降低观音阁水库10 kV 配电线路线损的措施

王玉河，魏东昇

(辽宁观音阁水力发电有限责任公司，辽宁 本溪 117100)

为提高供电的经济效益，降低电能损耗是一项重要的经济技术指标，它标志着一个供电线路的布局合理性、运行经济性和管理水平的高低。当调度合理、布局合理、电压及功率因数都能达到要求时，降低线损所提高的经济效益是非常明显的。本文仅就观线10 kV供电线路在降低线损方面采取的技术措施进行说明［1－4］。

1 优化线路的布局使其规范合理

线路的优化布局包括合理改造、完善线路的结构;选用新型节能变压器、使之经济运行;调整变压器的三相负荷，减少不平衡度、具体为:

1.1 合理改造、完善线路的结构

供电系统包括66 kV变电所1 座，10 kV供电线路3 条。在生产实际中存在线路迂回过大，供电半径5 km左右，变电所离用电负荷较远，导线截面选择与载荷不匹配等情况。

从电网降损节能的角度考虑，配电线路其电能损耗的大部分在主干线段，控制最长电气距离，降低主干线段上的电能损耗是线路降损节能的一个主攻方向［5］。对于主干线段的技术降损，我们采取:

1)增大导线截面，将原有95 mm2主干线路全部更换为120 mm2。

2)更改线路，将部分迂回线路取直缩短路线，改线总长近4 km，使供电线路的供电半径基本控制在3 km。通过改造使线路的结构更趋合理，有效地降低了电能损耗。

1.2 选用新型节能变压器，使之经济运行

变压器的运行，并不是额定负荷下最经济，而是负荷的大小使其铜损与铁损相等时才最经济、效率最高。实践证明，10 kV配变负荷在额定容量40%～80%时较为经济，根据实际情况，坚决淘汰老型号的高损耗变压器，逐步采用新型节能型变压器。

1.3 调整变压器的三相负荷，减少三相负荷的不平衡度

供电线路采用比较常见的三相四线制接线方式，且配电变压器为Y/Yno 接线，存在很多的单相负载，变压器的三相不平衡运行是长期存在的。变压器三相不平衡电流对变压器损耗的影响，通过以下计算得到:

配电变压器三相不平衡运行时三相绕组的总损耗(单位:kW)为:

式中:Ia、Ib、Ic 为三相负荷电流;R 为变压器二次侧绕组电阻。

三相平衡时a.b.c 三相绕组电流为:

三相绕组总损耗为:

三相不平衡时所增加损耗为:

通过以上计算，可得到当变压器三相不平衡电流增加时变压器增加的损耗，由此通过调整变压器的三相负荷使之接近平衡，从而降低因变压器三相不平衡所增加的线路损耗。

2 科学调度，合理分配用电负荷

电力调度旨在对电网进行组织、协调，保证电能质量，保持电力平衡，降低损耗，使电网安全经济运行。及时、灵活、准确地进行电力调度，合理地分配负荷，以达到用电负荷的均衡，多供少损，提高供电效益。

2.1 合理调度使线路处于经济运行区

线路的结构与参数在建成时基本上固定不变，线路负荷是随时间变化的，其线路在输送电力的过程中，存在最经济的运行工况，当线路所带负荷在其经济负荷区域内运行时，线损率较小。

配电线路的损耗包括固定损耗和可变损耗两部分，其线路总损耗△A 可用下式表示:

式中:△P0为线路总固定损耗;t 为线路运行时间;PP为运行期平均负荷;U 为线路运行电压;k 为负荷曲线形状系数;Rdz为线路等值电阻;cosφ 为线路功率因数。

由式(5)可知:线损率△A% 是平均负荷PP的函数，线损率是随固定损耗所占总损耗的比例变化而变化的，固定损耗和可变损耗各占总损耗的1/2时，线损率为最小。此时线路的负荷值称为线路的经济负荷Pj，一般线路的经济运行负荷区域为0.65～1.53 Pj，在此区域线路损耗率处于较小值。因此在日常运行中要掌握负荷运行区域，合理分配用电负荷，科学优化，从而达到线路的降损节能。

2.2 调整平衡峰谷的用电负荷

数据表明:线路负荷不平衡时的损耗大于负荷平衡时的损耗，而且线路损耗还与电流变化量的大小、持续时间的长短成正比。

这说明线路损耗和峰谷差值大小有关，与峰谷所持续的时间长短有关。因此在日常运行中，调度应及时有效措的调整控制用电负荷，尽量减少峰谷差用电设备的负荷曲线，使之达到降低用电设备损耗及线路的线损。

同时，通过电力调度调整线路的负荷曲线，可使负荷曲线形状系数K 值减小，在用电量相同情况下，等效功率减少，从而降低线损。

3 合理设置无功补偿装置降低线路损耗

无功补偿装置的作用，补偿方式的确定具体阐述为:

3.1 无功补偿的作用

无功如同有功一样，是保证电力系统电能质量、电压质量降低线路损耗以及安全运行所不可缺少的部分。在电力系统中，无功必须保持平衡，否则，线路的功率因数和电压降低，会促使线路传输能力下降，损耗增加［6－9］。

供电线路中，无功负荷主要有3 种，即:电动机、变压器和线路。电动机和变压器在建立磁场时需要消耗大量的无功功率，如果这些无功电流不能就地平衡，需要变电所提供，则cosφ 值将很低，线路和变压器的可变功率损耗(铜损)△P 为:△P=3I2R=S2R/U2=P2R/U2cos2φ，将导致线路有功损耗的增加。

无功补偿实际上就是要尽量减少消耗线路中的无功功率，尽量在负荷处就地补偿无功功率。变电所安装的电容器只能减少主干线路中的电能损耗，而负荷处安装的电容器，则能减少整个线路中的电能损耗，改善整个线路的电压质量［10－11］。

3.2 无功补偿方式的确定

针对实际，我们采用集中补偿和个别分散补偿两种方式:

3.2.1 集中补偿

变电所在建造时并没有安装电容器，经过改造及时加装了电容器，通过变电所电容器的投入，对整个线路进行集中补偿。

3.2.2 个别分散补偿

个别分散补偿就是对各用户变压器或大型电动机单独装设电容器并与电动机或变压器共用控制开关，减少了系统输送的无功电力，减少了线路损耗，提高了系统的功率因数［12］。

具体数据见表1。

表1 功率因数与线路损耗

4 及时检查维护，防止漏电

线路在安装维护过程中就尽量减少导线及地埋线出现接头，避免运行中电能损耗增大。

线路和设备在运行过程中要定期巡查维护，防止供电设施上灰尘过多绝缘程度降低引起漏电损耗。

5 结语

通过采取以上各项措施，配电线路线损明显下降。线损情况对比见表2。

按多年平均供电量2 500万kW·h计，每年节约电量2 500 ×1.72%=43万kW·h，可增创效益32.4 ×0.5=21.5万元。

综上所述，只要科学调度、合理调整配电线路的布局、合理安装配电线路的无功补偿装置，利用各种有效的技术措施，就能实现电能多供少损，以少的投资换取更大的节能效益。

表2 线损情况对比表%

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