綜述電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施

楊晶華

摘要：本文從電網(wǎng)改造、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、合理配置和安排補(bǔ)償、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等方面闡述了降損節(jié)能的技術(shù)措施和意義，綜述電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；技術(shù)措施

1引言

電力作為一種使用方便、優(yōu)質(zhì)的二次能源，被廣泛應(yīng)用在國計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域，電力工業(yè)本身既是重要的能源用戶，也是耗能大戶，根據(jù)有關(guān)資料的估算：從發(fā)、供、用電的整個(gè)過程中，電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備電能消耗約占發(fā)電量的30％，這說明電力系統(tǒng)自身電能損耗是相當(dāng)大的，要真正達(dá)到降損節(jié)能必須從系統(tǒng)本身出發(fā)，尋求一條不用物資投資或少量投資，依靠高新技術(shù)就能節(jié)電的途徑。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是在保證技術(shù)安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備、元件，不投資或有較少的投資，通過相關(guān)技術(shù)論證，采取一系列技術(shù)措施如：選取最佳運(yùn)行方式、調(diào)整負(fù)荷、提高功率因數(shù)、調(diào)整或更換變壓器、電網(wǎng)改造等，在傳輸相同電量的基礎(chǔ)上，達(dá)到減少系統(tǒng)損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2主要降損措施

電網(wǎng)運(yùn)行降損措施包括的內(nèi)容與種類較多，根據(jù)各方面經(jīng)驗(yàn)與理論總結(jié)達(dá)十方面一百余種節(jié)電方法。下面僅從電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些主要方面討論降損的主要技術(shù)措施。

2.1合理進(jìn)行電網(wǎng)改造，降低電能損耗。

由于電網(wǎng)的線損主要是由變壓器損耗與電力線路損耗所組成，所以電網(wǎng)改造的節(jié)電降耗，也就是對(duì)電網(wǎng)中的所有變壓器和電力線路進(jìn)行擇優(yōu)選擇和優(yōu)化組合，組建成“安全經(jīng)濟(jì)型電網(wǎng)”。因此，應(yīng)重點(diǎn)從以下幾方面考慮：

調(diào)整不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。合理設(shè)計(jì)、改善電網(wǎng)的布局和結(jié)構(gòu)；避免或減少城農(nóng)網(wǎng)線路的交錯(cuò)、重疊和迂回供電，減少供電半徑太大的現(xiàn)象。

采用子母變壓器，合理選用變壓器容量。避免“大馬拉小車”現(xiàn)象。應(yīng)合理分配變壓器臺(tái)數(shù)與容載比，一般負(fù)荷在65%～75%時(shí)效益最高，30%以下算“大馬拉小車”?？筛鶕?jù)負(fù)載波動(dòng)及對(duì)季節(jié)性波動(dòng)的負(fù)載，選擇二臺(tái)容量不等變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即子母變壓器，以滿足不季節(jié)不同時(shí)間農(nóng)網(wǎng)對(duì)電量的需求。

配變的安裝地點(diǎn)應(yīng)合理、經(jīng)濟(jì)。針對(duì)配變單端供電情況，應(yīng)適當(dāng)將配變安裝在負(fù)荷中心處，可使低壓線路由一路輸出變?yōu)閹茁份敵?，以提高電壓質(zhì)量，降低低壓線損。

農(nóng)網(wǎng)應(yīng)積極應(yīng)用節(jié)能裝備。農(nóng)網(wǎng)配變多為生活、動(dòng)力及農(nóng)排混合供電，因而存在有峰谷負(fù)荷相關(guān)懸殊，低谷用時(shí)間內(nèi)配變二次電壓升高以及配變的實(shí)際電能轉(zhuǎn)換效率低的問題，如果安裝使用了配變節(jié)能自動(dòng)相數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān)，就可以解決上述問題，從而有效地降低了變壓器、線路的空載、輕載損耗。

按經(jīng)濟(jì)電流密度優(yōu)化合理選擇電力線路導(dǎo)線截面。導(dǎo)線選擇應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度優(yōu)化合理選擇并考慮留有一定發(fā)展的余度，這樣既可以降低線路損耗又可以減少重復(fù)投資。

簡化電網(wǎng)的電壓等級(jí)，降低網(wǎng)絡(luò)損耗。電壓如能簡化一級(jí)，即可減少一級(jí)設(shè)備，從而減少運(yùn)行管理和檢修工作，同時(shí)減少線損。城市負(fù)荷中心應(yīng)盡量用高壓引入，以縮短配電線路的供電距離；如具備經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件應(yīng)對(duì)線路升壓改造，根據(jù)線路輸送容量和輸送距離，以及發(fā)展要求合理選擇升壓方案。

選用節(jié)能型變壓器，淘汰高能耗變壓器。對(duì)仍在使用中的高能耗變壓器應(yīng)利用改造，合理規(guī)劃，予以淘汰或更新改造。在電網(wǎng)改造設(shè)計(jì)中對(duì)新型變壓器的容量選擇，不僅應(yīng)考慮到變壓器容量利用率，同時(shí)更應(yīng)考慮到變壓器的運(yùn)行效率。使變壓器運(yùn)行中的有功損耗和無功消耗最低。

2.2合理安排變壓器的運(yùn)行方式，保證變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)在確保變壓器安全運(yùn)行和保證供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，通過擇優(yōu)選取變壓器最佳運(yùn)行方式、負(fù)載調(diào)整的優(yōu)化、變壓器運(yùn)行位置最佳組合以及改善變壓器運(yùn)行條件等技術(shù)措施，從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側(cè)的功率因數(shù)，所以變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)質(zhì)就是變壓器節(jié)電運(yùn)行。

合理計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，使變壓器處于最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。當(dāng)負(fù)荷的銅損和鐵損相等時(shí)，變壓器效率最高。兩臺(tái)以上主變壓器的變電所應(yīng)繪出主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線，確定其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域，負(fù)荷小于臨界負(fù)荷時(shí)，一臺(tái)運(yùn)行。負(fù)荷大于臨界負(fù)荷時(shí)兩臺(tái)運(yùn)行。

平衡變壓器三相負(fù)荷，降低變壓器損耗。變壓器不平衡度越大，損耗也越大，因此，一般要求電力變壓器低壓電流的不平衡度不得超過10%，低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過20%。

合理調(diào)配變壓器的并列與分列的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。按備用變、負(fù)載變化規(guī)律、臺(tái)數(shù)組合等因素，優(yōu)先考慮技術(shù)特性優(yōu)及并、分列經(jīng)濟(jì)的變壓器運(yùn)行方式。

變壓器運(yùn)行電壓分接頭優(yōu)化選擇。在滿足變壓器負(fù)載側(cè)電壓需要的前提下，用定量計(jì)算方法，按電源側(cè)電壓的高低和工況負(fù)載的大小，對(duì)變壓器運(yùn)行電壓分接頭進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而降低變壓器損耗，提高其運(yùn)行效率。

合理考慮變壓器的特殊經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，降低損耗。根據(jù)不同的運(yùn)行方式與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，需要考慮變壓器一些特殊的運(yùn)行方式，如三繞組與雙繞組并列、兩側(cè)并列與另一側(cè)分列及負(fù)載有備用電源等等，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

根據(jù)不同用戶，采用一些特種變壓器。由于供電系統(tǒng)的用戶范圍廣大，對(duì)一些特殊用戶要考慮特殊的供電方式才能使投入的變壓器達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。如單相變、電爐變、調(diào)壓變、專用變等，以滿足專一用戶而不影響其他用戶的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.3 合理調(diào)節(jié)配網(wǎng)運(yùn)行方式，使其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

充分利用電網(wǎng)中現(xiàn)有輸(配)變電設(shè)備，在系統(tǒng)有功負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的前提下，做到配電網(wǎng)及其設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低線損的有效措施。

合理調(diào)整配電線路的聯(lián)絡(luò)方式。 配電線路應(yīng)該采取最佳運(yùn)行方式使其損耗達(dá)到最小，如通過互為備用線路、手接手線路、環(huán)網(wǎng)線路、并聯(lián)線路、雙回線路等是可以達(dá)到的。

環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，按經(jīng)濟(jì)功率的分布選擇網(wǎng)絡(luò)的斷開點(diǎn)。對(duì)于環(huán)形的供電網(wǎng)絡(luò)，正常需要運(yùn)行斷開，應(yīng)根據(jù)兩側(cè)壓降基本相等的原則，找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)功率的斷開點(diǎn)，使線路的電能損耗最小。

推廣帶電作業(yè)，減少線路停電時(shí)間。對(duì)雙回線路供電的網(wǎng)絡(luò)，雙回線路并列是最經(jīng)濟(jì)的，如因檢修工作，其中一條線路停電，則負(fù)荷電流全部通過另一條運(yùn)行的線路，使線損大大增加，因此要盡量利用帶電作業(yè)，減少雙回線的停電次數(shù)與時(shí)間。

2.4 合理配置電網(wǎng)補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償容量

增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高功率因數(shù)。對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路，合理增設(shè)電容器，增強(qiáng)無功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)情況，運(yùn)用集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合的方法，變電所可通過高壓柜靈活控制功率因數(shù)的變化。

無功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同時(shí)，應(yīng)做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠(yuǎn)距離輸送。對(duì)各種方式進(jìn)行線損計(jì)算制定合理的補(bǔ)償方式。

合理考慮并聯(lián)補(bǔ)償電容器的運(yùn)行。過去主要考慮投入電容器能減少變壓器和線路損耗，而忽視了電容器的投入會(huì)增加電容器的介質(zhì)損耗。所以應(yīng)以總損耗最小為基礎(chǔ)來計(jì)算投切電容器的臨界點(diǎn)負(fù)載和多組電容器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間。

2.5 做到經(jīng)濟(jì)調(diào)度，有效降低網(wǎng)損

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是按電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的科學(xué)理論,以電網(wǎng)安全運(yùn)行為基礎(chǔ)，以降低電網(wǎng)損耗為目標(biāo),實(shí)施全面電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的調(diào)度方式。

合理制定電網(wǎng)的運(yùn)行方式。合理調(diào)整電網(wǎng)年度、季度運(yùn)行方式，把各種變電設(shè)備和線路有機(jī)地組合起來充分挖掘設(shè)備的潛力，減少網(wǎng)絡(luò)損耗，提高供電的可靠性。

根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際潮流變化及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際潮流變化，及時(shí)合理地調(diào)整運(yùn)行方式，做好無功平衡，改善電壓質(zhì)量，組織定期的負(fù)荷實(shí)測(cè)和理論計(jì)算同時(shí)，合理調(diào)整負(fù)荷，提高負(fù)荷率及調(diào)整三相不平衡電流，使電網(wǎng)線損與運(yùn)行方式密切結(jié)合實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的最大經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)束語

由于當(dāng)前絕大部分供、用電單位的變壓器及其供電線路都在自然狀態(tài)下運(yùn)行。而非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，因此開展變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大。

變壓器及其供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降損的社會(huì)效益有：節(jié)約資金，即節(jié)約電容器的投資和減少變壓器的投資；減少電壓損耗，提高供電質(zhì)量；進(jìn)一步降低線損，改善環(huán)境；節(jié)約資源，為子孫后代造福。

由此可見，電網(wǎng)的損耗是可以通過一些有效的措施來減低，推廣電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降損措施，其潛力巨大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。