議電網(wǎng)降低電能損耗的措施

張麗影

摘 要：如何減少電網(wǎng)電能的損耗，—直都是電力系統(tǒng)工程研究者所面臨的一項(xiàng)難題。由于造成電網(wǎng)電能損耗產(chǎn)生的原因是多方面的，因此除了需要加強(qiáng)對(duì)其技術(shù)上的改進(jìn)外，還需要將電網(wǎng)電能的管理工作納入其中，通過對(duì)技術(shù)和管理兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)化改革，以確保我國電網(wǎng)工程運(yùn)行的可靠、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；電能；損耗

現(xiàn)階段，我國電網(wǎng)系統(tǒng)自身損耗值較大，其中大部分是由于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和配電網(wǎng)絡(luò)的電量損耗而造成的，而導(dǎo)致其電量損耗較大的原因不僅僅只在技術(shù)方面，電網(wǎng)管理方面也有著不可推卸的責(zé)任性。通過技術(shù)工藝改善其能耗較大問題，首先應(yīng)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)元件進(jìn)行綜合性能分析，通過從可變損耗和固定損耗兩方面進(jìn)行改進(jìn)和控制。通過技術(shù)改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低電網(wǎng)電能損耗可以有效的節(jié)省電費(fèi)開支，從而提高電網(wǎng)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益。

1 變壓器的降損節(jié)能措施

1.1 變壓器降耗改造

變壓器數(shù)量多、容量大，總損耗不容忽視。因此降低變壓器損耗勢(shì)在必行的節(jié)能措施。對(duì)還在使用中的高能耗變壓器應(yīng)利用改造，合理規(guī)劃，予以淘汰或更新改造。在電網(wǎng)改造設(shè)計(jì)中對(duì)新型變壓器的容量選擇，不僅應(yīng)考慮到變壓器容量利用率，同時(shí)更應(yīng)考慮到變壓器的運(yùn)行效率。使變壓器運(yùn)行中的有功損耗和無功消耗最低。

1.2 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)在確保變壓器安全運(yùn)行和保證供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，通過擇優(yōu)選取變壓器最佳運(yùn)行方式、負(fù)載調(diào)整的優(yōu)化、變壓器運(yùn)行位置最佳組合以及改善變壓器運(yùn)行條件等技術(shù)措施，從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側(cè)的功率因數(shù)，所以變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)質(zhì)就是變壓器節(jié)電運(yùn)行。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)是把變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的優(yōu)化理論及定量化的計(jì)算方法與變壓器各種實(shí)際運(yùn)行工況密切結(jié)合的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)，該項(xiàng)節(jié)電技術(shù)不用投資，在某些情況下還能節(jié)約投資（節(jié)約電容器投資和減少變壓器投資）。所以，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)屬于知識(shí)經(jīng)濟(jì)范疇，是向智力挖潛、向管理挖潛實(shí)施內(nèi)涵節(jié)電的一種科學(xué)方法。

主要有以下五方面的措施。

（1）合理計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，使變壓器處于最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。變壓器并非在額定時(shí)最經(jīng)濟(jì)，當(dāng)負(fù)荷的銅損和鐵損相等時(shí)才最經(jīng)濟(jì)，即效率最高。兩臺(tái)以上主變壓器的變電所應(yīng)繪出主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線，確定其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域，負(fù)荷小于臨界負(fù)荷時(shí)，一臺(tái)運(yùn)行。負(fù)荷大于臨界負(fù)荷時(shí)，兩臺(tái)運(yùn)行。

（2）平衡變壓器三相負(fù)荷，降低變壓器損耗。變壓器不平衡度越大，損耗也越大。因此，一般要求電力變壓器低壓電流的不平衡度不得超過10%，低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過20%。

（3）合理調(diào)配變壓器的并列與分列的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。按備用變、負(fù)載變化規(guī)律、臺(tái)數(shù)組合等因素，優(yōu)先考慮技術(shù)特性優(yōu)及并、分列經(jīng)濟(jì)的變壓器運(yùn)行方式。

（4）變壓器運(yùn)行電壓分接頭優(yōu)化選擇。在滿足變壓器負(fù)載側(cè)電壓需要的前提下，用定量計(jì)算方法，按電源側(cè)電壓的高低和按工況負(fù)載的大小，對(duì)變壓器運(yùn)行電壓分接頭進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而降低變壓器損耗，提高其運(yùn)行效率。

（5）合理考慮變壓器的特殊經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，降低損耗。變壓器由于使用范圍較廣，根據(jù)不同的運(yùn)行方式與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，需要考慮一些特殊的運(yùn)行方式，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如三繞組與雙繞組并列、兩側(cè)并列與另一側(cè)分列及負(fù)載有備用電源等等不同的組合運(yùn)行方式，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 電網(wǎng)降低電能損耗的措施

2.1 優(yōu)化運(yùn)行方式

合理安排地方電廠的發(fā)電計(jì)劃和出力曲線，做好分區(qū)分層有功和無功功率平衡，避免潮流長距離和多電壓等級(jí)變換輸送：開展線損計(jì)算分析，優(yōu)化供電方式。地區(qū)電網(wǎng)如果有兩回或兩回以上供電線路和存在多種供電方式時(shí)，應(yīng)進(jìn)行潮流和線損分析，對(duì)幾種可能的供電方式進(jìn)行計(jì)算，在兼顧可靠性和自動(dòng)裝置滿足要求的基礎(chǔ)上綜合確定運(yùn)行方式，達(dá)到降低線損的目的；合理安排臨時(shí)運(yùn)行方式，優(yōu)化停電檢修計(jì)劃，減少重復(fù)停電。輸變電設(shè)備的停電改變了電網(wǎng)的正常運(yùn)行方式，在相同的供電負(fù)荷下，增加了輸變電設(shè)備的輸送潮流和線損，對(duì)供電的安全可靠性也不利，因此調(diào)度運(yùn)行部門應(yīng)優(yōu)化停電計(jì)劃，縮短輸變電設(shè)備停電時(shí)間和減少停電重復(fù)性。可采取優(yōu)化月度停電檢修計(jì)劃，提前確定和細(xì)化周停電計(jì)劃及嚴(yán)格審批臨時(shí)停電計(jì)劃的工作程序，最大程度地減少停電操作次數(shù)，提高供電可靠性，降低線損。

2.2 實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度

實(shí)現(xiàn)無功就地補(bǔ)償，減少無功潮流引起的輸變電設(shè)備線損。按照全面規(guī)劃、合理布局、分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡的原則，合理配置無功補(bǔ)償容量，提高功率因數(shù)，降低損耗。無功補(bǔ)償原則為：集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主：高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，盡量減少無功功率在網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)，降低功率損耗并有效控制電壓質(zhì)量；利用峰谷電價(jià)政策提高負(fù)荷率，減少峰谷差。在負(fù)荷高峰期間，輸變電設(shè)備輸送電流增大，隨負(fù)荷電流平方成正比關(guān)系的線損也增加，負(fù)荷降低會(huì)使輸送電流減小，線損也會(huì)減小。對(duì)負(fù)荷率和線損的相互關(guān)系進(jìn)行分析表明，如果電網(wǎng)負(fù)荷率為100%，線損組成中的可變線損將為最小。因此提高負(fù)荷率、縮小負(fù)荷峰谷差對(duì)降低線損有積極作用。如果積極推廣和實(shí)行峰谷電價(jià)政策，依靠電價(jià)杠桿作用，使用戶自覺調(diào)整用電負(fù)荷和用電時(shí)間，可以達(dá)到避峰節(jié)電效果；適當(dāng)提高輸電線路的供電電壓。在運(yùn)行電壓滿足供電質(zhì)量要求的前提下，適當(dāng)提高運(yùn)行電壓可以減小輸送電流，從而降低線損。通過初步計(jì)算，如果運(yùn)行電壓提高5%，輸電環(huán)節(jié)中的線路和變壓器損耗可降低9%左右。適當(dāng)提高運(yùn)行電壓的主要方法有：調(diào)整有載調(diào)壓變壓器的分接頭檔位、升高發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、投入無功電容補(bǔ)償裝置、退出吸收容性無功的電抗器等。

2.3 優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備

選擇合適的線路參數(shù)，降低輸電網(wǎng)絡(luò)的接觸電阻和泄漏電流，都可以減少電能損耗。輸電線路的損耗電能與線路電阻和輸送電流的平方成正比，減少線路電阻和電流，均可降低線損。減少線路電阻的主要方法是增加導(dǎo)線截面面積和縮短線路-K度，因此在電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和改造中，合理地選擇輸電線路的導(dǎo)線截面和路徑，使變電站位置能盡量位于負(fù)荷中心以縮短供電半徑，選用低電阻率材料的導(dǎo)線等，都有利于線路線損的降低。輸電網(wǎng)絡(luò)中的電氣設(shè)備連接處，包括輸電線路、斷路器和隔離開關(guān)、電流互感器等各種引線的連接處，不同程度地存在著接觸電阻，因接觸不良引起連接處發(fā)熱，不僅會(huì)造成電能損耗，而且威脅到電網(wǎng)和設(shè)備的安全運(yùn)行。因絕緣老化和破裂、線路嚴(yán)重積污等，也會(huì)由泄漏電流造成電能損耗，因此加強(qiáng)輸變電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、更換破損設(shè)備、緊固設(shè)備連接處以確保接觸電阻滿足運(yùn)行要求，對(duì)降低電能損耗有積極作用。

總之，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)用電負(fù)荷日益增長，采取措施降低電能成本與電網(wǎng)電能損耗，既有利于節(jié)約電能，又能解決電力緊張局面，這就需要電力工作者進(jìn)一步提高電網(wǎng)設(shè)備及線路的檢修與維護(hù)

質(zhì)量。