110kV供電線路的線損計(jì)算及補(bǔ)償

劉衛(wèi)國，林青

湖北清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443000

由于各種因素的影響，供電線路在輸送電能時(shí)不可避免的產(chǎn)生電能損耗，而線損是電能損耗重要組成部分。當(dāng)前有調(diào)查顯示，目前我國的線損率與世界上發(fā)達(dá)的國家相比還比較高，線損率過大，節(jié)電的潛力較高。供電線路線損計(jì)算方法研究的主要目的是確定一種計(jì)算方法，通過這一方法科學(xué)、準(zhǔn)確、合理地計(jì)算出供電線路理論損耗電量，并計(jì)算出各類損耗所占的比例。通過供電線路線損計(jì)算，能為電力部門分析線損構(gòu)成、制定降損措施提供依據(jù)，促進(jìn)供電企業(yè)降低能耗。本文為此對(duì)110kV供電線路的線損計(jì)算方法進(jìn)行分析，并且提出了相應(yīng)的技術(shù)補(bǔ)償措施。

1 線損計(jì)算的含義與方法

1.1 線損計(jì)算的含義

在110kV供電線路管理中，線損計(jì)算通過確定各級(jí)電網(wǎng)計(jì)算范圍、計(jì)算日期，收集輸、變、配電設(shè)備的物理參數(shù)，記錄計(jì)算日期內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行方式以及負(fù)荷情況，利用潮流計(jì)算或等值電阻法等計(jì)算等得出計(jì)算對(duì)象的損耗情況。建立線損計(jì)算常態(tài)化管理制度，每年至少開展一次覆蓋各電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損計(jì)算工作，通過結(jié)果數(shù)據(jù)分析，編寫詳細(xì)的分析報(bào)告，及時(shí)掌握全網(wǎng)理論線損的構(gòu)成情況，為制定技術(shù)降損措施提供科學(xué)的決策依據(jù)。

1.2 基于臺(tái)區(qū)損失法的110kV供電線路線損計(jì)算方法

110kV供電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多種供電方式并存，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)三相不對(duì)稱；負(fù)荷隨機(jī)性大、三相負(fù)荷不平衡；設(shè)備參數(shù)資料及運(yùn)行數(shù)據(jù)難以獲取。為此110kV供電線路電能損耗計(jì)算方法要考慮以下幾點(diǎn)：等值電阻法對(duì)龐大的380V110kV供電線路進(jìn)行全部計(jì)算顯然是不可能的，即使是配變出口的電量、電流、電壓參數(shù)也不可能收集完整；需要計(jì)及供電方式，三相不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的供電線路電能損耗計(jì)算。

1.2.1 臺(tái)區(qū)損失法的選擇

對(duì)于110kV供電線路范圍廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各臺(tái)區(qū)配電變壓器容量、線路長度、供電方式、用戶性質(zhì)和電能表數(shù)量等方面都存在差異，臺(tái)區(qū)多，要進(jìn)行全面線損計(jì)算是不可能的；只能選擇供電負(fù)荷正常，計(jì)量齊全，電能表運(yùn)行正常，無竊電現(xiàn)象的具有代表性的數(shù)個(gè)臺(tái)區(qū)進(jìn)行。

1.2.2 臺(tái)區(qū)損失法的計(jì)算方法

1）收集110kV供電線路各臺(tái)區(qū)基本情況，如配電變壓器類型、臺(tái)數(shù)、容量，低壓線路包括接戶線長度、截面，供電方式包括單相、三相三線制、三相四線制，用戶包括照明和非普用戶數(shù)量，電能表數(shù)量等；2）實(shí)測同一天、同一時(shí)段，抄錄各臺(tái)區(qū)容量、各典型臺(tái)區(qū)總表的供電量和臺(tái)區(qū)內(nèi)的售電量；3）計(jì)算實(shí)測期內(nèi)各典型臺(tái)區(qū)的損失電量及線損率，并計(jì)算各容量的臺(tái)區(qū)平均損失率；4）根據(jù)各臺(tái)區(qū)基本情況，按配電變壓器容量分組，組內(nèi)配電變壓器用供電量之和乘以該組典型臺(tái)區(qū)平均線損率，就得到該臺(tái)區(qū)的損失；5）把各臺(tái)區(qū)的損失電量想加，得到低壓電網(wǎng)的總損失電量。

2 110kV供電線路的線損補(bǔ)償方法

2.1 改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑

通過電網(wǎng)項(xiàng)目改造，提高電網(wǎng)供電能力、供電質(zhì)量，滿足安全可靠供電的需要。通過升壓降低線損，我國110kV電網(wǎng)受歷史原因限制，結(jié)構(gòu)不合理，集中表現(xiàn)為110kV電源布點(diǎn)少，部分變電所主變?nèi)萘坎蛔悖渲腥杂胁糠肿冸娬緸閱闻_(tái)主變運(yùn)行，可靠性不高，不符合供電安全的基本準(zhǔn)則。部分變電所設(shè)備健康水平不高，尤其是小型化變電所，設(shè)備老化嚴(yán)重，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。為此要改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，就要全面推廣應(yīng)用高電壓供電，必然帶來供電線路建設(shè)的革命，即逐步有序全面升壓10kV和35kV電網(wǎng)，使110kV配網(wǎng)系統(tǒng)向更加節(jié)能高效、科學(xué)配置的方向發(fā)展。新建3110kV以上主變壓器積極選用新型節(jié)能、有載調(diào)壓變壓器。更換110kV主干線截面，調(diào)整110kV主干線供電半徑，使其供電半徑控制在合理范圍內(nèi)。

2.2 加強(qiáng)無功建設(shè)，嚴(yán)格運(yùn)行維護(hù)

在電力系統(tǒng)中，無功電源同有功電源一樣重要，都是保持系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的必備條件。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功功率的平衡，否則將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓降低、設(shè)備損壞、電能質(zhì)量下降、電網(wǎng)能耗顯著增大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。為此電力企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)的無功建設(shè)，健全無功電壓優(yōu)化控制技術(shù)手段及無功補(bǔ)償同步建設(shè)。對(duì)110kV安及以上的配變安裝隨器分散無功補(bǔ)償。在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、檢修等環(huán)節(jié)優(yōu)化電網(wǎng)無功分布與維護(hù)管理，合理配置變電站內(nèi)和配網(wǎng)高、低壓無功設(shè)備容量。規(guī)范無功設(shè)備運(yùn)行管理，開展無功設(shè)備迎峰度夏前的檢查維護(hù)、加強(qiáng)夏季巡視和紅外測溫、更換功能失效或超期運(yùn)行的外熔斷器，改造串抗率配置不合理的無功裝置等，降低變電站并聯(lián)電容器裝置的故障率，提高電網(wǎng)和電容器設(shè)備的運(yùn)行可靠性。通過采取有效措施，切實(shí)提高無功設(shè)備可用率，充分發(fā)揮其在降損節(jié)能和提高電壓質(zhì)量方面的支撐作用。加強(qiáng)配網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置和用戶無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行管理。各單位應(yīng)做好近年安裝的低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行和維護(hù)工作，健全配網(wǎng)高低壓無功補(bǔ)償裝置臺(tái)賬，認(rèn)真收集低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和存在的問題。

2.3 加裝防范設(shè)施，減小諧波危害

對(duì)現(xiàn)運(yùn)行的線路應(yīng)定期進(jìn)行線損統(tǒng)計(jì)，對(duì)線損較大的線路進(jìn)行分析，找出線損大的原因，如懷疑與諧波有關(guān)，應(yīng)尋找出諧波源，加裝設(shè)施減小諧波。對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生的諧波，諧波的形狀很分明，可以用濾波器來降低諧波電流；均衡的3次諧波電流傳回到電源去的問題還可以隔離變壓器來削弱；由于逆變器產(chǎn)生的邊頻帶和諧波不能很好地用普通的濾波器來濾除，這是因?yàn)檫咁l帶上的頻率是隨傳動(dòng)裝置的速度而變化的，并且時(shí)常很接近于基波頻率，有源濾波器能主動(dòng)注入一個(gè)電流精確地補(bǔ)償由負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流，獲得一個(gè)純粹的正弦波。實(shí)踐證明雖然裝置增加了一些成本，但是其明顯優(yōu)點(diǎn)如節(jié)省無功電流費(fèi)用，減輕導(dǎo)線、熔斷器及變壓器的負(fù)荷，減少諧波電流與諧波電壓，防止電網(wǎng)諧振使整個(gè)用電電網(wǎng)與供電電網(wǎng)更安全可靠與高效。

總之，在當(dāng)前節(jié)能社會(huì)中，我們要積極探討新形勢下線損補(bǔ)償工作的最佳形式和有效途徑，這對(duì)節(jié)能降損，提高電能質(zhì)量有著重要的意義。

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