合理布局 降低线损

　
摘要：线损率是供电企业一项综合性的技术经济指标，反映能源的有效利用及供电企业的经营管理水平。农网改造投入了大量的资金，一旦规划不周，直接影响到长期的经济效益，结合当前的电网改造，注意以下几个特殊的技术问题，对提高今后企业的经济效益会大有成效。
关键词：合理 布局　降低 线损
　　线损率是供电企业一项综合性的技术经济指标，反映能源的有效利用及供电企业的经营管理水平。农网改造投入了大量的资金，一旦规划不周，直接影响到长期的经济效益，结合当前的电网改造，注意以下几个特殊的技术问题，对提高今后企业的经济效益会大有成效。
1　合理的电网结构
　　我县有一个很好的例子，石坎镇是一个山区镇，距离变电所超过15km，由于该镇小水电的发电量和负荷量基本平衡，另外由于该镇供电所对小水电的无功发电量和负荷用量管理得好，有功、无功电量维持平衡，虽然该供电所月平均供电量都在20多万kW.h，但变电所出线的负荷电流长期接近0，年平均线损率不大于1%，电气结线如图1所示。

图1　石坎镇地区电气结线图
　　而同样的一些山区镇由于用电负荷少，小水电全部往外送，其线损率都长期居高不下。
　　这个例子可以使我们悟出一个道理：总体规划的合理性得到的经济效益是不可估量的。在安排小水电上网时，不要只是为了暂时的经济利益，把上网点安排在路径长导线截面小的支线上，而应该用规范的线路引到负荷中心。如果上网负荷比较大，造成主干线损耗过大，就必须把线路架设到变电所。这种做法还可以避免出现支线用户丰水期线路末端用户电压过高而迫使小水电停发的现象，这种情况我县也有过。
2　保证变压器的经济运行
　　对大容量不常用的用户，如排灌用电及枯水期不发电的电站，应装设专用配变，没有负荷时变压器都应退出运行，供电所应专人负责监督。对照明动力混合负荷最好采用"母子"变方式运行。负荷大时2台变压器并联运行，负荷小时只投运小容量变压器。
　　Δ/Y结线的变压器不但对3次谐波有一定的抑制作用，由于三相负荷不平衡时轻负荷相绕组的阻抗(轻负荷绕组阻抗增大)不与负荷相串联，低压部分甚至可以单相使用，降损效果也是十分有效的。同时，由于10kV中性点的浮动性，这种结线对于用户电压的稳定性也大有好处，应该提倡使用。
3　重视无功补偿，降低设备损耗
　　在负荷的有功功率P不变的条件下，功率因数cosφ＜1意味着负荷产生了无功电流，把功率因数由cosφ1提高到cosφ2，降低线损的效果可用下式计算：
ΔP=(1-cos2φ1/cos2φ2)×100%
　　由此可计算出提高功率因数后的降损效果见表1。
表1　提高功率因数后的降损效果
功率因数由右列数值提高到0.90.60.650.70.750.80.85
功率损耗降低(%) 564840312111

　　为了使无功功率减少，就需要无功补偿。通常的方法是在变电所低压侧或就地补偿。由发电厂到用户端线路电网的结线图举例，如图2所示。

图2　电网结线示意图
　　假如没有电容C，用户产生的无功电流IQ流经低压线、配变、配电线路、变电所主变、输电线路到发电厂，流经的设备越多，线路越长，造成的损耗越大。如果对无功负荷就地补偿，无功电流只流经部分低压线路，或只在用户内部得到平衡。将电网的功率因数提高到0.9以上。如果功率因数由0.85提高到0.9，线损率降低11%计算，以清新县每年供电量为2亿kW.h考虑，每年减少线损2000万kW.h，效果是相当可观的。而且还没有考虑110kV系统经主网到发电设备的损耗。
　　我们知道用电负荷大部分属于电感性负荷，在当前的情况下，无功功率都得不到合理的补偿，而现在我县的变电所，一般都没有安装无功补偿，无功电流落后于有功电流90°。对于负荷做不了功，但是流经输变配电设备除了产生损耗之外，还会使负荷端的电压降低，设备利用率降低，增加输变配设备的投资。很明显流经的途径越短损耗就越小，就地补偿，是降低线损的一种有效措施，补偿装置越靠近负荷，降损效果越明显。一般的工厂采用自动投入的电容器补偿装置，对于居民用电性质，由于负荷分散，使用带自动无功补偿的组合箱变最为理想。一般无功补偿量选变压器容量的1/3～1/4较为合理，经这样补偿后无功电流不再经变压器流回电源侧，减少了负荷电流，提高了变压器的负荷率。个别地方由于电源电压太高无法投入，则应该通过调整变压器分接头，降低电压使电容器投入后，电压正常为准。

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　　当无功功率Q越少，视在功率S越接近有功功率P，当无功功率等于零的时候变压器的损耗最低。但是线路和变压器也是电感和电阻的组合，其产生的无功在变电所10kV母线安排集中补偿较为合理，使配电设备产生的无功不经变压器流入110kV系统。同理，如果补偿装置过补偿，产生了电容电流，也会增加新的损耗。


4　低压线路的合理布局
　　尽量用三相供电，也是降损行之有效的手段。在同样线路长度的情况下，由于三相供电，中性线没有电流，当然中性线也不存在电压，相当于负荷的一端直接接在了变压器的中性点上，线路的阻抗明显减少一半，线损自然也减少一半。太和镇黄坑管理区按前村台区，农网改造前是单相供电，农网改造时改为三相供电，前后线损同期对比，线损率由12%下降到6.3%。如果三相负荷不平衡，将增加线损。这是因为三相负荷不平衡时，各相的负荷电流不相等，就在相间产生了不平衡电流，这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外，还将在中性线上引起损耗，这就增加了总的线损。如果三相负荷平衡，则向量差为零。应当尽可能使各相负荷相对平衡，否则，中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大，引起的损耗也越大。因此在运行中经常调整变压器的各相电流，使之保持平衡，以降低线损。一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，因为不对称负荷引起供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。在低压三相四线制线路中线路的电流不平衡附加线损也是相当大的，定期地进行三相负荷的测定和调整工作，使变压器三相电流接近平衡，这是无需任何投资且十分有效的降损措施。
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