浅析电网电能耗损与应对措施

盐城供电公司盐都营业部 徐永进

仙桃职业学院 郭 萍

1.引言

电网电能损耗是指输电网络、配电网络损耗电量的总称。是电网经营企业在电能传输和营销过程中自发电厂出线起至客户电度表止所产生的电能消耗和损失，它综合反映了电力系统规划设计、生产运行和经营管理的水平。电网电能损耗主要包括管理损耗和技术损耗两部分，本文只涉及技术损耗的探讨。技术损耗又称理论损耗，是电网中各元件电能损耗的总称，可分为可变损耗和固定损耗两种。固定损耗即所有变压器、测量仪表、二次电路等励磁回路的铁耗；可变损耗即线路导线和变压器绕组中的电能损失。目前我国电网的电能损耗普遍较大，为节约能源，建设环保型社会和减少供电企业的运行成本，电网的节能降损工作显得尤为重要。降低线损是一项艰巨任务，它涉及面广泛。下面就几种常用的行之有效地降低线损的技术措施做出简单的介绍，主要包括：调整完善电网结构；调整电网运行电压；主变压器经济运行；合理设置补偿设备，提高功率因数等。在实际应用中，可根据具体情况对各种方案进行技术经济比较后确定最佳方案。

2.电网电能损耗原因分析

2.1 规划落后，结构和运行方式不合理

一些地区电网建设处于无规划状态，配电设备的选点基本上是以邻近点为依据，而不是以相邻负荷中心为依据；在出现新的负荷点时，通常只是从最近的电网引线，这就造成了电网中变电所布局不合理，供电半径大，存在大量迂回供电。

2.2 输电线路导线选择不当

导线截面过大或过小，线路长期轻载、空载或过载运行，不能达到最佳经济运行状态引起损耗升高。

2.3 变压器与所带负荷不匹配

输配电变压器容量选择不当，运行方式不科学，致使变压器不能按经济运行曲线运行，造成变压器处于过负荷或轻载运行状态，电能损耗增加。

2.4 电网功率因数低

矿企业用电设备中大多属于电感性设备，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。这些无功功率经过多级输配电线路、变压器的传输，造成功率因数低，电压质量差，有功损耗增加。

3.降低电网损耗的技术途径

3.1 合理布局，调整完善电网结构

在确定电网的结构和运行方式时，应尽量缩短供电半径，避免近电远供和迂回供电。合理的供电半径不仅能提高电网的输送功率，而且还降低线损，保证供电质量。坚持“小容量、多布点、短半径”的原则，将变电站或变压器设置在负荷中心处，这样既可以减少变电站低压侧线路的长度，又可以保证不会因输电线路长、压降大而影响对重要负荷的供电质量。简化电压等级，减少变电容量，能减少电能损耗。如简化掉一级电压，能减少一级电气设备和一级电能损耗，并能减少运行管理和检修工作量。

电能的损耗与导线的电阻成正比，电力网线路分布是否合理直接关系到电能损耗的多少。应尽量采用环形电网或放射式供电，避免线路迂回，这样能有效缩小供电半径，减少线路的功率损耗和主变压器的有功损耗，降低了总功率损耗以及线损电量。电力部门要以城乡农网改造为契机，充分利用资金对线路导线线径过细、迂回供电的高低压线路进行彻底改造，提高电网供电能力、改善电压质量，确保电网安全经济运行。

3.2 主变压器的经济运行

变压器在运行中的损耗占整个电网损耗的35%以上，故降低变压器损耗意义重大。选择空载损耗较低的节能型变压器，可达到降低变压器损耗的目的。正确选择变压器容量，尽量使变压器处于负荷中心。合理调整变压器的负载率，避免变压器空载、轻载和超负荷运行，以实现其经济运行。一般对于单个运行的变压器来说，其不变损耗（铁损）和可变损耗（铜损）相等时，效率达到最高，损耗最小。对于两台或多台并联运行的变压器，应根据负荷大小改变投入运行的变压器台数。当负荷小于临界负荷时，减少一台变压器运行较为经济，当负荷大于临界负荷时，并联运行较为合理。

3.3 合理选择输电线路

导线截面选择的过大，将增加电力线路的投资和有色金属的消耗量。导线截面选择的过小，在运行中将使网损增大，电网运行经济性差，且电压损耗增大，致使电网中有些点的电压不符合要求，使电能质量变坏。所以导线的截面的选择首先应考虑电压降，同时按经济电流密度优化合理选择并考虑留有一定发展的余度。结合发热条件，机械强度等确定导线的规格，对电力网运行的经济性和技术上的合理性具有重要意义。

3.4 调节电网运行电压

线路的损耗与电压的平方成反比。实际上，线损还包括变压器的损耗。而变压器的有功损耗与电压的平方成反比，无功损耗与电压的平方成正比。一般情况下，线路导线和变压器绕组中的有功损耗占总损耗的比重大，所以35kV及以上的电网提高运行电压1%，可降损1.2%左右。但在特殊情况下，例如在深夜城乡居民用电负荷较小，变压器大多处于轻载状态的情况下，线损大部分是变压器的无功损耗，降低运行电压就成为降低线损的有效方法。电力系统的调压措施主要有改变发电机端电压，改变变压器变比和改变网络中无功功率分布等。应根据季节性负荷的波动和节假日负荷特点，及时调整变压器分接头和适时投退电容器。

3.5 提高电力网功率因数

根据P=UIcosФ，当P和U不变时，cosФ的提高可使线路的I减小，即可节约电能。提高功率因数的途径主要有：提高自然功率因数；进行无功补偿。当采取各种措施降低用电设备的无功功率损耗后，若其自然功率因数还不满足要求时（一般要求cosФ≥0.9），应考虑采用无功补偿方法。合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，能有效地稳定系统的电压水平，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器组的配置应按照“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则进行，电容器组自动投切的方式可按母线电压的高低、功率因数大小、无功功率的方向、负载电流的大小进行。对没有安装集中补偿装置的变电站10kV母线上加装电容器组，使无功得到平衡。在线路长负荷大的10kV线路上安装并联电容器，减少电力线路上流通的无功功率，直接起减少线路有功功率损耗的作用；对容量为30kVA及以上的10kV配变应就地补偿配变自身无功损耗。

3.6 加强对谐波的抑制

随着电网中非线性用电负荷，如整流设备、逆变器、变频器、电力机车、UPS、开关电源等的大量增加，配电系统中谐波污染日趋严重。高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变，另外相同频率的谐波电压和谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率，从而降低电网电压，增加线路损耗，浪费电网容量，谐波的存在会影响供电系统的无功补偿设备，使电力变压器的铜损和铁损增加，直接影响变压器的使用容量和使用效率。因此供电部门应对系统的谐波存在和污染程度进行检测，必要时应采取措施抑制谐波。

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