电网运行的节能降耗技术措施

电网运行的节能降耗技术措施

摘要：电网运行在节能降耗方面发挥着非常重要的作用，通过选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、合理调节电压、电网改造等技术措施，从而达到降低电网能量损耗，提高经济效益的目的。

关键词：电网运行；节能降耗；变压器；运行电压

2006年，十届全国人大四次会议审议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出：“到2010年单位国内生产总值能耗消耗和主要污染物排放总量分别比2005年降低20％左右和10％。”这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会战略思想的重大举措，也是加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要。作为电网运行部门，我们在节能降耗方面可以大有所为，我们可以通过选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、合理调节电压、电网改造等技术措施来达到节能降耗的目的。

一、合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行

变压器的损耗占全系统总线损量的30％～60％，降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。变压器经济运行节电技术是把变压器经济运行的优化理论及定量化的计算方法与变压器各种实际运行工况密切结合的一项应用技术，该项节电技术不用投资，在某些情况下还能节约投资（节约电容器投资和减少变压器投资）。所以，变压器经济运行节电技术属于知识经济范畴，是向智力挖潜、向管理挖潜实施内涵节电的一种科学方法。

（一）合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区

变压器并非在额定时最经济，当负荷的铜损和铁损相等时才最经济，即效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。

（二）平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗

变压器不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。

（三）合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式

按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。

（四）变压器运行电压分接头优化选择

在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和按工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。

（五）合理考虑变压器的特殊经济运行方式，降低损耗

变压器由于使用范围较广，根据不同的运行方式与电网结构，需要考虑一些特殊的运行方式，以达到经济运行。如三绕组与双绕组并列、两侧并列与另一侧分列及负载有备用电源等等不同的组合运行方式，达到最佳的经济运行。

（六）根据不同用户，采用一些特种变压器

由于供电系统的用户范围广大，对一些特殊用户要考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到最佳的经济运行状态。如单相变、电炉变、调压变、专用变等，以满足专一用户而不影响其他用户的经济运行。

二、合理调节配网运行方式，经济地分配负荷

电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。电网要考虑的是全系统的经济性，是在保证区域电网（110kV以上）和地区电网（110kV 以下的城区网、农网和企业网）的安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用电网中现有输（配）变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

（一）合理调整配电线路的联络方式

配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。

（二）环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点

对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。

（三）推广带电作业，减少线路停电时间

对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路，会使线损大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

三、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。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：

1．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。

2．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VQC（无功自投装置），适时调整系统电压。

3．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。

4．各供电公司（所）应在负荷较重的10kV线路加装无功补偿装置，并加强管理。

5．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。

6．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。

四、合理调节电网的运行电压

我们知道，变压器铁芯中的功率损耗在额定电压附近大致与电压平方成正比，当网络电压水平提高时，如果变压器的分接头也作相应的调整，则铁损将接近不变。而线路的导线和变压器绕组中的功率损耗则与电压平方成反比。因此，通过调节电压可以达到节能降耗的目的。

在电压水平提高后，负荷所取用的功率会略有增加。在额定电压附近，电压提高1％，负荷的有功功率和无功功率分别增大1％和2％，这将稍微增加网络中与通过功率有关的损耗。一般来说，对于变压器的铁损在网络总损耗所占比重小于50％的电力网，适当提高运行电压可以降低网损。而对于变压器铁损所占比重大于50％的电力网，情况则正好相反。统计资料表明，在6～10kV的农村配电网中变压器铁损在配电网总损失中所占比重可达60％～80％，甚至更高。对于这类电力网，为了降低功率损耗和能量损耗，宜适当降低运行电压。

从以上的分析可知，调度员可以根据负荷情况进行电压的适当调节，综合利用顺调压、逆调压、恒调压等调压方式，通过调整变压器分接头、投退电容器组等调压措施，将电压保持在比较合理的水平，将网损降到最低。