合理安排运行方式实现电网经济运行

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合理安排运行方式

实现电网经济运行

黄伟旋

广东省揭阳电力调度中心#$%%&&&’

摘要：通过分析，结合电网的实际运行情况，提出了合理调整电网运行电压；加强无功管理，提高电网功率因数；调整变压器

的经济运行；合理安排设备检修等措施，从而达到降低电网能量损耗，实现经济运行的目的。关键词：电力系统

经济运行

损耗

电力系统经济运行的基本原则是：在保证电力系统安全可靠运行和电能质量符合标准的前提下，尽量提高电能生产和输送的效率。对运行中的电力设备，要降低损耗，首先必须从合理安排系统运行方式入手，因为这些措施不仅不需要增加投资，而且在降低损耗的技术措施中，是最合理和最经济的。通过适当提高电网的运行电压；合理组织变压器的经济运行；调整用户的负荷曲线；安排好设备检修计划等措施来加强电网的运行管理，才能实现电网的经济运行，从而达到降低系统损耗的目的。(合理调整电网运行电压()(

变压器的损耗

变压器的损耗主要由铜损和铁损组成。变压器的铜损和绕组中的电流平方成正比，与运行电压的平方成反比。因此，称为可变损耗，用!!*表示。

变压器的铁芯损耗#铁损’与铁芯中的感应磁通有关，也即与变压器的运行电压有关，变压器铁损与电网运行电压的平方成正比，与绕组中的电流无关。由于系统的运行电压，基本保持稳定，因此铁损的变化也很小，称为不可变损耗，用!!&表示。()%

输电导线的损耗

输电导线的损耗用!!+表示。

导线的损耗和导线中的电流平方成正比，与电网运行电压的平方成反比。因此导线的损耗也是可变损耗。

由此可知，电网的总损耗为：

"!!"!!*,!!#$!!+

其中变压器铁损!!&#不可变损耗’在电网运行电压提高，变压器分接头作相应调整后，可接近不变。而变压器铜损及线路损耗的和!!*,!!+#可变损

耗’与电网的运行电压的平方成反比。当!!*,!!+#可变损耗’占电网总损耗"!!的比例大于$&-时，适当提高电网运行电压可明显降低电网损耗。当!!&

#不可变损耗’占电网总损耗"!!的比例大于$&-时，应适当降低电网运行电压，才能降低电网的损耗。

通过以上分析，由于变压器供电负荷较大，电网可变损耗占的比例一般大于$&-，因此地区调度#地调’可以采用以下方法组织电网的经济运行，适当提高电网的运行电压水平：

#(’

在系统无功充足的情况下，地调适时调整

%%&./变电所主变分接头档位，适当提高((&./母线电压，以提高((&./电网运行电压。

#%’

地调适时调整管辖范围内((&./各变电所

主变分接头档位，提高各所(&./母线电压，并控制在电压合格范围，从而提高((&./配电网的电压水平。

#!’

地调应加强管辖变电所电容补偿装置的投

退，在负荷高峰期，尽量投入电容器，在负荷低谷期，适当退出电容器，使各所(&./母线电压维持在较高的合格水平。

#0’

在年负荷高峰期，应要求各供电公司#所’

及时调整配网变压器台档位，适当提高(&./变压器低压侧!1&/配电网的运行电压。

#$’地调应要求各统调发电厂以功率因数&)1

为标准发电，尽量多发无功功率，以提高((&./电网

电压水平。%

加强无功运行管理，提高电网功率因数

对于运行中的电网，无功功率在电网中传输，增加了导线的有功功率损耗，而实现无功功率的分层分区就地平衡，不仅可改善电压质量，对提高电网运行的经济性也有重大作用。

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图#西门变电所供电网络

线路功率损耗与电网功率因数的平方成反比，功率因数提高时，电网能量损耗下降。为此应采取以下措施，加强无功管理，提高电网功率因数：

$#%在安排系统运行方式上，应及时调整变电所电容器的补偿容量。

$&%

应及时投退各变电所电容器组，并灵活掌

握，有条件的可以采用’()$无功自投装置%，适时调整系统电压。

$!%及时对系统无功补偿容量进行计算分析，对补偿容量不足的变电所，应通过改造加装电容器

组。

$*%各供电公司$所%应在负荷较重的#+,’线路加装无功补偿装置，并加强管理。

$-%严格考核大工业用户功率因数，要求装设电容器组，并加装无功电能表，采取奖罚制度。$.%鼓励大工业企业装设的同步电动机，在负

荷高峰期过励磁运行。

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组织变压器的经济运行

对于!-,’及以上输变电网，在一个变电所内装设有!"!@&#台容量及型号相同的变压器，总负荷功率为$，且!台主变并联运行时，则!台主变的总损耗为：

!%/$0%1!!%+&!!%2"$’!$3%&

式中

!%+—主变空载损耗，,4!%5—主变短路损耗，,4$3—主变额定容量，,’6

由上式可见，变电所主变的铁损与主变台数成正比，铜损与主变台数成反比。当变压器轻载运行，铁损占的比例大于-+7时，应减少变压器台数，才能降低变电所内变压器总损耗，当!台并联运行的变压器的总损耗与!(#台并联运行的变压器的总损耗相等时，则变电所的总负荷功率为临界功率，临界功率可由下式算出：

$891$3:!"!()#!%*’!%2;#<&

当负荷小于临界功率时，在供电可靠性允许的情况下，可考虑一台主变退出运行，转为热备用，以减少变压器损耗。因此，可采取以下技术措施，组织变压器的经济运行：

$#%

对于长期低负荷运行的#+,’配网，变压器

台可停用，负荷由其他就近变压器台转供电。$&%

有多台变压器同时并联供电的区域，在负

荷低谷期且供电可靠性允许情况下，可减少一台或多台变压器运行。

$!%对于大型工业企业，可采用两台容量不同的变压器，将动力及照明电源分开。

$*%

根据实际计算分析，在负荷较低、供电可靠

性允许的情况下，对多台变压器并列运行的变电所，可将一台或多台主变退出运行转为热备用。

*

合理安排运行设备检修

下面以##+,’电网中##+,’线路检修为侧，说明加强检修计划性，有利于降低检修运行方式时的线

损。

如图#所示，##+,’揭榕线检修，西门变电所只有##+,’龙揭线供电，由于##+,’揭南、揭榕线开环运行，加上西门所负荷重，电容器组补偿容量不足，造成西门所##+,’母线电压很低，在负荷高峰期只有#+&,’，#+,’母线电压只有"=>,’，且功率因数很低。这样造成西门所主变、#+,’各供电馈线的功率损耗大大增加。如果西门所#+,’线路或其他设备配合检修，降低供电负荷，#+,’母线电压将有所提高，线路和变压器的损耗就不会太大。

因此，加强运行设备检修的计划性，把##+,’线路，以及主变检修与#+,’线路及大工业用户设备检修相配合，或多安排在节假日低负荷时期检修，尽量缩短检修时间，以及带电检修等，都可以降低电网检修运行方式时的线损。有计划地综合检修供电线路和设备，不但可以降低电网损耗，而且能够减少停电次数，有利于提高供电企业的社会声誉和经济效益。

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