变配电系统的线路损耗及节能改造_吴勇_黎文伟

计算电流：
(4) 0.4kV低压配电网络的总计算负荷 有功功率：
无功功率：
吴勇等：变配电系统的线路损耗及节能改造
IC=985.3A，2号线路计算电流为IC=468.6A，原1号、 2号架空电线横截面同为95mm2的铜芯导线，可知 95mm2铜芯导线在35℃环境下的截流量为321A[2]， 当垂直安装时，则为321×0.9=188.9A，明显无法承 受现在的流量，是造成经常动作的原因。
变压器的空载损耗： 由公式可知，要降低空载损耗P0，必须分别降低工 艺系数KC，铁芯材料的单位损耗PC和铁芯质量GC。 因此必须：采用性能优良的冷轧晶粒取代硅钢片， 以降低PC和GC；改进铁芯结构和制造工艺，降低工 艺系数。 2.2 变压器的负载损耗
变压器的负载损耗约占变压器损耗的 70%~80%，其中主要是线圈电阻损耗I2R，故可以近 似认为变压器的负载损耗为
计算电流：
(4) 4号线路（由两栋旧办公楼组成，因在低压 配电室附近，分别采用架空线路配电，旧1号楼办公 楼有40间，旧2号楼间办公室有16间），则旧1号楼 办公楼
1.5 0.4kV低压配电网络改造 从上述计算中可知，1号线路计算电流为
技术 19
电网技术
中国电业·技术2015年第5期
功率0.85~0.95。
本案例全部为单相负荷，按三相负荷平衡计
算。
住宅用户有1号楼45户、2号楼24户、3号楼24
户、4号楼24户、5号楼28户，共有145户住户；办
公楼旧1号有40间办公室，旧2号有16间办公室，新
办公楼有40间办公室，一楼有10间商铺。根据文献
[2]中的民用建筑负荷密度指标的规定，住宅建筑为
案例：茂名市某局的变配电设备自投入运行以 来（20多年），变压器一直没有进行更换，而负荷 却在不断增加。配电线路在新办公楼建成使用时进 行了一些小的改造，但导线的截流量随着负荷的增 加，正在超负荷工作，随着夏天的到来，经常出现 跳闸。本文就这个案例对变配电系统的损耗和节能 进行分析。
1 变配电系统的线路损耗及改造
在文献[1]中规定，根据受电端至用电设备的变 压级数，其总线损率分别应不超过以下指标：一次 变压不得超过3.5%，二次不得超过5.5%，三次不得 超过7%。线损耗的确定：配电网络的线损计算方法 主要有两种即电压损失法和等值电阻法，根据本案 例的特点，选择使用电压损失法进行计算。
电压损失法只要求简单的电压运行数据，避免 了难于整理的电力网结构数据，既简便易行又相对
=7.486%×769.1×7400=426054kWh。 按现在0.68元/kWh计算，则年损失电费 =426054×0.68=289716.72元，一年损失电费将近30 万元。 1.4 无功补偿
供电部门要求用户的功率因数要达到0.94以 上，当功率因数cosφ达不到要求时，应装设必要 的无功功率补偿设备，进一步提高用户的功率因 数。
线损率已经超出了文献[1]中规定（总线损率分
别应不超过以下指标：一次变压不得超过3.5%；二
次不得超过5.5%；三次不得超过7%）。
1.3 负荷计算
由于各组负荷出现的时间可能不同，因此在确
定低压母线的计算负荷时，利用到一个同时系数。
同时系数：运行中所有用电设备的综合最大负荷与
各个设备的最大负荷的比值，用KΣP和KΣQ表示。低 压母线的同时系数取值为：有功功率0.8~0.90，无功
电能在变压输送过程中造成的损耗，即线路损 耗和变压器损耗统称线损。企业供配电系统线损的 主要构成：降压变压器的损耗；低压架空线损耗； 配电线路损耗；低压开关柜、隔离开关、电力电容 器及各种仪表元件等损耗。 1.1 供配电系统的线损率
供配电系统的线损率是指线损电量占供电量 的百分比，计算公式：线损率=（线损电量/供电电 量）×100%。
线损率：
，式中=
×100%[(0.4-0.362)/0.4]×100%=9.5%，
当cosφ=0.78时，tgφ=0.8，查表可知
9 5 m m 2铜 芯 导 线 的 x / R 值 为 1 . 3 5 2 ， 则 K P=
(1+0.82)/(1+1.352×0.8)= 0.788，所
以
=0.788×9.5%=7.486%。
Line Loss and Reducing Energy Consumption of Power Distribution System
WU Yong, LI Wen-wei
（Maoming Jiaotong Senior Vocational School, Maoming 525000, China）
（1）住计算负荷 1号住宅楼：
2号、3号、4号住宅楼均为24户：
5号住宅楼：
（2）办公楼的计算负荷
（3）1号、2号线路的计算负荷 1) 1号线路（由办公楼和3号、4号、5号住宅楼 组成） 有功功率：
无功功率：
视在功率：
计算电流：
2) 2号线路（由1号、2号住宅楼组成） 有功功率：
无功功率：
视在功率：
根据文献[2]，无功功率补偿率qC的选择，再根 据本案例的数据，qC取0.439
则无功补偿容量为
图1 某局低压配电线路设计图 (1) 1号线路负荷（1号住宅楼） 计算负荷：
计算电流：
(2) 2号线路（由2号、3号住宅楼组成） 计算负荷：
计算电流：
(3) 3号线路（由4号、5号住宅楼组成） 计算负荷：
2 电力变压器的损耗及选择
变压器的损耗主要包含空载损耗(铁损)和负载 损耗（铜损）两大部分，其次还有介质损耗和杂散 负荷损耗。由于介质损耗和杂散负荷损耗的值很 小，可忽略不计，因此本文只讨论空载损耗(铁损)和 负载损耗（铜损）。 2.1 变压器的空载损耗
变压器的空载损耗包括基本铁耗和附加铁耗。 基本铁耗包括变压器铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗。 附加铁耗只包括铁芯叠片间由于绝缘部分引起的局部 涡流损耗、主磁通在结构部件中，如夹板、螺钉等处 引起的涡流损耗记忆高压变压器中的介质损耗等，变 压器的空载损耗约占变压器损耗的20%~30%。
配电变压器的长期负载率不宜大于85%；设置 在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或 非可燃性液体绝缘的变压器[3]。当单台变压器油量为 1000kg时及以上时，应设置单独的变压器室。
本案例中，由于变压器室及配电室位于办公 楼一楼，室内没有抽风设备，因此选择干式变压 器 ； 0 . 4 k V 低 压 侧 的 计 算 负 荷 为 S c = 8 3 6 . 2 7 k VA ， 选择的变压器三相环氧树脂浇注干式变压器，容 量为1000 kVA，高低压分别为10kV和0.4kV，其 型号为SCB10-1000/10/0.4，同时在变压器室安装 排风设备。
吴勇等：变配电系统的线路损耗及节能改造
变配电系统的线路损耗及节能改造
吴勇，黎文伟
（茂名市交通高级技工学校，广东 茂名 525000）
摘要：随着工业技术的不断进步和可利用资源越来越少，工矿企业旧的变配电系统的损耗越来越严重，节能 及降损显得尤其重要。文章就某市一单位的变配电系统的线路损耗的原因、变压器的空载损耗和负载损耗的 原因进行研究分析，并总结了整改措施，以供参考。 关键词：线损；变损；节能；无功补偿；措施 中图分类号：TM721文献标志码：A文章编号：1002-1140（2015）05-0017-04
旧2号楼办公楼
(5) 5号线路（由新办公楼40间及10间商铺组 成）
(6) 导线截面的选择 导线截面选择（35℃环境下，选择时留有裕 量）1号线路：150mm2；2号线路：150mm2；3号线 路：185mm2；旧1号办公楼：35mm2；旧2号办公 楼：16mm2；5号线路（新办公楼）：70mm2[2]。
解决的方法是重新设计配电线路，重新分配负 荷。具体的分组是：1号住宅楼为1号线路，2号、3 号住宅楼为2号线路，4号、5号住宅楼为3号线路， 两栋旧办公楼为4号线路，新办公楼为5号线路，如 图1所示。
视在功率：
计算电流：
(5) 配电网络线损
线路年有功电能损耗： 式中τ最大负荷年损耗小时数，τ为7400h，则
Abstract：With the continuous progress of industrial technology and available resources less and less, the old industrial and mining enterprises become the wastage of the distribution system is more and more serious, energy saving and loss reduction is especially important. For a unit of a city getting the cause of the line losses of distribution system, the reasons of transformer no-load loss and load loss were analyzed , and the corrective actions were summed up for reference. Key words：line loss; loss on transmission; energy saving; reactive power compensation; measures
20 技术
从式中可知，要降低负载损耗Pk，必须分别降低 Km，电流密度J和导线质量Gm。因此在保证变比不 变的前提下，适当提高匝间电压以减少高低压线圈 匝数，使电流密度J和导线质量Gm适当降低，还可以 从改善绝缘结构缩小绝缘体积，提高填充系数，减 小线圈尺寸来达到降低负载损耗的目的。 2.3 变压器的选择
0 引言
在变配电系统损耗中，大部分是由于配电 线路陈旧、线路配置不合理、变压器过期等原 因造成系统损耗过大。据不完全统计，我国电 力系统损耗中，线路损耗及变压器损耗的电量 约占总电能损耗的90.1%；其次是建筑用能、用 水等方面的能耗，约占9.9%。为了降低供配电 系统的电能损耗，电力部门和用电企业应同心 协力，采取各种切实可行的措施来降低损耗， 最大限度的减少无功功率，提高电能的利用率 及用电的质量。