淺談供電線路與配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1、    淺談供電線路與配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行    摘要：為了降低供電企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，文章以直接影響供電企業(yè)生產(chǎn)成本的線損電量為研究對象，并重點(diǎn)針對線路和配電變壓器的線損問題展開了討論，以期使供電線路和配電變壓器能夠科學(xué)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到為供電公司降損節(jié)能的效果。關(guān)鍵詞：供電線路；配電變壓器；空載損耗；負(fù)載損耗；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；線損電量 ：a：tm421 ：1009-2374（2015）33-0056-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.33.030線損電量主要指電能在輸送和分配的過程中發(fā)生缺失的現(xiàn)象。通常這部分電

2、能的缺失主要是由于能量轉(zhuǎn)換和管理漏洞造成的。供電企業(yè)生產(chǎn)成本的高低和線損電量有著直接的關(guān)系。線損電量在某種程度上對供電企業(yè)的生存和發(fā)展起著決定性的作用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，線損電量的90%以上是供電線路和配電變壓器能量的損失。為此本文重點(diǎn)分析和研究了如何降低供電線路和配電變壓器的線損現(xiàn)象。1 降低供電線路線損的措施1.1 對線路的截面大小要合理選擇線路的能量損耗：在電力網(wǎng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題就是要科學(xué)、合理地選擇導(dǎo)線截面積，由上式可知，在電流不變的情況下，線路能量損耗與線路電阻成正比的關(guān)系，要想降低線路的能量損耗可以通過減小線路電阻的方法來達(dá)到，而線路的電阻又與導(dǎo)線的橫截面積有關(guān)，導(dǎo)線的橫截面積越

3、大電阻越小，但在實(shí)際的工作中導(dǎo)線橫截面積也不能選擇過大，如果選擇得過大，必然會增加材料的耗費(fèi)量，而且不利用實(shí)際的線路建設(shè)，在線路建設(shè)時(shí)，所投入的資金量也會增大，所以必須科學(xué)合理地選擇導(dǎo)線截面積。下面我們來介紹一種科學(xué)合理選擇導(dǎo)線截面積的方法導(dǎo)線截面積經(jīng)濟(jì)電流密度選擇法。此方法是在綜合考慮了導(dǎo)線截面積和電阻關(guān)系、節(jié)省投資、年運(yùn)行費(fèi)用及有色金屬消耗量等因素的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的一個(gè)科學(xué)合理選擇導(dǎo)線截面積的方法。要使線路的運(yùn)行具有最好的經(jīng)濟(jì)效果，筆者建議大家可以按以下方法選擇導(dǎo)線截面積。導(dǎo)線截面可以根據(jù)導(dǎo)線截面積經(jīng)濟(jì)電流密度選擇表，由線路的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)確定出導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度，然后再用導(dǎo)線的最大

4、負(fù)荷電流數(shù)除以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度，得出導(dǎo)線具體的截面積。導(dǎo)線截面積經(jīng)濟(jì)電流密度選擇表具體如表1所示：表1 經(jīng)濟(jì)電流密度表（a/mm2）導(dǎo)線材料 最大利用小時(shí)數(shù)3000h以下 30005000h 5000h以上銅 3.00 2.25 1.75鋁 1.65 1.15 0.90導(dǎo)線截面積選定后，接下來需要進(jìn)行相關(guān)的測試和校驗(yàn)，為了保證導(dǎo)線在最大負(fù)荷和最高環(huán)境溫度下工作時(shí)能不被燒毀，首先應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)線發(fā)熱條件的校驗(yàn)；其次，為了保證在任何惡劣的自然條件下都能正常運(yùn)行而不被拉斷，應(yīng)對導(dǎo)線進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度的試驗(yàn)；最后，為保證導(dǎo)線末端的供電電壓，還應(yīng)對導(dǎo)線進(jìn)行電壓損失的校驗(yàn)。1.2 增加輸電導(dǎo)線的并列線路運(yùn)行在同一電

5、源和同一受熱點(diǎn)之間還可以通過增加并列線路的方式來降低輸電線路的能量損耗。具體又可分為兩種增加并列線路的方法：（1）在同一電源和同一受熱點(diǎn)之間增加等截面、等距離的并列線路；（2）在同一電源和同一受熱點(diǎn)之間增加不等截面的并列運(yùn)行線路。這兩種方法都可以降低線路整體的能量損耗。2 降低配電變壓器能量損耗的措施2.1 選用節(jié)能型變壓器20世紀(jì)6070年代制造的變壓器有一些偏遠(yuǎn)村莊和變電站仍在使用，其設(shè)計(jì)、用料和制造工藝存在著明顯的不足，它們大多都能耗較高。隨著科技的進(jìn)步，變壓器的性能也在不斷進(jìn)步。為了降低我國變壓器的整體能耗，應(yīng)該盡快采取措施淘汰那些能耗高、技術(shù)參數(shù)落后的變壓器，選用一些相應(yīng)容量的節(jié)能型

6、變壓器取而代之。2.2 對用電負(fù)載過輕的變壓器加以更換隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在我國有些地方的人口分布已經(jīng)很不均勻，致使一些地方的電力變壓器處于長期負(fù)載過輕的狀態(tài)下運(yùn)行，這種現(xiàn)象通常被我們稱作“大馬拉小車”。在這種情況下，大馬的作用通常都發(fā)揮不出來，但消耗的能量卻不少，從某種意義上說這是一種浪費(fèi)。變壓器“大馬拉小車”的現(xiàn)象會使變壓器的容量得不到充分的利用，造成變壓器低效運(yùn)行，變壓器的損失能量會增大，從而浪費(fèi)了電能。2.3 并列變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行雙臺變壓器并列運(yùn)行的方式，目前在我國的很多變電所都有所采用，這主要是由于在負(fù)載過高的情況下，兩臺變壓器的并列運(yùn)行對企業(yè)的安全生產(chǎn)有很好的保障，但在負(fù)

7、載較低的情況下，兩臺變壓器的并列運(yùn)行會損耗過量的電能。為節(jié)省變壓器鐵損的電能，建議在負(fù)載較高的情況下采用兩臺變壓器并列運(yùn)行的方式運(yùn)行，在變壓器所帶動的負(fù)載較低的情況下，建議切除一臺變壓器的運(yùn)行，只投入一臺變壓器運(yùn)行。這樣的運(yùn)行方式在我國是非常適用的，因?yàn)槲覈壳暗墓?jié)假日、休息日全年加起來可達(dá)130多天，節(jié)假日與正常生產(chǎn)日相比，變壓器所帶動的負(fù)載量會有很大程度的下降，這時(shí)選用一臺變壓器運(yùn)行，完全可以滿足生產(chǎn)生活的需要，這樣可以降低很大一部分變壓器的鐵損電能，達(dá)到并列的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。2.4 對變壓器負(fù)載的功率因數(shù)加以提高采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞絹硖岣咦儔浩髫?fù)載的功率因數(shù)，是變電所過去普遍采用的一

8、種補(bǔ)償方式。但隨著社會的發(fā)展、用電負(fù)荷的增大，近年來，為滿足社會的需求，各變電所變壓器的容量已有很大的變化，而原有的變壓器電容器柜大多采用的是舊式的手動投切方式，在容量和支行方式上很難再滿足社會的需求，現(xiàn)在需把原有的電容器柜改造成自動補(bǔ)償式柜，而由于資金和低壓配電室面積等因素的影響現(xiàn)在很難實(shí)現(xiàn)。當(dāng)舊式電容器柜遇到用電高峰時(shí)，由于其容量不足，在無功補(bǔ)償方面很難提供足夠的補(bǔ)償，而當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)用電低谷時(shí)，電容器的投運(yùn)容量若不及時(shí)調(diào)整，則會發(fā)生過補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象。為解決上述問題，通過大量的計(jì)算和研究人們發(fā)現(xiàn)，可以通過對部分用電量大的企業(yè)內(nèi)大容量異步電動機(jī)加裝就地?zé)o功補(bǔ)償電容器的方法，實(shí)現(xiàn)從側(cè)面對部分集中補(bǔ)償電

9、容器進(jìn)行調(diào)整，這種加裝的就地?zé)o功補(bǔ)償電容器要隨著電動機(jī)的停運(yùn)能夠自動地投入和切除。通過大量的實(shí)踐人們發(fā)現(xiàn)，這種提高變壓器負(fù)載功率因數(shù)的方法非常實(shí)用，并且操作還非常簡單，對生產(chǎn)時(shí)的補(bǔ)償不足和停用時(shí)的過補(bǔ)償問題都可以很好地加以解決。2.5 對變壓器的安裝位置要選擇正確對變壓器的安裝位置一定要安裝正確，如果安裝不正確，會造成低壓供電半徑過長的現(xiàn)象發(fā)生，最終會增加低壓電網(wǎng)的損耗。在安裝低壓電網(wǎng)中的配電變壓器時(shí)，最佳位置應(yīng)該選擇電網(wǎng)負(fù)荷的中心位置。2.6 對變壓器的運(yùn)行電壓要合理地進(jìn)行調(diào)整由于線路和變壓器中的可變損耗與運(yùn)行電壓的平方成反比，因此可以通過在額定電壓上限范圍內(nèi)適當(dāng)提高運(yùn)行電壓的方法，使用電臺區(qū)的線損顯著降低。3 結(jié)語以上是筆者對線路和配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些簡單探討，隨著降損節(jié)能工作的深入開展，實(shí)施線路和配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對降低供電企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有很好助益。參考文獻(xiàn)1 茹蔚康，陳雨，張萍，馬韜韜，張紅燕.配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)j.機(jī)電工程，2012，（5）.2 王建元，趙新，張麗娣，張彥紅，張弼弛.10kv配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的可行性及經(jīng)濟(jì)性分析j.水電能源科學(xué)，2012，（5）.3 佘楚云，王承民，連鴻波.計(jì)及設(shè)備壽命