供电线路与配电变压器的经济运行

供电线路与配电变压器的经济运行

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，供电线路建设越来越多。以供电

线路为出发点，探索供电线路与配电变压器的经济运行状况。分析降低供电线路

线损、降低配电变压器能量损耗的措施。

关键词：供电线路，配电变压器，经济运行

引言

配电网靠近用户侧，包含众多电力设备（以变压器为主）、分布式能源发电

和电动汽车，这些用电单元的功率损耗大小都将直接影响配电网总的功率损耗大小，从而决定配电网是否处于经济运行状态。变压器的功率损耗是配电网总功率

损耗中最大的，尤其是农村地区电网，大部分农村配电网理论电能损耗比例分布。 1线路损耗的危害

基站电源线路的损耗主要包括两个部分：外市电引入侧的损耗和远端设备供

电的损耗。外市电引入侧的损耗主要因为输电距离远、线路老化严重、供电三相

电不均衡等因素引起。远端设备供电的损耗主要由于远端设备（如RRU）电压等

级低，输电线路线径较细等因素造成。线路损耗造成的电能浪费不仅造成电费成

本的增加，更是电力能源的浪费。随着5G设备的加入，基站功耗的提升，线路

损耗造成的电能浪费甚至会造成无法满足基站负荷，需对输电路由进行改造，增

加电源改造成本。

2降低供电线路线损的措施

2.1对线路的截面大小要合理选择

在开展配电线路作业时，首先需要合理选择导体的截面，这也是电网设计中

最重要的一个问题。通过上面的线路能量损耗公式，在电流不变的情况下，线路

的能量损耗与线路的电阻成正比关系。在降低线路电阻值的情况下，也可以实现

减少线路能量损失的目的。另外，线路电阻与导线的横截面积有着一定的联系。

导线的横截面积越大，电阻值越小。但是在实际配电线路中，在选择导线时不能

选择横截面积过大的导线，如果过大，必然会增加材料的消耗成本。而且，如果

不使用实际的导线构造，导线的构造也会增加供电企业的成本预算。因此，在选

择导线时也要合理的、科学的选择导线的横截面积。在选择导线截面时，可以依

据导线横截面积经济电流密度的选择表，合理选择导线，再依据线路的最大负荷

利用率确定导线经济电流密度。

2.2采取并线运行的方式

基于同一个电源和同一个受热点，还可以尝试增加别列线路数量的方式确保

能量损耗的减少。一般最常见的方式主要分为两类。（1）在相同电源以及相同

受热点之间继续扩大原有的等截面；（2）在相同电源以及相同受热点之间持续

增加不等截面的线路。实际上，这两类方式都能够有效减少能量带来的实际损耗。 3降低配电变压器能量损耗的措施

3.1变压器制造和经济运行

变压器经济运行除了在众多运行中选择损耗最低的运行方式作为经济运行方

式外，还受变压器制造工艺水平的影响。从变压器接负载的情况看，有4种情形：即满载、多半载、少半载和空载。目前制造的变压器，经济负载率范围为50%左右，不可能只生产满足上述1种情况的变压器，所有情况的变压器都要生产，其

中满载或者轻载运行的变压器损失率大得惊人，不能忽视。所以，应存在4种变

压器的生产方式，分别以20%、40%、65%与90%的经济负荷进行生产。

3.2更换电负载过轻的变压器

随着中国城市化进程的不断发展，中国某些地区的人口分布一直很不均衡,导

致某些地区的电力变压器在长期轻负荷条件下运行。这种现象通常称为大型马车。在这种情况下，通常无法发挥变压器的真正作用,但会消耗大量能量。从某种意义

上讲，这是属于浪费。变压器的马车大架现象导致变压器的容量无法得到有效利用，在一定程度上增加了变压器的能量损失，最终浪费了电力。3.3采取并线运

行的方式目前，我国许多地区均已经开始应用双台变压器并列运行的模式。当线

路本身负载过高时，应用两台变压器并列运行的形式，可为企业的正常生产工作

创设优良的基础；当负载相对偏低时，采用这种形式会造成大量电能流失。因此，当负载相对偏低时，需要采取单变压器运行的模式。

3.4变压器技术和经济运行

从技术层面而言，保证变压器经济运行有以下措施：（1）减少变压器的降压次数，即减少了变压器的损耗；（2）自耦式变压器比较适合于当变压器变比小

于2的情况，这是因为自耦式变压器的功率损耗比等容量双绕组变压器的功率损

耗少得多；（3）变压器在不同的功率因数下运行，其功率损耗各不相同，研究

表明，变压器运行时的功率损耗与功率因数呈反比关系，即功率因数越高，功率

损耗越低。（4）由于温度和变压器绕组电阻正相关，应选择散热性能优良的变

压器，同时，还应做好变压器的散热措施，以降低变压器温度，提高变压器使用

寿命。

3.5远端设备供电线路降损方案

5G网络的天馈方案将普遍采用AAU部署，升压供电的方案是通过将常规-48V 直流电压通过升压单元，将输出电压提升到一个稳定可靠的相对较高的额定电压。通过升压不但有效降低线损，同时可提升布线距离和AAU供电的质量，在5G部

署不仅更加便利，同时可避免更换输电路由的线径，降低部署成本50%以上，对

于5G网络部署提供便利。

3.6变压器更新和经济运行

设备更新的目的不单是消除看得见的磨损，更是消除看不见的磨损。只有不

断更新设备，才能有效实现变压器经济运行。不同类型生产设备的技术特性不同，更新周期自然也就不同，更新周期的计算方法有两种：按照设备物理磨耗规定的

自然寿命进行更新；将机械设备的经济寿命年限作为更新周期。崭新的变压器将

会使有功功率和无功功率发生变化，变化主要是指有功功率与无功功率的充分利用，这是不可避免的。但是增加成本，回收年限问题随之而来。变压器最好在快

要到更新周期的时候更新，不要非等到变压器损坏时才更新。变压器生产制造厂

对不同型号和容量的变压器使用年限和更新周期都有规定，通常为二十年的使用

寿命，用户可以据此更新变压器，更好地保证变压器经济运行。

结语

综上所述，本文对线路和配电变压器的经济运行情况进行简单研究，发现在

节能损耗工作不断深入的情况下，合理实施配电变压器的经济运行措施可以帮助

供电企业降低生产成本。本文从降低供电线路线损的措施和降低配电变压器能量

损耗的措施两个方面提出具体的方法。在降低供电线路线损措施中，笔者认为可

以通过对线路的截面大小要合理选择，以及增加输电导线的并列线路运行两个方

面来降低线路线损的发生率。而在降低配电变压器能量损耗的措施中，笔者提出

了六个具体实施措施。（1）变压器制造和经济运行；（2）更换电负载过轻的变

压器；（3）采取并线运行的方式；（4）变压器技术和经济运行；（5）远端设