn)設(shè)置不科學(xué)，也就是說電源點(diǎn)設(shè)置偏離了負(fù)荷的中心，那么電能的輸送就會處于長距離的輸送狀態(tài)下，電源傳輸?shù)氖肌⒛﹥啥藢霈F(xiàn)較大的電壓差。如果是用電高峰，“欠電壓”情況就會出現(xiàn)?;若出現(xiàn)用電低谷，“過電壓”情況就會出現(xiàn)。無論是“欠電壓”還是“過電壓”情況都會增加線損率，增加電壓調(diào)整的難度，不僅使得電質(zhì)量難以保證，更容易損壞電氣設(shè)備。基于以上，合理設(shè)置電源點(diǎn)就具備了極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，亟需落實(shí)。想要實(shí)現(xiàn)電源點(diǎn)的合理設(shè)置，應(yīng)嚴(yán)格遵循電源點(diǎn)設(shè)置的九字箴言?：小容量、短半徑、密布點(diǎn)。電源應(yīng)被設(shè)置在負(fù)荷的最中心位置上，以保證供電的安全及最小的供電距離，一般情況下小于?500m為最佳。另外，在架設(shè)配電網(wǎng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)化接電方式，盡可能的避免使用單邊接線，而選擇以電源點(diǎn)為中心的輻射接線方法。

2.2合理選擇配電變壓器

變壓器的主要作用是升降電壓、匹配阻抗、安全隔離，因此，必須合理配置變壓器。為了進(jìn)一步降低線損，在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，可適當(dāng)增加導(dǎo)線截面，以降低導(dǎo)線電阻，減少電能損耗。確定導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)保證其能夠滿足運(yùn)行允許電壓損耗、發(fā)熱條件和電氣設(shè)備強(qiáng)度要求。事實(shí)上，配電變壓器自身所產(chǎn)生的電能損耗在低壓配電總損耗中占有很大比重，為此，可首先考慮降低變壓器損耗，最好采用節(jié)能型變壓器，并根據(jù)電氣設(shè)備容量合理配置變壓器容量，盡量提高其負(fù)荷率，有效降低變壓器帶來的電能損耗。

2.3無功補(bǔ)償裝置

無功補(bǔ)償裝置能提高功率因數(shù)。功率因數(shù)是反映用電設(shè)備所消耗的功率和供電設(shè)備所提供的功率這兩種功率關(guān)系的數(shù)據(jù)指標(biāo)，而線損是影響這兩種功率關(guān)系的主要因素之一。線損主要來自于供電線路和變壓器兩方面的影響。

供電線路方面，線路的導(dǎo)線本身存在電阻，所以，電流的通過會引起線路自身的有功功率損耗。這一損耗值和電流的平方成正比關(guān)系，與輸送有功功率時(shí)產(chǎn)生的功率因數(shù)成反比關(guān)系。因此，可以提高功率因數(shù)來降低線路的電流，進(jìn)而降低線路的有功功率損耗。

變壓器方面，因?yàn)樽儔浩髟谳敵鲇泄β蕰r(shí)存在銅損，而銅損與變壓器負(fù)荷的視在功率平方值成正比。該視在功率與變壓器自身功率因數(shù)成反比。由此關(guān)系可知，提高功率因數(shù)有助于降低銅損。

提高功率因數(shù)?對降低線損有很大的作用，而無功補(bǔ)償是提高功率因數(shù)的好方法。通過增設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備來優(yōu)化電網(wǎng)的無功配置，并確立科學(xué)、合理的無功補(bǔ)償方案。方案要以“分級補(bǔ)償和就地平衡”為原則，將集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償三種補(bǔ)償方法相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)娜婊陀行ЩＲ缘蛪号潆娋W(wǎng)?10kV?線路為例，對變電所母線集中加裝補(bǔ)償裝置，對一些線路較長、負(fù)荷較大的線路需要進(jìn)行分散補(bǔ)償，裝置可選用并聯(lián)電容器。如果有配變?nèi)萘窟_(dá)到?30?kVA以上，要采取隨器補(bǔ)償，就地補(bǔ)償配變產(chǎn)生的無功損耗。總之，無功補(bǔ)償裝置的設(shè)置不能一概而論，需要根據(jù)具體情況，有針對性地進(jìn)行設(shè)置。

2.4控制低壓配電距離

供電線路長度的增加會增大線損率。因此，應(yīng)合理控制供電線路的長度，在充分考慮實(shí)際需求的基礎(chǔ)上盡可能的縮短供電線路的長度。想要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，可以從控制配電導(dǎo)線長度及電纜長度兩個(gè)角度出發(fā)，控制供電半徑。供電半徑的合理控制不僅能夠避免出現(xiàn)供電迂回現(xiàn)象，更避免了“近電遠(yuǎn)輸”和電能的浪費(fèi)，更保證了供電的質(zhì)量。就一般情況來說，10kV的供電半徑應(yīng)小于?15km?;0.4kV的供電半徑應(yīng)小于?0.5km?;至于設(shè)計(jì)規(guī)劃中的低壓半徑的確定，應(yīng)在充分考慮電纜、導(dǎo)線的載流量、降壓限制的基礎(chǔ)上結(jié)合工程實(shí)況、工程實(shí)需、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及投資成本等，共同確定。

2.5提高功率因數(shù)

低壓配電網(wǎng)中存在大量感性負(fù)荷，電動機(jī)、電風(fēng)扇、變壓器等在投人運(yùn)行后都要從電網(wǎng)中消耗一定的無功功率，無功補(bǔ)償不足，導(dǎo)致功率因數(shù)和電壓較低。這就需要降低配電網(wǎng)輸送的無功功率，以提高電網(wǎng)輸送負(fù)荷的功率因數(shù)。可通過提高設(shè)備自然功率因數(shù)和人工無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)兩個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)。第一，要合理選擇電氣設(shè)備的容量、型號，積極采用節(jié)能型技術(shù)和產(chǎn)品;對于那些長期處于空載或輕載狀態(tài)的設(shè)備，要及時(shí)停用，以免帶來不必要的無功功率損耗。第二，通過人工無功補(bǔ)償降低線損，以提升電網(wǎng)電壓質(zhì)量和電氣設(shè)備的出力，提高低壓配電變壓器的供電能力，對于低壓配電網(wǎng)來說，常通過并聯(lián)電容器的方法來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，可將集中補(bǔ)償與隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償方式有機(jī)結(jié)合起來，集中補(bǔ)償?shù)淖罴蜒a(bǔ)償位置為從線路首端起的線路總長的2/3處，補(bǔ)償容量為全補(bǔ)償?shù)?/3，這種方法能夠大大提升節(jié)電效率，最高可達(dá)到88%，在一般情況下，補(bǔ)償位置為從線路首端起的線路總長的1/2-4/s，補(bǔ)償容量為全補(bǔ)償?shù)?/2-4/s，這時(shí)節(jié)電效率能達(dá)到80%左右。

除了上述幾方面，還應(yīng)加強(qiáng)對計(jì)量裝置的管理，及時(shí)淘汰落后裝置，采用電子計(jì)量裝置，同時(shí)加大對竊電電能裝置的推廣和使用，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性。相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)對線路的日常維護(hù)和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)點(diǎn)，并通過切實(shí)有效的措施消除危險(xiǎn)，保證檢修質(zhì)量。

3.結(jié)論

對降低線損技術(shù)的研究需要把握好節(jié)奏，力爭在長遠(yuǎn)化的發(fā)展態(tài)勢和眼前的問題之間取得平衡，這就要依靠相關(guān)的技術(shù)人員。只有目光長遠(yuǎn)，戒驕戒躁，才能將相關(guān)技術(shù)合理應(yīng)用到實(shí)際的電力系統(tǒng)中，以提高我國低壓配電網(wǎng)的降損水平。

參考文獻(xiàn)

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