10kV線路線損原因及無功補償技術(shù)

洪運澤 白宗贊

(黑龍江省電力公司哈爾濱供電局,黑龍江哈爾濱 150000)

10kV線路線損原因及無功補償技術(shù)

洪運澤 白宗贊

(黑龍江省電力公司哈爾濱供電局,黑龍江哈爾濱 150000)

本文根據(jù)多年工作經(jīng)驗,對10kV線路線損原因及無功補償技術(shù)進行了分析。進行了10kV配電線路線損計算的相關(guān)理論的分析,闡述了配電線路線損影響因素,進行了無功補償技術(shù)研究。

10kV配電網(wǎng) 線損管理 無功補償

電網(wǎng)中由于線路及變壓器等電阻的存在，電能在傳輸?shù)倪^程中不可避免地會產(chǎn)生損耗，如果能采取有效措施減少這些損耗，不但能夠促進整個電力行業(yè)的發(fā)展，而且也減少了不必要的損失，達到節(jié)能環(huán)保的目的[1]。線損也是影響企業(yè)經(jīng)濟效益的一個重要因素，它是系統(tǒng)能耗如線路和設備等的能耗，它的大小反映了供電企業(yè)包括規(guī)劃設計、生產(chǎn)運營、管理方法和企業(yè)經(jīng)濟效益等在內(nèi)的電力系統(tǒng)的整體水平，因此，實現(xiàn)低線損是企業(yè)經(jīng)濟效益改善的有限手段之一[2]。本文進行了10kV線路線損原因及管理分析。

1 10kV配電線路線損計算的相關(guān)理論

電能在從發(fā)電廠傳輸至用戶的過程中，需要經(jīng)過升壓和降壓的過程，經(jīng)歷輸電設備、變電設備和配電設備，通過的傳輸介質(zhì)包括變壓器、輸電線路、配電箱等，在電能整個傳輸過程中由于電阻的作用使能量以熱量的形式被消耗掉，最終導致有功功率損失和電能損耗。

配電網(wǎng)的線損電量包括配電網(wǎng)中全部設備上損失的能量，它是一定時間內(nèi)的電量損失，通常稱之為線損( ΔA)。在已知總供電量(Adcm)和總銷售電量(AN)時，線損電量可以用 ΔA=Adcm-AN進行計算，線損率即線損在整個供電總量中所占的比例(%)，可通過下式計算:

在實際應用中，由上式計算所得到的結(jié)果表示為配電線路的統(tǒng)計線損。配電線路的統(tǒng)計線損產(chǎn)生的主要原因可分為兩個方面:一個是技術(shù)原因，另一個是管理原因。其中，技術(shù)原因可以通過進行理論計算得到，因此也常常將技術(shù)原因產(chǎn)生的線損稱作理論線損[3]。

2 配電線路線損影響因素

2.1 影響線損的因素

(1)電流。作為對配電線路線損影響的一個核心因素，配電線路線損的整體大小與相關(guān)負荷電流的大小是成正比的，如果電流增大，則線損也將增大，反之如果配電線路的電流減小，則其線損也將減小[4]。但也不是說配電線路的電流越小指標越好，當配電線路的電流減小時，其總體的傳輸電量也將大幅度減小[5]。(2)功率因數(shù)。提高線路的功率因數(shù)，可以使配電線路中的可變損耗有效減小，反之，如果配電線路中的功率因數(shù)降低，則其可變損耗將發(fā)生較大幅度的增加。由于配電線路的有功功率滿足P =U×I×cosΦ，對于負荷較小的配電線路，由于其電壓較高，則在線路中相關(guān)的配電變壓器鐵損占主要部分，大概在65%以上，提高功率因數(shù)會導致過補償?shù)漠a(chǎn)生，配電線路的鐵損將發(fā)生進一步的增大。

2.2 理論線損計算的作用及要求

對配電線路進行理論線損的確定，其核心作用是有效指導配電線路的節(jié)能降損，并促進配電線路的有效管理，確保配電線路線損管理的科學性?？梢詮囊韵聨讉€方面分析理論線損計算的主要作用:(1)根據(jù)配電線路的理論線損率，將其與配電線路的實際線損率進行對比，確定供電企業(yè)整體的線損管理水平，并從整體上對供電企業(yè)的統(tǒng)計線損進行分析；(2)根據(jù)所得到的配電線路線損率計算結(jié)果，與配電線路的理論線損率進行對比，確定配電網(wǎng)運行是否經(jīng)濟合理，分析配電網(wǎng)運行的經(jīng)濟指標。

3 無功補償技術(shù)分析

在配電網(wǎng)中的大部分電氣設備中，只有少數(shù)的電氣設備如同步電機能夠發(fā)出無功功率，大部分電氣設備還是需要消耗無功功率的。因此，無論是工業(yè)用電還是農(nóng)業(yè)用電，其在用戶側(cè)都有一個滯后的功率因數(shù)，約為0．6-0．9。電網(wǎng)中大部分電氣設備的負載，如電動機、變壓器等正常運行時都是需要提供無功功率的，在電網(wǎng)中可以采用安裝無功補償設備如電容器的方式對電網(wǎng)中電氣設備無功功率進行補償，以有效降低整個電網(wǎng)的感性無功負載。

對配電網(wǎng)進行無功補償分析和計算時，保障整個配電網(wǎng)無功功率優(yōu)化是確保配電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的一個重要方面。應合理選擇的無功功率補償點，并以合理的配置無功功率供應，能有效保持電壓水平，能夠提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，同時也避免了長距離傳輸?shù)臒o功功率，從而降低了線路損耗，這樣的系統(tǒng)能夠安全，經(jīng)濟合理的操作。

具體來說，配電網(wǎng)無功補償主要有以下幾方面的作用:

(1)提高電力供應系統(tǒng)和負載的功率因數(shù)，提高設備利用率，減少所需的設備的容量，減少線路和設備的損耗，節(jié)約能源；

(2)改善線路電壓質(zhì)量、保障電網(wǎng)穩(wěn)定和提高供電質(zhì)量。合理安裝配電網(wǎng)無功補償裝置可以進行提高線路的遠距離輸電能力，可以提高輸電線路的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量。

配電網(wǎng)進行無功補償?shù)难a償效果主要取決于無功補償?shù)娜萘考暗乩砦恢玫倪x擇，應合理選擇配電網(wǎng)無功補償?shù)娜萘?，并對配電網(wǎng)無功補償?shù)牡乩砦恢眠M行合理的確定，相關(guān)的補償容量的計算方法如下:

式中: Qc表示所補償?shù)娜萘浚?kvar

P表示相關(guān)用電設備的功率， kW，

cosφ1表示補償前的功率因數(shù)，采用最大負荷月平均功率因數(shù)，

cosφ2表示補償后的功率因數(shù)，即目標功率因數(shù)。

此外，通過實際工作，發(fā)現(xiàn)確定無功補償容量時，應注意以下幾點:(1)在輕負載時，要避免無功功率過補償，否則將引起功率損耗的增加，這是不經(jīng)濟的。(2)過高的功率因數(shù)，將造成無功補償?shù)男Ч內(nèi)酢Ｔ谡Ｇ闆r下，功率因數(shù)0．95是一個合理的指標。

4 結(jié)語

本文進行了10kV線路線損原因及無功補償技術(shù)，闡述了10kV配電線路線損計算的相關(guān)理論，分析了配電線路線損影響因素，進行了10kV配電網(wǎng)無功補償技術(shù)分析。

[1] 馬軍.10kV線路無功補償自動控制裝置的應用[M].電力需求側(cè)管理,2005(03).

[2] 白雪峰.電力無線通信網(wǎng)在配電變壓器線損監(jiān)測中的應用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2005(08).

[3] 董繼征,何怡剛,等.基于電流方差的臺區(qū)線損測算方法[J].華中電力,2005(03).

[4] 潮興淮,黃儒林.降低配電線路中線損的方法與措施[J].江西能源,2005(03).

[5] 高宏智.農(nóng)村電力網(wǎng)線損分析及降損措施[J].黑龍江電力,2007(08).

洪運澤,男,就職于哈爾濱供電公司配電運檢工區(qū)搶修平臺;白宗贊,男,就職于哈爾濱供電公司配電運檢工區(qū)搶修平臺。