配电网线损影响因素分析_冉兵

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电网规划建设因素主要包括电网布局、电压等 级选择、设备选择、电网设备配置等因素。
电网技术因素主要指对线损具有影响的不同装 备技术,主要包括:调压、调频、调容技术及设备生产 技术、无功补偿技术、电网工程设计安装技术等。
运行管理因素指采用的电网运行方式、三相负 荷不平衡、供电设施维护、供电设施健康状况、抄表 方式及管理方面的一些因素(如人情电、关系电及 窃电、线损统计口径)等。
低压线损率受线路损耗影响较大,低压采用分布式
无功补偿配置方式, 在用户侧加装无功补偿装置,
可有效降低低压线损水平。
2.1.5 电压等级对线损影响
电压等级对线损的影响主要体现在两种方式。
一种方式是在负荷相同条件下, 电流与电压成反
比,电压等级越高,电流越小。 对电力线路而言,其
线损与电压成反比。
另一种方式是不同的电压等级序列对整个电
网产生不同的影响,通常而言,一个区域的电压等
级越小,线损也越小。 110 kV/10 kV 序列的线损小
于 110 kV/35 kV/10 kV 序列,110 kV/20 kV 序 列 的
线损也小于 110 kV/10 kV 序列。
2.1.6 表计对线损影响
不同表计表损差异较大,机械表损耗每月可达
1 kW·h, 而电子表损耗不到机械表损耗的 50 %甚
RAN Bing1,2, SONG Xiao-hui3
(1. Wuhan University School of Electrical Engineering, Wuhan 430072,China; 2.Yichang Power Supply Company, Yichang 443003,China; 3. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192,China)
外在因素指气象条件、电力设备生产材料、负荷 特性等不受电网规划建设及运行管理影响的因素。
2 线损影响因素分析
2.1 电网规划建设因素 2.1.1 电网布局对线损影响
收稿日期:2009 - 11 - 19 作者 简 介:冉 兵(1972-),男,湖北宜昌人,高级工程师,双学士,研究方向为电力系统自动化.
电网全网频率是统一的,配电网通常无需考虑 调频。 用户的用电设备,如空调,则可以采用调频技 术,提高设备运行效率,客观上降低了损耗。
目前调容变压器在配电网中已有应用,在不同 负荷时采用不同的容量,一定程度上降低线损。 2.2.2 设备生产技术对线损影响
电网规划建设中的设备选型因素 (变压器、导 线、金具的选型等),受设备生产技术的影响或者说 设备生产技术影响了电网装备水平,使得电网装备 水平影响线损。
配电方式这里主要指向用户采用何种电压等 级供电,采用中压供电时是采用单相配电方式还是 采用三相配电方式;采用低压供电时是采用单相二 线还是采用三相四线等。
用户电压等级,特别是大用户的电压等级对线 损影响较大, 提高用户供电电压等级可降低线损。 分别不同情况选用单相或三相配电方式可有效降 低低压线损。 在供电负荷相同的条件下,三相四线 的线损低于单相二线的线损。 2.1.8 其它
无功补偿主要通过补偿容量、补偿方式及补偿
装置分布影响线损。
无功装置容量配置不同时,改变电网电流将有
所不同,从而影响线损;不同的补偿方式也影响线
损。 目前无功补偿方式大致分为固定补偿和自动补
偿。 固定补偿相当于改变电网电流的大Biblioteka Baidu数值是稳
定的,而自动补偿相当于对不同的负荷所改变的电
网电流大小是不同的,从而影响线损。 另外,无功补
无功补偿是影响线损的重要因素,无功补偿技 - 32 -
术对线损的影响体现在无功补偿装置自动化水平
上,如固定补偿、分组投切自动化补偿和动态自动
补偿技术,均对线损有不同程度的影响。
2.2.4 电网工程设计安装技术对线损影响
电网工程的设计水平、安装工艺,不仅影响电
网安全,而且对线损也有一定影响。 如导线断续点
0前言
1 配电网线损影响因素分类
响应党和国家建设“二型一化”社会号召,国家 电网公司把建设“二型一化”电网作为当前和今后 的重要工作目标,其中降损节能工作一直是各级电 网考核的重要指标,而在电网线损中,配电网线损 占有较大比重。
近年来, 随着国网公司大力推动科技进步,狠 抓线损管理,配电网的线损得到明显降低,其中国 网公司农电系统线损率降低至目前的 6.85 %。 各地 由于电网状况、技术水平、管理水平的不同,配电网 线损差异较大, 一些地方的配网线损在 4 %左右, 而有些地方线损达 10 %以上。 相对发达国家的配 网线损水平,我国配电网线损仍偏高,配电网仍有 较大降损节能空间。
如果不满足要求,将出现局部过热现象,不仅易出
现断线故障,也增加了线损。
2.2.5 其它一些导致线损变化的技术
如线损管理技术、 运行中无功设施投切技术
等,均对线损有影响。
2.3 运行管理因素
2.3.1 电网运行方式对线损影响
电网运行方式对线损有重要影响。 如闭环运行
方式线损通常小于开环运行方式;变电站进线一供
线路的接地方式,特别是避雷线的接地方式对 线损有一定影响。 正常、短路故障等情况下避雷线 中有一定的电流,当避雷线逐基接地时电流可经最 小的阻抗路径回流,损耗较小;当采用绝缘避雷线 时,损耗将加大。 中压线路通常没有避雷线,接地方 式对中压线路损耗影响极小。 低压线路通常零线是 接地的,由于三相不平衡的原因,零线存在电流。 当 零线重复接地时,零线中的电流可经最小的阻抗路
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第 22 卷
配电网线损影响因素分析
2009 年第 6 期
电网布局对线损影响主要指变电站、配电变压 器分布、变压器容量及数量、进出线数量、供电半径 不同而产生的线损变化。
以一个供电区域的中压配电变压器布局为例, 当只有一台配电变压器时, 低压线路供电半径最 长、供电负荷最大,低压线损率较大,配电变压器不 变损耗较小,而可变损耗较大。 随着配电变压器布 点的增多,低压线路损耗、配电变压器可变损耗将 逐渐降低,配电变压器不变损耗将逐渐增大,可预 见在某一特定布点条件下总损耗达到最低。 此后, 随着配电变压器布点的增加,配电变压器不变损耗 的增量将大于低压线路损耗与配电变压器可变损 耗之和的减少量。 另外,配电变压器距负荷中心距 离、低压侧出线数量均影响线损。 配电变压器距负荷 中心远,则线损大;低压侧出线数量少,则线损大。 高 压网布局即变电站的分布及进出线情况也存在类似 情况。 可以看出,电网布局对线损产生了影响。 2.1.2 变压器对线损影响
径回流,损耗较小,零线只在配电变压器处接地时,
损耗相对略大,也在一定程度上影响了线损。
导线敷设方式、导线排列方式及接地方式对线
损影响较小。
2.1.4 无功补偿对线损影响
无功补偿直接影响了无功在电网的传送, 改变
了电网电流,而线损与电流的平方成正比,从而无功
补偿对线损产生较大影响,是影响线损的重要因素。
偿装置的分布也对线损有影响。 以低压补偿为例,
当仅在配电变压器低压侧安装无功补偿装置时,并
不影响低压线路的电流,仅对配电变压器以上系统
产生影响; 而当在用户侧安装无功补偿装置时,则
可降低低压线路的电流,对配电变压器以上系统也
同样产生影响,从而对线损产生影响。
线路线损率与功率因数平方成反比,当功率因
数从 0.7 提高到 0.9 时, 线路线损率可降低 40 %。
其它一些规划建设因素也对线损有影响,如设 备选择不同型号,包括金具(普通金具、节能金具)、 电网通信及自动化设施等。 2.2 电网技术因素 2.2.1 调压、调频、调容技术对线损影响
电网在运行中,电压并不是稳定不变,而是 随着负荷的变化而变化,调压技术可在较小幅度 内改变电网电压,使全网电压在允许范围内。 电 网的调压技术主要有变压器调压 (无激励调压、 有载调压)和无功补偿。 在负荷不变时,采用高压 技术使电压升高,可减小电流,使线路线损降低, 而此时变压器的不变损耗将升高; 使电压降低时 则产生相反变化。
至更小,对用户用电量较少的区域而言,表损将对
线损产 生 较 大 影 响 。 如 对 一 个 户 均 年 用 电 量 200
kW·h 的供电区,采用机械表的线损率较采用电子
表的线损率高 3 个百分点。
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2009年第 6 期
华中电力
第 22 卷
另外,表计误差对计算线损有一定影响。 2.1.7 配电方式对线损影响
一备的运行方式线损通常大于各进线均投入运行
方式;中压线路通过联络开关改变各回线路供电范
变压器损耗占线损比重较大,约为 60 %~70 %。 推广节能型配电变压器对降低线损具有重要意义。 2.1.3 线路对线损影响
线路的导线型号、敷设方式、导线排列方式甚 至接地方式等均对损耗有影响。
导线截面增大时,电阻减小,将导致损耗下降; 反之,损耗上升。
导线敷设方式、导线排列方式(水平排列、垂直 排列、三角排列及线间距离)影响了线路参数(导纳、 电容、电抗),从而影响到线路损耗。
考察线损影响因素,分析各因素对配网线损 的影响,有助于认识配网线损的本质,把握当地 配电网线损的关键环节,从而有针对性地采取降 损节能措施,以安全、经济、高效地降低配电网线 损水平。
配电网线损受多方面因素影响,按照各因素性 质可以分为四大类, 分别为电网规划建设因素、电 网技术因素、运行管理因素、外在因素。
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2009年第 6 期
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生产与求索
华中电力
配电网线损影响因素分析
冉 兵 1,2,宋晓辉 3
第 22 卷
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(1.武汉大学电气工程学院,湖北 武汉 430072; 2.宜昌供电公司,湖北 宜昌 443003; 3.中国电力科学院,北京 100192)
摘要:按照各因素性质,将配电网线损影响因素分为电网规划建设因素、电网技术因素、运行管理因素、外在因素等四大
如变压器生产技术,从高耗能变压器生产技术 一直到非晶合金节能变压器生产技术,使变压器不 变损耗受到很大的影响;电力金具技术,可采用节 能材料和较好的生产工艺,可减少金具毛刺,从而 降低损耗;导线生产技术,可采用节能材料生产导 电性能优良的导线, 另一方面较好的生产工艺,可 减少导线毛刺等不利因素,降低损耗。 2.2.3 无功补偿技术对线损影响
类。 对各影响因素及其对配电网线损影响进行了分析,其中着重探讨了低压三相负荷不平衡对配电网线损的影响。
关键词:配电网;线损;线损影响因素
中 图 分 类 号 :TM715
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1006-6519(2009)06-0030-04
Analysis on Influencing Factors of Distribution Network Line Loss
变压器选择对线损影响主要表现在变压器容 量、变电站主变压器数量及变压器型号(S7 系列、S9 系列、S11 系列、非晶合金配电变压器、调容变等)上。
对相同的负荷,存在使变压器损耗最小的变压 器容量,偏离这一容量时变压器损耗将增大。
对同一座变电站,变压器数量影响损耗。 当变 电站负荷相同时,不同数量变压器的经济运行方式 不同。
Abstract: Influencing factors of distribution network line loss are from four aspects of each as planning and construction of power grid, power grid technology , operation and management of power grid, and exterior factors. This paper analyzes these factors and how these factors contribute to line loss in distribution network. Among these factors, three-phase low voltage load imbalance is discussed in detail. Key Words:distribution network; line loss; influencing factors of line loss
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