供電線路與配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

蔡金強(qiáng)

摘? ?要：為了提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低所耗的生產(chǎn)成本，使配電變壓器和供電線路經(jīng)濟(jì)、有效、科學(xué)地運(yùn)行，基于供電公司達(dá)到節(jié)能降損的目的與效果，文章主要探究、分析了線損電量對(duì)供電企業(yè)生產(chǎn)成本的影響以及配電變壓器和供電線路的線損問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：供電線路;配電;變壓器;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

線損電量是指電能在分配和輸送過(guò)程中出現(xiàn)缺失的表現(xiàn)。電能缺失可能是因?yàn)楣芾沓霈F(xiàn)漏洞或能量轉(zhuǎn)換出現(xiàn)差錯(cuò)。線損電量的多少直接影響到供電企業(yè)的生產(chǎn)成本[1]。供電企業(yè)的發(fā)展和生存在一定程度上也會(huì)受線損電量的影響。相關(guān)部門指出，配電變壓器和供電線路能量所造成的損失在線損電量中占90%以上[2]。目前，伴隨科技的不斷發(fā)展，變壓器的性能也獲得了極大提升。為了有效地降低我國(guó)變壓器的整體能耗，應(yīng)及早應(yīng)用對(duì)等容量的節(jié)能型變壓器來(lái)替代技術(shù)參數(shù)落后和耗能較高的變壓器裝置[3]。本文主要對(duì)配電變壓器和供電線路怎樣降低線損電量展開(kāi)研究。

1? ? 供電線路損耗的降低

1.1? 對(duì)線路截面適當(dāng)選擇

電力網(wǎng)設(shè)計(jì)要遵循合理性和科學(xué)性的原則，使導(dǎo)線的截面積合乎相關(guān)規(guī)定。根據(jù)有關(guān)的公式發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流無(wú)任何變化時(shí)，線路電阻和線路的能量損耗成正比例關(guān)系。為了最大限度地降低能量損耗，線路中的電阻應(yīng)當(dāng)減小。導(dǎo)線的橫截面積會(huì)影響電阻的大小，想要電阻變小就要擴(kuò)大導(dǎo)線的橫截面積。為了不增加材料的用量，導(dǎo)線的橫截面不能無(wú)限地?cái)U(kuò)大，否則會(huì)對(duì)線路的建設(shè)產(chǎn)生不利的影響。在線路建設(shè)實(shí)施時(shí)，伴隨資金成本實(shí)際投入的持續(xù)增加，合理地選擇導(dǎo)線的橫截面積勢(shì)在必行。通常應(yīng)用密度選擇法，該法會(huì)綜合考慮多種原因，如金屬消耗量、年運(yùn)行費(fèi)用投入、如何節(jié)省資金成本、電阻和橫截面積的關(guān)系等。為使線路獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益以及最優(yōu)的運(yùn)行質(zhì)量，要參照以下方法進(jìn)行：依照線路本身的負(fù)荷量和實(shí)際的電流密度計(jì)算出經(jīng)濟(jì)電流所需密度來(lái)對(duì)導(dǎo)線截面進(jìn)行確定，最終的橫截面積要用最大負(fù)荷電流除以所確定的電流密度。假設(shè)某電力企業(yè)的電流密度數(shù)據(jù)如圖1所示。選取銅線時(shí)，假設(shè)利用時(shí)間小于3 000 h，應(yīng)選取密度為3.00 A/mm2的銅線;假設(shè)利用時(shí)間在3 000～5 000 h，應(yīng)選取密度為 2.25 A/mm2的銅線;在應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)大于5 000 h時(shí)，應(yīng)選取密度為1.75 A/mm2的銅線。對(duì)于鋁線材料的選擇，假設(shè)用時(shí)小于3 000 h，應(yīng)選密度為1.65 A/mm2的鋁線;假設(shè)所用時(shí)長(zhǎng)為3 000～5 000 h，選取密度為1.15 A/mm2的鋁線;假設(shè)時(shí)長(zhǎng)大于5 000 h，應(yīng)選密度為0.90 A/mm2的鋁線。

1.2? 確定完導(dǎo)線橫截面積后，展開(kāi)校驗(yàn)和測(cè)試作業(yè)

先對(duì)導(dǎo)線的發(fā)熱條件實(shí)施測(cè)驗(yàn)，主要是為了避免導(dǎo)線出現(xiàn)燒毀的現(xiàn)象，使其可以在溫度較高的情況下能夠正常運(yùn)行。其次，要對(duì)導(dǎo)線的機(jī)械性強(qiáng)度予以測(cè)驗(yàn)，主要是保證其能夠正常運(yùn)行，不會(huì)因外部的原因出現(xiàn)被拉斷的現(xiàn)象。最后，要根據(jù)具體的損失情況進(jìn)行整體的測(cè)試，使所用導(dǎo)線的供電電壓可以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，確保線路正常運(yùn)行。

1.3? 應(yīng)用并線運(yùn)行模式

對(duì)于同一個(gè)受熱點(diǎn)和同一個(gè)電源，為了減少能量損耗，可以增加并列線路數(shù)量。通常所用的方式可分為兩種。（1）在相同受熱點(diǎn)也相同電源之間可以增加許多不等截面的線路。（2）在相同受熱點(diǎn)和相同電源之間將原有的等截面持續(xù)地?cái)U(kuò)大。這兩種方式可以較好地減少實(shí)際損耗。

2? ? 配電變壓器損耗降低的辦法

2.1? 選取節(jié)能型的變壓器

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷更新，變壓器本身的性能也出現(xiàn)了很大的改進(jìn)。要想獲得最低的能耗，最大化利用能源，應(yīng)選取技術(shù)水平相對(duì)較高、能量損耗相對(duì)較低的變壓器替代早期性能較低的變壓器。

2.2? 對(duì)負(fù)載偏低的變壓器予以更換

伴隨我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐的加快，國(guó)家很多地方的人口呈現(xiàn)不均勻的分布現(xiàn)象，人口集中于城市，農(nóng)村居住人口越發(fā)減少，致使許多地方的變壓器處于低負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的狀態(tài)，很難發(fā)揮變壓器該有的效果，不能夠?yàn)槿巳禾峁├硐氲哪茉?，盡管如此但整體消耗量卻未見(jiàn)降低，為了變壓器能夠得到充分利用，應(yīng)將負(fù)載偏低的變壓器予以更換。

2.3? 應(yīng)用并列運(yùn)行模式

現(xiàn)階段，我國(guó)有許多地方均應(yīng)用了雙臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的模式。在線路出現(xiàn)過(guò)高負(fù)載時(shí)，須采用兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行模式，創(chuàng)設(shè)優(yōu)良的基礎(chǔ)，使生產(chǎn)工作正常開(kāi)展;當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載過(guò)低時(shí)，應(yīng)用并列運(yùn)行模式會(huì)使電能大量流失。所以，假如負(fù)載過(guò)低，運(yùn)行單變壓器較合適。并列運(yùn)行模式在我國(guó)特別適用，主要是由于當(dāng)前我國(guó)的法定節(jié)假日以及休息日全年疊加多達(dá)130天，假期中與正常工作日對(duì)比，運(yùn)行一臺(tái)變壓器便能滿足生活及生產(chǎn)的需求，可使由變壓器所牽動(dòng)的負(fù)載量極大程度地下降，極大地減少了部分變壓器的缺損電能，進(jìn)而使并列的變壓器的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化。

2.4? 對(duì)于功率因數(shù)的提升

早期的電力企業(yè)通常采取集中補(bǔ)償?shù)姆椒?，增加變壓器?fù)載因數(shù)。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷量也在持續(xù)不斷地增長(zhǎng)。特別是近幾年來(lái)，隨著國(guó)家人口數(shù)量持續(xù)增多，以及不斷出現(xiàn)的高能耗的設(shè)備，電的需求量越來(lái)越大，為了使人們的工作和生活順利進(jìn)行，就需要不斷地優(yōu)化變壓器設(shè)備。過(guò)去所用的變壓器技術(shù)水平不高，主要是采用手動(dòng)投切的模式，其支行方式和內(nèi)部容量無(wú)法滿足現(xiàn)在的實(shí)際需求。所以，應(yīng)改造以前的電容器柜，能變?yōu)樽詣?dòng)補(bǔ)償式柜，在20世紀(jì)初期，我國(guó)由于資金的匱乏以及研究水平不是很高，因此沒(méi)有實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段，大型企業(yè)可通過(guò)加裝無(wú)功補(bǔ)償電容器的方法來(lái)提高功率因數(shù)。

2.5? 安裝位置要進(jìn)行正確的選擇

要選擇正確位置進(jìn)行變壓器安裝，這是必備的基礎(chǔ)性條件。假如發(fā)生安裝不到位的現(xiàn)象，就會(huì)造成低壓供電半徑過(guò)大，極大地增加電網(wǎng)的損耗。通常電網(wǎng)負(fù)荷的中心是安裝變壓器的最佳位置。

2.6? 變壓器的運(yùn)行電壓要進(jìn)行合理的調(diào)整

就變壓器和線路來(lái)說(shuō)，運(yùn)行電壓和內(nèi)部可變損耗的平方成反比例的關(guān)系。因此，想要使電臺(tái)位置的能量損耗最大限度地降低，主要采取依據(jù)額定電壓范圍，提高原有運(yùn)行電壓的方式。

2.7? 依靠設(shè)置母變壓器和子變壓器的方式獲得經(jīng)濟(jì)化效果

一般會(huì)應(yīng)用如下幾種運(yùn)行方法：母與子變壓器同時(shí)運(yùn)行但各自保持獨(dú)立方式運(yùn)行;出現(xiàn)兩個(gè)臨界負(fù)荷點(diǎn)的運(yùn)行方式有兩種。（1）關(guān)于母變和子變損耗相同的點(diǎn)，假如臨界值出現(xiàn)負(fù)荷小這一特點(diǎn)，就需要讓子變進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行。（2）關(guān)于母變壓器和子變壓器在同步工作出現(xiàn)線損時(shí)所要同步的點(diǎn)，假如變壓器負(fù)荷比臨界負(fù)荷要大，就比較適合讓母變壓器及子變壓器同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行，進(jìn)而使線損得到良好的控制。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，供電線路和變壓器的經(jīng)濟(jì)性效果和運(yùn)行質(zhì)量都會(huì)直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以有關(guān)人員要更加重視這兩項(xiàng)的運(yùn)行方式，合理地選擇導(dǎo)線截面，改變其原有的低效運(yùn)行模式。合理地應(yīng)用變壓器，并行或單獨(dú)應(yīng)用都可以。也可以轉(zhuǎn)換為無(wú)功補(bǔ)償，使運(yùn)行質(zhì)量獲得極大的提升，有效管理線路和變壓器的經(jīng)濟(jì)能效，使其發(fā)揮出最大的價(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

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