降低低壓配電網(wǎng)電能損失探究

　　摘 要：本文分析了低壓配電線路的電能損失，并就配電室、電氣豎井的位置、供電半徑等幾個(gè)方面，提出了降損措施，以期進(jìn)一步提高供電企業(yè)的低壓線損管理水平。
　　關(guān)鍵詞：低壓 配電網(wǎng) 電能 損失
　　中圖法分類號(hào): TM64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A 文章編號(hào)：1674-098X(2011)4(a)-0000-00
　　
　　配電網(wǎng)線損是電能在配電網(wǎng)的輸送、分配過(guò)程中，直至用戶電能表為止的所有電能的損耗，尤其是低壓配電網(wǎng)，點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)，占損耗的主要部分，必須引起高度重視，切實(shí)采取有效的降損措施。
　　
　　1 低壓配電線路電能損失分析
　　輸配電線路上的電能損失，是電能損失中最重要的組成部分。尤其是低壓配電線路的電能損失非常大，已逐步引起人們的重視 。
　　低壓配電線路的截面，主要是依據(jù)導(dǎo)體發(fā)熱允許的載流量及允許電壓降等主要因素選擇，電壓偏差的允許值一般為額定電壓的±5%。線路首端(配電室低壓母線處)的電壓為400V，線路末端(用電設(shè)備處的電壓偏差為額定電壓的-5%時(shí))的電壓可以為361V。假設(shè)線路采用的是185平方毫米全塑電纜，其線路電阻為阻抗的77.5%;采用70平方毫米的全塑電纜，其電阻為阻抗的95%;采用35平方毫米的全塑電纜，其電阻為阻抗的99%。采用25平方毫米以下的全塑電纜，其電抗可以忽略?？梢?jiàn)在低壓配電系統(tǒng)中，線路(尤其是小截面的線路)的電阻是主要的。線路中的有功和無(wú)功電流都會(huì)在線路電阻上造成電能損失。在線路上的總電能損失，一般為用電設(shè)備總額定功率的5%～8%，它占整個(gè)變配電系統(tǒng)電能損失的比例非?？捎^。
　　
　　2 配電室應(yīng)位于負(fù)荷中心
　　配電室應(yīng)位于負(fù)荷中心，雖然在設(shè)計(jì)規(guī)范中，早已有明確規(guī)定，但在實(shí)際工程中，由于各種因素的影響，往往難以落實(shí)，由此引出一系列問(wèn)題。
　　(1) 配電室偏離負(fù)荷中心，電能損失增大。配電室偏離負(fù)荷中心，相當(dāng)于用低壓配電代替高壓輸電，采用10kV高壓輸電，其電壓是低壓380V輸電電壓的26.3倍，輸送同樣的功率(P=UI)，10kV的電流比380V的電流小26.3倍，輸電線路上的功率損耗與電流的平方成正比(P=I2×R)。在輸電距離、線路電阻相同的情況下，380V輸電的線路損耗為10kV輸電線路損耗的692倍(26.32=692)。
　　(2) 配電室偏離負(fù)荷中心，增加耗銅量。因?yàn)榈蛪?80V輸電采用的電纜截面，比高壓10kV輸電采用的電纜截面大了20多倍，所以采用380V輸電比采用10kV輸電，在有色金屬材料的消耗上就增加約20多倍。再者，由于低壓配電系統(tǒng)保護(hù)級(jí)數(shù)很多，各級(jí)保護(hù)之間要有選擇性，往往使上級(jí)斷路器加大很多，電線、電纜的截面也就相應(yīng)的加大很多，這也使耗銅量增加。
　　(3) 配電室偏離負(fù)荷中心，降低了供電質(zhì)量。低壓供電的電流大，電壓波動(dòng)(偏差)也大，由于配電室偏離負(fù)荷中心，導(dǎo)致線路加長(zhǎng)，更易引起電壓偏差加大，容易出現(xiàn)欠電壓(用電高峰時(shí))或過(guò)電壓(夜間用電低谷時(shí))的現(xiàn)象。尤其是過(guò)電壓的危害更大，會(huì)嚴(yán)重縮短用電設(shè)備的壽命，甚至燒毀用電設(shè)備。
　　配電室深入負(fù)荷中心的重要意義，可以減少電能的損耗;輸配電設(shè)備網(wǎng)節(jié)約大量的銅(鋁)芯電纜及電纜敷設(shè)等相關(guān)費(fèi)用，節(jié)約初投資;提高供電質(zhì)量，減少用電設(shè)備的損壞，延長(zhǎng)用電設(shè)備壽命，降低維護(hù)工作量。
　　
　　3 二級(jí)低壓配電室、電纜豎井應(yīng)處于合理位置
　　目前，二級(jí)低壓配電室和電纜豎井，偏離其線路配出中心的現(xiàn)象也很嚴(yán)重。而它們每偏離最佳位置1m，電纜長(zhǎng)度(電流路徑需要一來(lái)一回)就要增加約1.5m，相當(dāng)于配電室偏離負(fù)荷中心約1.5m。所以，二級(jí)配電室、電纜豎井位于最佳位置，可有效的縮短低壓配電線路的長(zhǎng)度，既節(jié)材、節(jié)能，又可提高供電質(zhì)量。
　　配電室、二級(jí)低壓配電室、電纜豎井等，普遍偏離最佳位置的原因，往往設(shè)在建筑物的邊角位置。線路上的電能損耗，看不見(jiàn)、摸不著，難以引起人們的重視。這種不合理的設(shè)計(jì)，便習(xí)以為常、延續(xù)不止。
　　
　　4 限制供電半徑，有效控制低壓配電距離
　?。?）供電半徑的含義。常說(shuō)的供電半徑，應(yīng)當(dāng)正確的理解其含義，它指的應(yīng)該是輸配電導(dǎo)線、電纜的長(zhǎng)度(含室內(nèi)、室外、水平、垂直線路的總長(zhǎng)度)，而不是從建筑物中量出來(lái)的直線距離。這一點(diǎn)必須特別注意。
　?。?）380/220V供電半徑(配電距離)的控制。目前，在小區(qū)規(guī)劃和工程方案設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)低壓380/220V供電的最大半徑(線路長(zhǎng)度)進(jìn)行宏觀控制，建議參考《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2.3.1條的規(guī)定:“當(dāng)供電距離大于250m，計(jì)算負(fù)荷大于100kVA宜采用高壓供電”。此規(guī)定，只是對(duì)供電半徑的一個(gè)大概的粗略限制，不是硬性規(guī)定。與供電半徑有關(guān)的因素較多，在確定某工程的供電半徑時(shí)，應(yīng)根據(jù)該工程的具體情況，按照電線、纜允許的載流量及最大電壓降的限制，結(jié)合當(dāng)?shù)氐碾娫礂l件、初投資等因素，綜合考慮，確定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的供電方案。
　　（3）照明支線長(zhǎng)度的控制。由最末一級(jí)照明配電箱(常常設(shè)在建筑物的電氣豎井內(nèi))到最末端一個(gè)燈的支線長(zhǎng)度，一般要求不宜超過(guò)40m。這是按支線不超過(guò)其允許最大電壓降(約為額定電壓的2%)的宏觀控制值。在確定電氣豎井和照明配電箱的位置時(shí)，要考慮線路的水平拐彎和垂直部分的長(zhǎng)度，使每個(gè)電氣豎井到建筑物端部(或照明配電箱到最遠(yuǎn)一個(gè)燈)的直線距離，一般不宜超過(guò)30m;兩個(gè)豎井之間的直線距離，一般不宜超過(guò)60m。
　?。?）盡量做到三相負(fù)荷平衡，并注意減少諧波。盡量做到三相負(fù)荷平衡，并注意減少諧波，從而減小中性線中的電流，這不但減小了中性線上的電能損失，同時(shí)減小了線路的電壓降。如果中性線上無(wú)電流，則僅在相線上有壓降和電能損失，會(huì)有效的提高供電質(zhì)量、節(jié)能，且有利于供電安全。
　　 (5）合理的補(bǔ)償無(wú)功功率。因?yàn)闊o(wú)功電流同樣可在線路上造成電能損失和電壓降。所以，合理的補(bǔ)償無(wú)功功率，減小無(wú)功電流，可減小電能損失和電壓降，提高供電質(zhì)量。
　　
　　5 結(jié)論
　　在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源，合理設(shè)計(jì)中、低壓供配電系統(tǒng)，力爭(zhēng)配電室位于負(fù)荷中心，二級(jí)低壓配電室、電纜豎井應(yīng)處于合理位置，限制供電半徑，有效控制低壓配電距離，正確選用供配電設(shè)備的容量，盡量采用節(jié)能產(chǎn)品，縮短低壓配電線路的長(zhǎng)度。這些措施，涉及面廣量大、簡(jiǎn)單易行但易于忽視。應(yīng)引起高度重視，加強(qiáng)精益管理，采取綜合措施，努力降低損耗，不斷提升低壓線損管理水平。