浅谈供电线路与配电变压器的经济运行
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摘要：为了降低供电企业的生产成本，提高企业的经济效益，文章以直接影响供电企业生产成本的线损电量为研究对象，并重点针对线路和配电变压器的线损问题展开了讨论，以期使供电线路和配电变压器能够科学经济运行，达到为供电公司降损节能的效果。
关键词：供电线路；配电变压器；空载损耗；负载损耗；经济运行；线损电量 文献标识码：A
中图分类号：TM421 文章编号：1009-2374（2015）33-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.030
线损电量主要指电能在输送和分配的过程中发生缺失的现象。通常这部分电能的缺失主要是由于能量转换和管理漏洞造成的。供电企业生产成本的高低和线损电量有着直接的关系。线损电量在某种程度上对供电企业的生存和发展起着决定性的作用。据有关部门统计，线损电量的90%以上是供电线路和配电变压器能量的损失。为此本文重点分析和研究了如何降低供电线路和配电变压器的线损现象。
1 降低供电线路线损的措施
1.1 对线路的截面大小要合理选择
线路的能量损耗：
在电力网设计中的一个重要问题就是要科学、合理地选择导线截面积，由上式可知，在电流不变的情况下，线路能量损耗与线路电阻成正比的关系，要想降低线路的能量损耗可以通过减小线路电阻的方法来达到，而线路的电阻又与导线的横截面积有关，导线的横截面积越大电阻越小，但在实际的工作中导线横截面积也不能选择过大，如果选择得过大，必然会增加材料的耗费量，而且不利用实际的线路建设，在线路建设时，所投入的资金量也会增大，所以必须科学合理地选择导线截面积。下面我们来介绍一种科学合理选择导线截面积的方法――导线截面积经济电流密度选择法。此方法是在综合考虑了导线截面积和电阻关系、节省投资、年运行费用及有色金属消耗量等因素的基础上，总结出来的一个科学合理选择导线截面积的方法。要使线路的运行具有最好的经济效果，笔者建议大家可以按以下方法选择导线截
面积。
导线截面可以根据导线截面积经济电流密度选择表，由线路的最大负荷利用小时数确定出导线的经济电流密度，然后再用导线的最大负荷电流数除以导线的经济电流密度，得出导线具体的截面积。导线截面积经济电流密度选择表具体如表1所示：
表1 经济电流密度表（A/mm2）
导线材料 最大利用小时数
3000h以下 3000～5000h 5000h以上
铜 3.00 2.25 1.75
铝 1.65 1.15 0.90
导线截面积选定后，接下来需要进行相关的测试和校验，为了保证导线在最大负荷和最高环境温度下工作时能不被烧毁，首先应进行导线发热条件的校验；其次，为了保证在任何恶劣的自然条件下都能正常运行而不被拉断，应对导线进行机械强度的试验；最后，为保证导线末端的供电电压，还应对导线进行电压损失的校验。
1.2 增加输电导线的并列线路运行
在同一电源和同一受热点之间还可以通过增加并列线路的方式来降低输电线路的能量损耗。具体又可分为两种增加并列线路的方法：（1）在同一电源和同一受热点之间增加等截面、等距离的并列线路；（2）在同一电源和同一受热点之间增加不等截面的并列运行线路。这两种方法都可以降低线路整体的能量损耗。
2 降低配电变压器能量损耗的措施
2.1 选用节能型变压器
20世纪60～70年代制造的变压器有一些偏远村庄和变电站仍在使用，其设计、用料和制造工艺存在着明显的不足，它们大多都能耗较高。随着科技的进步，变压器的性能也在不断进步。为了降低我国变压器的整体能耗，应该尽快采取措施淘汰那些能耗高、技术参数落后的变压器，选用一些相应容量的节能型变压器取而代之。
2.2 对用电负载过轻的变压器加以更换
随着我国城镇化进程的不断推进，在我国有些地方的人口分布已经很不均匀，致使一些地方的电力变压器处于长期负载过轻的状态下运行，这种现象通常被我们称作“大马拉小车”。在这种情况下，大马的作用通常都发挥不出来，但消耗的能量却不少，从某种意义上说这是一种浪费。变压器“大马拉小车”的现象会使变压器的容量得不到充分的利用，造成变压器低效运行，变压器的损失能量会增大，从而浪费了电能。
2.3 并列变压器的经济运行
双台变压器并列运行的方式，目前在我国的很多变电所都有所采用，这主要是由于在负载过高的情况下，两台变压器的并列运行对企业的安全生产有很好的保障，但在负载较低的情况下，两台变压器的并列运行会损耗过量的电能。为节省变压器铁损的电能，建议在负载较高的情况下采用两台变压器并列运行的方式运行，在变压器所带动的负载较低的情况下，建议切除一台变压器的运行，只投入一台变压器运行。这样的运行方式在我国是非常适用的，因为我国目前的节假日、休息日全年加起来可达130多天，节假日与正常生产日相比，变压器所带动的负载量会有很大程度的下降，这时选用一台变压器运行，完全可以满足生产生活的需要，这样可以降低很大一部分变压器的铁损电能，达到并列的变压器经济运行的目的。
2.4 对变压器负载的功率因数加以提高
采用集中补偿的方式来提高变压器负载的功率因数，是变电所过去普遍采用的一种补偿方式。但随着社会的发展、用电负荷的增大，近年来，为满足社会的需求，各变电所变压器的容量已有很大的变化，而原有的变压器电容器柜大多采用的是旧式的手动投切方式，在容量和支行方式上很难再满足社会的需求，现在需把原有的电容器柜改造成自动补偿式柜，而由于资金和低压配电室面积等因素的影响现在很难实现。当旧式电容器柜遇到用电高峰时，由于其容量不足，在无功补偿方面很难提供足够的补偿，而当电网出现用电低谷时，电容器的投运容量若不及时调整，则会发生过补偿的现象。为解决上述问题，通过大量的计算和研究人们发现，可以通过对部分用电量大的企业内大容量异步电动机加装就地无功补偿电容器的方法，实现从侧面对部分集中补偿电容器进行调整，这种加装的就地无功补偿电容器要随着电动机的停运能够自动地投入和切除。通过大量的实践人们发现，这种提高变压器负载功率因数的方法非常实用，并且操作还非常简单，对生产时的补偿不足和停用时的过补偿问题都可以很好地加以解决。
2.5 对变压器的安装位置要选择正确
对变压器的安装位置一定要安装正确，如果安装不正确，会造成低压供电半径过长的现象发生，最终会增加低压电网的损耗。在安装低压电网中的配电变压器时，最佳位置应该选择电网负荷的中心位置。
2.6 对变压器的运行电压要合理地进行调整
由于线路和变压器中的可变损耗与运行电压的平方成反比，因此可以通过在额定电压上限范围内适当提高运行电压的方法，使用电台区的线损显著降低。
3 结语
以上是笔者对线路和配电变压器经济运行的一些简单探讨，随着降损节能工作的深入开展，实施线路和配电变压器经济运行，对降低供电企业的生产成本、提高企业的经济效益有很好助益。
参考文献
[1] 茹蔚康，陈雨，张萍，马韬韬，张红燕.配电变压器经济运行控制系统的设计及实现[J].机电工程，2012，（5）.
[2] 王建元，赵新，张丽娣，张彦红，张弼弛.10kV配电变压器经济运行方式的可行性及经济性分析[J].水电能源科学，2012，（5）.
[3] 佘楚云，王承民，连鸿波.计及设备寿命折损的配电变压器经济运行方式效用分析[J].电力系统自动化，2009，（15）.
[4] 张连艳.10kV及以下配电变压器经济运行技术管理与分析[J].民营科技，2014，（11）.
[5] 王建元，赵亚鑫，蔡明含，张丽娣，徐桂青.基于禁忌搜索算法的配电变压器经济运行[J].水电能源科学，2014，（5）.
作者简介：李瑞（1983-），男，山西忻州人，国网山西省电力公司忻州供电公司助理工程师，工学硕士，研究方向：电气工程。
（责任编辑：陈 洁）
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