電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施分析

顧文杰

由于電網(wǎng)的損耗主要是由變壓器損耗與電力線路損耗所組成，所以電網(wǎng)改造的節(jié)電降耗，也就是對(duì)電網(wǎng)中的所有變壓器和電力線路進(jìn)行擇優(yōu)選擇和優(yōu)化組合，組建成“安全經(jīng)濟(jì)型電網(wǎng)”。電網(wǎng)運(yùn)行降損措施包括的內(nèi)容與種類較多，根據(jù)各方面經(jīng)驗(yàn)與理論，下面僅從電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些主要方面討論降損的主要技術(shù)措施。

一、合理進(jìn)行電網(wǎng)改造，降低電能損耗

由于各種原因電網(wǎng)送變電容量不足，出現(xiàn)“卡脖子”、供電半徑過(guò)長(zhǎng)等。這些問(wèn)題不但影響了供電的安全和質(zhì)量，而且也影響著線損。要充分利用在現(xiàn)有電網(wǎng)的改造基礎(chǔ)上，提高電網(wǎng)供電容量和保證供電質(zhì)量的前提下，運(yùn)用優(yōu)化定量技術(shù)降低城鄉(xiāng)電網(wǎng)的線損，依靠科技進(jìn)步和推廣以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主要內(nèi)容的先進(jìn)技術(shù)，提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)供電的管理水平。為電網(wǎng)安全供電奠定良好的基礎(chǔ)。

1.電力線損

按經(jīng)濟(jì)電流密度優(yōu)化合理原則可以采用兩線路并聯(lián)運(yùn)行或增加導(dǎo)線截面積（同時(shí)一定程度上增加了電網(wǎng)的成本）。線路負(fù)荷重、供電半徑過(guò)長(zhǎng)、線路迂回供電，是造成線路損耗增大原因之一。對(duì)此，可采取在線路上增設(shè)一條導(dǎo)線，讓兩條線路并列運(yùn)行的方式。增大導(dǎo)線截面的同時(shí)，也就降低了線路的電阻，從而降低線路的有功損耗。

2.合理選用變壓器容量

農(nóng)網(wǎng)改造中一些農(nóng)村用電負(fù)荷。其高峰負(fù)荷時(shí)間較短而輕負(fù)荷時(shí)間較長(zhǎng)，所以應(yīng)根據(jù)農(nóng)村用電負(fù)荷的實(shí)際情況合理選擇配電變壓器的容量，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象，以減少變壓器的有功功率損耗。針對(duì)配變單端供電情況，應(yīng)適當(dāng)將配變安裝在負(fù)荷中心處，這樣可使低壓線路由一路輸出變?yōu)閹茁份敵?，從而提高電壓質(zhì)量，降低了低壓線損。通過(guò)調(diào)整變壓器的安裝地點(diǎn)可以提高電壓質(zhì)量，降低線損，選用節(jié)能型變壓器淘汰高能耗變壓器可使變壓器運(yùn)行中的有功損耗和無(wú)功消耗最低。

3.電網(wǎng)類型和結(jié)構(gòu)

調(diào)整不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。合理設(shè)計(jì)、改善電網(wǎng)的布局和結(jié)構(gòu)，可避免或減少城農(nóng)網(wǎng)線路的交錯(cuò)、重疊和迂回供電，減少供電半徑太大的現(xiàn)象。簡(jiǎn)化電網(wǎng)電壓等級(jí)，降低網(wǎng)絡(luò)損耗。每簡(jiǎn)化一級(jí)，就可減少一級(jí)設(shè)備，并可減少運(yùn)行管理和檢修工作，以及減少線損。

二、合理安排變壓器的運(yùn)行方式，保證變壓器經(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(guò)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。

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(guò)10%，低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過(guò)20%。

3.合理調(diào)配變壓器的并列與分列的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式以及變壓器運(yùn)行電壓分接頭優(yōu)化選擇

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。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。

三、合理配置電網(wǎng)的補(bǔ)償裝置合理安排補(bǔ)償容量

1.增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，提高功率因數(shù)

對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路，合理增設(shè)電容器，增強(qiáng)無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)情況，運(yùn)用集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合的方法，變電所可通過(guò)高壓柜靈活控制功率因數(shù)的變化。

2.合理考慮并聯(lián)補(bǔ)償電容器的運(yùn)行和無(wú)功功率的合理分布

在有功功率合理分配的同時(shí)，應(yīng)做到無(wú)功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無(wú)功遠(yuǎn)距離輸送。對(duì)各種方式進(jìn)行線損計(jì)算制定合理的補(bǔ)償方式。

變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降損的社會(huì)效益有：節(jié)約資金，即節(jié)約電容器的投資和減少變壓器的投資;減少電壓損耗，提高供電質(zhì)量，進(jìn)一步降低線損，改善環(huán)境;節(jié)約資源，為子孫后代造福。由此可見(jiàn)，電網(wǎng)的損耗是可以通過(guò)一些有效的措施來(lái)減低，使電網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行管理走向定量化、擇優(yōu)化、有序化的現(xiàn)代化管理。因此在電力系統(tǒng)中推廣電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降損措施，其節(jié)電潛力巨大，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有現(xiàn)實(shí)意義。