县级电网降损节能的经济运行

县级电网降损节能的经济运行

孙雷雷（高淳县供电公司，江苏南京211300）

作者简介:孙雷雷（1973-）,男,江苏南京,大学本科,工程师,主要研究方向：电力系统调度。

摘要：电网电能损耗率（即线损）是考核供电企业的重要经济技术指标之一，降低线损是提高经济效益的一项重要举措，如何降低电网的电能损耗，与经济调度、电网改造、负荷管理、线损管理等方面密切相关。

关键词：县级电网；降损节能；经济运行中图分类号：TM714.3

本文分析了电网中损耗产生的原因和特点，在经济调度方面提出了一些降低线损的措施。

1电网运行方式中对电网电压的控制

1.1电网运行电压影响电能损耗的分析

①输电线路的损耗。电能在电力网络中传输，由于输电网络本身存在一定阻抗，当电流流过阻抗时，在电力网络中必然产生损耗，假设网络本身等值为R+jX的导体，网络电压为U（暂不考虑电压降），当流过视在功率S时，产生的损耗可以表示为;

⊿PL=RS2/U2j⊿QL=jXS2/U2

由上式可知，在传输功率不变的情况下，网络的运行电压U的平方与有功损耗⊿PL和无功损耗⊿QL成反比，提高电网运行电压U对减少输电线路损耗有明显作用

②变压器的损耗。电能在流经变压器时，将产生两中损耗，一种为变压器的励磁支路中的损耗⊿PY（俗称铁损）一种为变压器阻抗支路的损耗⊿PZ（俗称铜损）。

⊿PY=P0U2/UN2⊿PZ=PKUN2S2/U2SN2

上式中P0为变压器空载损耗，PK为变压器短路损耗，U为电网实际运行电压，UN为变压器额定电压，S为变压器实际负载，SN为变压器额定功率。

由上式可见变压器的铁损⊿PY与网络电压U的平方成正比，变压器的铜损⊿PZ与网络电压U的平方成反比，

③输电网络的总损耗。在输电网络中的电能量总损耗可表示为：

⊿P＝⊿PL+⊿PY+⊿PZ

随着电压U的升高，线路损耗⊿PL和变压器铜损⊿PZ明显减少，而变压器铁损⊿PY明显增加，而电压U的降低则相反⊿PL和⊿PZ增加，⊿PY明显减少。因此我们不能简单的通过提高电压来达到减少损耗的目的。

不同时期配网线路的铁损基本变化不大，而线路损耗和铜损则随着负荷的变化而有很大不同（111薛工线和115芜太线因线路改造而不做参考）。

这是因为在一个固定的网络中，由于线路参数R+jX和变压器的空载损耗P0是常量，电压在一个相对固定的区间浮动，因此式中的变压器铁损⊿PY也是相对固定的一个数值，而线路损耗⊿PL和变压器铜损⊿PZ随着网络负荷S的变化，有很大的变化。

因此我们可以利用⊿PL+⊿PZ＝⊿PY计算出一个临界的网络负荷Sj，当网络负荷S=Sj时，网络的线路损耗⊿PL和变压器铜损⊿PZ之和与铁损⊿PY基本持平。显然，当S>Sj时，⊿PL++⊿PZ>⊿PY时，我们应该适当升高电压从而使总损耗⊿P,降低,而S<Sj时，⊿PL++⊿PZ<⊿PY时,则应该适当降低电压才能降低总损耗⊿P。

1.2结论与措施

系统负荷随着季节和社会经济情况不断变化着，各变电站运行的每日负荷也会产生很大的波动，现在县级电力调度最小的调压单位是各变电站的10KV母线电压，调压的手段主要依靠变电站主变压器的有载调压分接开关，调度运方可以利用线损计算工具计算出各变电站的各电压等级的Sj，在保证电网各端电压合格率的前提下，利用电力系统各种调压手段不断根据系变电站负荷不同情况调整母线的运行电压，达到最大程度减少电能损耗的目的。

2主变压器的经济运行

2.1变压器上的电能损耗

随着近年来县级电网的不断发展，电网中变电站为提高可靠性和供电能力，一般都拥有2台以上的主变压器，通过不同的运行方式来满足负荷，和可靠性需要。由1.1.2可知电能在流经变压器时，将产生两中损耗，一种为变压器的励磁支路中的损耗⊿PY（俗称铁损），一种为变压器阻抗支路的损耗⊿PZ（俗称铜损）。假设运行电压为变压器额定电压。

铁损⊿PY=P0

铜损⊿PZ=PKS2/SN2

变压器总损耗⊿P＝⊿PY+⊿PZ=P0+PKS2/SN2

以高淳西舍变电站为例，该站配置2台主变分别为1＃主变、2＃主变。1＃主变空载损耗为10.38KW，短路损耗为50.48KW,额定容量为10000KW,2＃主变铁损为8.14KW，短路损耗为49.97KW,额定容量为10000KW。

当变电站负荷较轻时，变电站应该采取2＃主变单独运行的方式，使损耗最小，当负荷逐渐增大，随着电流的增大，变压器的铜耗急剧增加，铁耗所占比例迅速减小，超过临界点SJ后，我们就应该采取1#、2#变压器并列运行的方式，减少铜耗从而降低变压器的总损耗。

2.2结论与措施

调度员在安排变电站主变运行方式时，应充分考虑变压器运行方式对电能损耗的影响，计算出拥有多台主变的变电站的临界负荷，灵活的根据变电站负荷的情况来调整运方，在不影响供电可靠性的前提下，保持经济运行。

3负荷电流的经济运行

3.1负荷电流的影响

我们知道线路的可变损耗可以表示为：⊿PL=RS2/U2=3RI2

变压器的可变损耗也可以表示为：⊿PZ=PKS2/SN2=PKI2/IN2

显然负荷电流I对损耗的影响非常明显，当电流增加的情况，各种损耗急剧增加，如果能在保障正常用电情况下，减少负荷电流，将有明显效果

①三相电流不平衡会引起负荷电流增大。县级配网系统一般采用的配电变压器为Y/Y0接线方式，中性点直接接地，由于低压用户负荷变化较大，容易造成配电变压器三相电流不平衡，在中性线上产生电流。三相负荷不平衡度越大，产生的中性线电流也越大，导致电网负荷电流也增大，电能损耗也随之增加。

所以在日常运行中，应定期进行公用配电变压器的三相负荷测定，并根据低压负荷季节性变化较大的特点，在换季和负荷高峰期严密监测，对三相不平衡线路及时进行调整和转移负荷工作。

②减少无功电流从而减少负荷电流。由式I=(P2+Q2)/U可知，负荷电流的大小也和系统中的无功消耗有紧密的联系，降低无功消耗，就直接的降低的负荷电流，对于县级电网用电负荷来说，主要是一些小加工业及照明负荷，其中大部分用电设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。通过合理配置无功功率补偿设备，以提高系统的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。

3.2结论与措施

调度员在系统运行时，应做好负荷预测等工作，将负荷峰谷差调整的方案提供给用电部门调整，尽量缩小峰谷差以减小负荷电流，此外，做好电容器的及时投切，减少网络中的无功消耗。在配网负荷较大时通知线路运行人员对配变的三项电流进行核查，并及时调整，保证三相电流的基本平衡。

4结语

降损节能工作是供电系统的重要工作，线损指标也代表了一个供电企业的生产管理水平，县级供电公司的电力调度运行工作是影响降损节能工作重要因素，只要调度运行人员提高降损节能认识，在实际运行工作中积极采取合理的经济运行方式，一定能对县级供电公司的节能工作做出重要贡献。

参考文献：

[1]赵彩虹,唐寅生.电网降损节能面临四大关键问题[J].南方电网技术,2007,(10).