配电网节能降耗初探

配电网节能降耗初探

随着城乡用电负荷的增长和国民经济的发展，电力经济体制发生了较大的改变。采取科学合理的措施降低配电网的电力损耗和电能成本，可以缓解原本的电力紧张局面，便能够节约电能，促进供电企业经济效益的快速增长。文章就此对配电网的节能降耗进行分析。

标签：配电网；降耗；节能；线损

配电网损耗多是有功电能损失，有功电能损失是指电能传输时产生的电压损失、无功电能和有功电能。根据电网线损的性质，可分为管理线损和技术线损。管理线损指的是计量设备时出现的失误线损，比如抄表核算中的错算和漏抄；技术线损指的是理论线损，也是元件电能损耗，包括可变损耗和不变损耗。除了线损之外，还有整流装置谐波、变压器无功损耗、电动机无功损耗、供电电压超出等影响。要采取科学合理的方式进行解决。

1 配电网损耗的主要原因

1.1 线损

供电企业实际线损有两种，即技术线损和管理线损。

技术线损又叫理论线损，是电能传输时各元件电能损耗的全称。技术线损有两大原因，一是磁场电能损耗，此损耗和电气设备的电网电压有联系，在电压一定的情况下损耗保持不变，也叫做固定损耗。二是电阻损耗，也叫做可变损耗，是电网导体电阻产生的，并随着导体电流变化出现变化。我国部分地区的供电半径大，供电点多。输电线路的供电距离可能比经济送电距离要大的多，有时超出了30km。低压线路供电的距离也超出了经济送电距离，约在1km之上。电压损失较大。电网线路长，导线的截面积小，电网无功需求大，电压损失较为严重。

管理线损因为管理行为不善、计量设备的误差、元件漏电等问题引起。管理线损的损失很难捉摸，没有什么规律，无法进行测算。因此也可叫做不明损耗。除了管理问题上的疏忽之外，负荷波动较大的干线也会出现损耗。

1.2 整流装置谐波

以整流系统为例，整流装置谐波的功率因素能够到0.95。整流系统的网侧电流并不是正弦波，除了吸取电网基波电流，还应向电网输送谐波电流。有谐波会对并联电容器有影响。因此，需减少谐波分量，杜绝整流装置功率因素的补偿影响。

1.3 变压器无功损耗

变压器是一种耗能设备，它的应用范围广。变压器有着两大作用，即衰减谐波干扰和隔离。变压器变压过程是依靠电磁感应，它是个感性无功负载。变压器在输送功率的时候，要产生无功功率和有功功率的损耗，无功功率比有功功率损耗更大。变压器经济运行过程中，期望降低有功损耗和无功损耗。在电网总无功功率中，配电变压器可占35%左右。输电线路需要消耗无功功率，占的比例小于5%。

1.4 电动机无功损耗

电动机转子和定子内的气隙能够决定电动机所需的无功功率。电动机消耗的无功功率，是由负载无功功率和空载无功功率组成的。因此，若要改变电动机功率因数，需避免电动机空载运行，并提高其负载率。我国部分地区的配电网，使用者水平低、工况多变，电动机处在低效、高耗、轻载的运行状态中。若对电动机运行状态进行改进和分析，能够产生较大的经济效益。

1.5 供电电压超出

若供电电压比10%的额定值要高，因受到磁路饱和影响，将会快速增长无功功率。若供电电压是110%的额定值，工厂无功功率便能增加35%。若供电电压比额定值要低，减少了无功功率便能提升它们功率因数。降低供电电压便会对电气设备的工作造成影响。因此，需采取科学合理的措施保证电力系统供电电压安全稳定。

2 配电网节能损耗方法

2.1 增加功率因数和无功补偿能力

增加功率因数要采取分散补偿或者集中补偿的方法。集中补偿是变电站母线中设置多组或者一组的电容器组，以功率因数和电压的需求，减少上级电网和变压器的功率损耗，加强输变电设备有功出力。变电站集中补偿要与本地电网设备的无功消耗保持平衡，并做好就地补偿补充。该补偿方式节能效果比不了线路分散的效果。系统电压较低时可以提高电压质量。所谓的分散补偿法在线路中补偿。线路补偿最优补偿点是1/2-4/5的线路总长，补偿容量在1/2-4/5的全补偿。此时有80%的节能效率。倘若线路较长、线路分支较多。可采取分支分段补偿法。补偿容量、补偿地点都要根据原则选取，获得最佳的节电效果。综合而言，线路分散补偿投资少、方法简单、设备利用率高，很值得推广。

2.2 平衡三相负荷

若三相负荷不平衡，将会加大线路功率损耗，减少配电变压器的出力功率。以计算证实，负荷接一相功率损失为6倍三相负荷平衡。改造配电网之后，如果干路下户线在某杆基中引下，那么该处便是接火点。接点平衡是指接点部位单相负荷分配至三相内，负荷保持平衡。所谓的接点平衡就是电户就地平衡。这样才能使低压电网保持平衡，实现最理想降损。实际线路比较难以确保接点就地平衡，

可就近平衡，让不平衡区段最短。

2.3 增加电动机功率因数

增加电动机功率因数，要先实现降压运行，增加其效率和自然功率因数，以此减少彼此功率损失。电动机降压运行，有多种措施，比如将控定子绕组改为Y 接法，在电动机上安装软起动器，在控电动机上加上变频调速器。电动机的合理运行，要求稳定的负载率。若是空载和轻载，则会降低电动机的自然功率因数，增加无用功的比例，增加电能损失。需合理的选择电动机容量，并让其匹配于机械负载功率，达到节约电能。除此之外，由于电动机转子和定子的气隙变动会影响电动机的无功功率，因此要加強电动机检修的力度。

2.4 选择合理的运行电压

电力网运行电压会影响电力网元件空载损耗。35kV供电网络内，如果提高1%的运行电压，则会降损1.2%。提升电网的电压水平，要提高用户功率因数、发电机的端口电压，做好无功补偿。变压器要安装于无功平衡和负荷中心点处。10kV配电网内，因空载损耗占80%的总损耗，空载损耗有很大的比例，所以要降低电压的运行。

3 结束语

降损节电属于艰巨且复杂的工作，在宏观方面要加强管理，微观方面做好每个环节降损措施。节能损耗要进行线损分析，制定降损的措施，做好线损理论的计算工作。电力企业要制定网损率的计划指标，逐级的承包考核。做好电网改造和电网规划设计工作，使网络布局更为合理。落实相关规程，做好计量管理。

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