［摘要］文章根據(jù)電網(wǎng)的功率損失，結(jié)合農(nóng)村電網(wǎng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱、設(shè)施老化、線路長(zhǎng)、線徑小，變電站數(shù)量少、長(zhǎng)距離供電現(xiàn)象普遍、負(fù)荷量散而小等特點(diǎn)，提出提高電壓質(zhì)量；合理選擇和使用變壓器；合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)；采用電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償平衡三相負(fù)荷；加強(qiáng)線路改造，減少線路損耗；加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，減小網(wǎng)絡(luò)接觸電阻和泄漏電流；移峰填谷，提高日負(fù)荷率等農(nóng)村電網(wǎng)的降損措施。

［關(guān)鍵詞］農(nóng)村電網(wǎng)；功率損失；降損措施

［作者簡(jiǎn)介］王斌，廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院在職研究生，合浦縣供電公司安全生產(chǎn)技術(shù)部副主任，廣西合浦，536100

［中圖分類號(hào)］ TM727.1 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1007-7723（2009）04-0057-0002

一、引言

電網(wǎng)電能損耗(即線損)是指輸入電網(wǎng)的電能在輸送、變壓、配電過(guò)程中造成的損耗，線損率是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[1][2]。線損率的高低直接反映電力企業(yè)的設(shè)備狀況和經(jīng)營(yíng)管理水平，降低線損是提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。

電網(wǎng)的線損按性質(zhì)可分為技術(shù)線損和管理線損。技術(shù)線損是農(nóng)村電網(wǎng)線損的主要部分，主要包括不變損耗和可變損耗。技術(shù)線損可通過(guò)理論計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)，通過(guò)采取技術(shù)措施來(lái)降低。降低農(nóng)村電網(wǎng)損耗的措施有：提高電壓質(zhì)量；合理選擇和使用變壓器；合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)；采用電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償平衡三相負(fù)荷；加強(qiáng)線路改造，減少線路損耗；加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，減小網(wǎng)絡(luò)接觸電阻和泄漏電流；移峰填谷，提高日負(fù)荷率等[3]。

本文結(jié)合農(nóng)村電網(wǎng)的特點(diǎn)，探討分析農(nóng)村電網(wǎng)的降損措施，可供從事農(nóng)村電網(wǎng)線損管理工作的工程技術(shù)人員參考。

二、電網(wǎng)的功率損失

在電網(wǎng)中，無(wú)功功率損耗將使有功的輸送受到限制，功率因數(shù)值直接影響電網(wǎng)損耗大小。電網(wǎng)中交換的電流越大，功率損失也越大。電網(wǎng)的功率損失可表示為[4]：

三、農(nóng)村電網(wǎng)的降損措施

由式（1）可見(jiàn)，電網(wǎng)的功率損失與電壓U、功率因數(shù)cosΦ等有關(guān)。因此，結(jié)合農(nóng)村電網(wǎng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱、設(shè)施老化、線路長(zhǎng)、線徑小，變電站數(shù)量少，長(zhǎng)距離供電現(xiàn)象普遍，負(fù)荷量散而小（不可能選擇過(guò)大的線徑，使線路的阻抗過(guò)大而引起的損耗量增加）等特點(diǎn)，農(nóng)村電網(wǎng)的降損措施如下[3][4][5][6]：

（一）提高電壓質(zhì)量

對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，提高電壓質(zhì)量的主要措施有：裝設(shè)適當(dāng)數(shù)量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡；采用有載調(diào)壓變壓器；提高用戶的功率因數(shù)。農(nóng)村電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞綖椋杭醒a(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主；靜態(tài)補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合，以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償為主。采用有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓時(shí)，應(yīng)使電壓符合電壓允許偏差值。在1O千伏配變方面，為了使電壓合格率達(dá)到考核要求，可調(diào)節(jié)配變分接頭。通過(guò)調(diào)壓、投退電容器組，提高電壓的合格率。采用新型節(jié)能設(shè)備，安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，合理選擇異步電動(dòng)機(jī)的容量，使其與機(jī)械設(shè)備相匹配，以及避免電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)等均可以提高功率因數(shù)。

（二）合理選擇和使用變壓器

農(nóng)村電力網(wǎng)變壓器空載時(shí)，無(wú)功損失約為額定容量的2.5%，這就降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)。運(yùn)行中應(yīng)力求使變壓器的實(shí)際負(fù)荷接近設(shè)計(jì)的最佳負(fù)荷，安裝地點(diǎn)靠近負(fù)荷中心。在以排灌負(fù)荷為主的農(nóng)業(yè)地區(qū)應(yīng)選用排灌專用變壓器或可調(diào)容變壓器，以限制采用過(guò)大容量的變壓器，減少有功、無(wú)功消耗，提高功率因數(shù)，降低電能損耗。

（三）合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的動(dòng)力設(shè)備。合理選擇異步電動(dòng)機(jī)的容量，使其與機(jī)械設(shè)備相匹配，避免電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)等均可提高功率因數(shù)。通常電動(dòng)機(jī)負(fù)載率為75%～95%時(shí)效率最高。三角形接法的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷為50%以下時(shí)，應(yīng)改接成星形，這樣可節(jié)電5%～15%，功率因數(shù)可提高到0.85以上；但電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩將隨電壓的下降成平方的下降，故應(yīng)校核轉(zhuǎn)矩是否滿足要求。長(zhǎng)期運(yùn)行的較大型設(shè)備應(yīng)選用同步電動(dòng)機(jī)，盡量選用三相電動(dòng)機(jī)代替單相電動(dòng)機(jī)。

（四）采用電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償

合理選擇變壓器容量與電動(dòng)機(jī)容量，可以提高功率因數(shù)，但不能完全限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中通過(guò)。在輸電線路、變電站和用戶處裝設(shè)電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，是提高功率因數(shù)最經(jīng)濟(jì)有效的方法。補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)是配電變壓器和用戶感性負(fù)載。可采取集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合、分片補(bǔ)償和單機(jī)補(bǔ)償相結(jié)合、高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償相結(jié)合的方式進(jìn)行無(wú)功就地補(bǔ)償。

（五）平衡三相負(fù)荷

負(fù)荷峰谷差大，在供電量相同的情況下線損大。變壓器的三相負(fù)荷不平衡時(shí)，特別是低壓網(wǎng)絡(luò)，既影響變壓器的安全運(yùn)行又增加了線損。規(guī)程規(guī)定：一般要求配電變壓器出口處的電流不平衡度不大于10%，干線及分支線首端的不平衡度不大于20%，中性線的電流不超過(guò)額定電流的25%。這是因?yàn)樵谂潆娤到y(tǒng)中，有的相電流較小，有的相電流接近甚至超過(guò)額定電流。這種情況下，不僅影響變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，影響供電質(zhì)量，而且會(huì)使線損成倍增加。農(nóng)村用電負(fù)荷特點(diǎn)是配電變壓器三相負(fù)荷極不均衡。三相負(fù)荷不平衡，配電變壓器功率損耗、線路功率損耗等都將顯著增加。

例如，若一條公用配電線路等值電阻為R，通過(guò)最大電流為，則在三相電流平衡時(shí)的有功功率損失為。三相電流不平衡時(shí)，有負(fù)序電流I2和零序電流I0分量，取三相電流平衡時(shí)的正序電流為，這時(shí)的有功功率損失為： （2）

由式（2）可見(jiàn)，三相電流不平衡程度越大，有功功率損失也就越多。所以，必須定期進(jìn)行三相負(fù)荷測(cè)定和調(diào)整工作，使變壓器三相電流力求平衡。由于三相不平衡在配電線路中經(jīng)常出現(xiàn)，如果不平衡度大，則不僅增加相線和中線上的損耗，同時(shí)也危及配變的安全運(yùn)行。對(duì)于峰谷差較大的負(fù)荷，應(yīng)采取雙回路的供電方式，而對(duì)三相不平衡的負(fù)荷，調(diào)整負(fù)荷是主要手段。

四、農(nóng)村電網(wǎng)的其他降損措施

（一）加強(qiáng)線路改造，減少線路損耗

農(nóng)村電力網(wǎng)的損耗電能與線路電阻和輸送電流的平方成正比，減少線路電阻和電流，均可降低線損。減少線路電阻的主要方法是增加導(dǎo)線截面面積和縮短線路長(zhǎng)度。在電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和改造中，合理地選擇輸電線路的導(dǎo)線截面和路徑，使變電站位置盡量位于負(fù)荷中心以縮短供電半徑，選用低電阻率材料的導(dǎo)線等，都有利于線路線損的降低。

（二）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，減小網(wǎng)絡(luò)接觸電阻和泄漏電流

農(nóng)村電力網(wǎng)中的電氣設(shè)備連接處，包括線路、斷路器和隔離開關(guān)、電流互感器等各種引線的連接處，不同程度地存在著接觸電阻。因接觸不良引起連接處發(fā)熱，不僅會(huì)造成電能損耗，而且威脅到電網(wǎng)和設(shè)備的安全運(yùn)行；因絕緣老化和破裂、線路嚴(yán)重積污等，也會(huì)由泄漏電流造成電能損耗。加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，更換舊損設(shè)備，堅(jiān)固設(shè)備連接處，以確保接觸電阻滿足運(yùn)行要求，對(duì)降低線損有積極作用。

（三）移峰填谷，提高日負(fù)荷率

負(fù)荷率不高，增加了電網(wǎng)損耗，因此應(yīng)根據(jù)用戶的用電規(guī)律，合理而有計(jì)劃地安排用電負(fù)荷及用電時(shí)間，提高電網(wǎng)的負(fù)荷率，從而降低損耗。在負(fù)荷高峰期間，農(nóng)村電力網(wǎng)的輸送電流增大，隨負(fù)荷電流平方成正比關(guān)系的線損也增加；負(fù)荷降低會(huì)使輸送電流減小，線損會(huì)隨之減小。此外，根據(jù)農(nóng)村負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)，推行峰谷電價(jià)政策，依靠電價(jià)杠桿作用，使用戶自覺(jué)調(diào)整用電負(fù)荷和用電時(shí)間，可充分挖掘低谷用電能力，提高負(fù)荷率，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

五、結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低供電成本的有效途徑，綜合實(shí)施技術(shù)降損措施，是一項(xiàng)極為重要的工作。降低農(nóng)村電網(wǎng)線損，提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量的工作應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際需要，選擇適合本地農(nóng)村電網(wǎng)的降損措施進(jìn)行分析、計(jì)算并組織實(shí)施，以取得更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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