110kV電網(wǎng)的線損成因與控制

張躍庭

摘 要：文章從線損成因出發(fā)，對110kV電網(wǎng)線損控制的幾個主要方式進(jìn)行了淺要討論。

關(guān)鍵詞：110kV；電網(wǎng)；線損

我國供電系統(tǒng)龐大，輸配送網(wǎng)絡(luò)繁雜，對應(yīng)的在電能的輸送過程中，就不可避免地會產(chǎn)生各種損耗，這其中線損作為電能損耗最為重要的組成部分之一，所帶給電網(wǎng)的影響不容忽視。就目前我國的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r而言，與世界上發(fā)達(dá)國家相比仍然存在距離，線損整體偏高，有待于進(jìn)一步的改善。

一、線損產(chǎn)生影響因素分析

所謂線損，即指是以熱能形式散發(fā)的能量損失，即為電阻、電導(dǎo)消耗的有功功率，實(shí)際工作中也會稱其為網(wǎng)損。在110kV供電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，尤其是對于我國而言，供電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時存在多種供電方式，因此電網(wǎng)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出極為突出的不對稱特征。在這種電網(wǎng)環(huán)境中，負(fù)荷隨機(jī)性大，設(shè)備參數(shù)以及實(shí)時數(shù)據(jù)都難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確獲取，因此雖然對于線損計算的模型趨于成熟，但是想要實(shí)現(xiàn)有效的計算，仍然是一個重要問題。就目前的情況看，110kV供電網(wǎng)絡(luò)計算線損需要重點(diǎn)考慮兩點(diǎn)，首先是等值電阻法并不適用，龐大的供電線路，想要統(tǒng)計出完整數(shù)據(jù)體系難度可行而知，即便只是配變出口的電量、電流、電壓參數(shù)等幾個主要方面，也幾乎沒有可能收集完整。除此以外，對于供電方式也需要展開額外考慮，三相不對稱結(jié)構(gòu)的供電線路電能損耗計算，必須在對供電方式進(jìn)行區(qū)分的前提下才能有效進(jìn)行。

通常認(rèn)為，電阻以及磁場，是造成電網(wǎng)線損形成的主要原因。電力在傳輸?shù)倪^程中，因?yàn)殡娮枳饔枚霈F(xiàn)的導(dǎo)體發(fā)熱現(xiàn)象，以及電網(wǎng)環(huán)境中的電氣設(shè)備在運(yùn)行時，其鐵芯會受到磁場的影響而產(chǎn)生磁滯以及渦流，從而導(dǎo)致鐵芯產(chǎn)生溫度升高和發(fā)熱，即勵磁損耗，是造成線損的兩個固定因素。但是從線損的控制以及改善的角度看，則存在更多因素不容忽視。能夠?qū)€損造成影響的，首先是并未能完全落實(shí)的無功就地補(bǔ)償問題。在變電站運(yùn)行過程中，通常未能將電容使用與無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)良好銜接，則當(dāng)電網(wǎng)電壓過低的時候，多僅僅對主變調(diào)壓接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)，而未能將其與無功補(bǔ)償進(jìn)行結(jié)合考慮，進(jìn)一步會造成高壓線路功率因數(shù)偏低的問題，最終導(dǎo)致無功損耗增加，線損偏大。其次，供電方式同樣不容忽視。之前在分析線損計算的時候已經(jīng)提及，供電方式是影響線損高低的重要因素，當(dāng)前很多電網(wǎng)已經(jīng)完成了全網(wǎng)的單變單線治理工作，但是由于主變空載、不合理供電方式等原因，線損問題常常居高不下。在實(shí)際工作中的具體表現(xiàn)主要有兩個方面，其一，是在用電負(fù)荷處于低谷時，主變僅需要一臺即可滿足需求，則備用的主變空載損耗會引起線損升高；其二則是在雙電源線路環(huán)境下，會因?yàn)楣╇姺绞脚渲貌缓侠碓斐删€損過高。除此以外，很多細(xì)節(jié)也會倒是線損居高不下，諸如線路的老化或者線徑過小，造成線路電阻增加，進(jìn)一步導(dǎo)致線損的升高?；蛘呔€路之下樹木未能及時得到妥善清理，導(dǎo)致高壓線對樹木放電，損失電量，進(jìn)一步影響電網(wǎng)供電可靠性，同樣是造成線損增加的重要原因。

二、110kV電網(wǎng)線損的控制

雖然在實(shí)際工作中，只有深入到線損形成的每個細(xì)節(jié)原因中進(jìn)行分析，才能獲取到對其進(jìn)行有效控制的方案，但是通過多年線損控制的工作經(jīng)驗(yàn)，以及對既有檔案材料的整理，可以發(fā)現(xiàn)，對于110kV供電線路而言，其線損補(bǔ)償方法主要可以從如下幾個方面著手展開：

（一）改善電網(wǎng)供電形態(tài)

對于供電結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，能夠直接影響到線損的控制，這已經(jīng)是前文中反復(fù)確定的一個重要方面，在實(shí)際工作中，加強(qiáng)對供電半徑的規(guī)劃，是這一方面的重要手段。我國110kV電網(wǎng)在發(fā)展的過程中經(jīng)歷曲折，結(jié)構(gòu)也因此未能達(dá)到最優(yōu)規(guī)劃，其中最為突出的表現(xiàn)為110kV電源布點(diǎn)少，部分變電站主變?nèi)萘坎蛔?，存在單主變?dú)立運(yùn)行，沒有備用主變的情況，大大削弱了變電站運(yùn)行可靠性，不符合供電安全基本準(zhǔn)則的同時，也加劇了線損問題的嚴(yán)重程度。針對此種情況，當(dāng)前需要改善的首要問題在于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，謹(jǐn)慎選擇供電輸電電壓，對既有的中低壓配電網(wǎng)進(jìn)行有選擇的升壓。對于新建供電網(wǎng)絡(luò)中的主變壓器，應(yīng)當(dāng)盡量選擇用新型節(jié)能且有載調(diào)壓變壓器，同時注重對110kV主干網(wǎng)線路進(jìn)行合理規(guī)劃，調(diào)整其選用纜線截面和型號，將線損控制在可以接受的范圍之內(nèi)。

（二）加強(qiáng)無功建設(shè)

對于電力系統(tǒng)而言，無功電源和有功電源同樣是保持電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要依據(jù)，因此必須在面向電力系統(tǒng)的時候確保實(shí)現(xiàn)無功功率平衡。對于110kV電網(wǎng)而言，應(yīng)當(dāng)加配變安裝隨器分散無功補(bǔ)償，同時健全無功電壓優(yōu)化控制技術(shù)手段及無功補(bǔ)償同步建設(shè)，注重對變電站內(nèi)以及配網(wǎng)高低壓無功設(shè)備容量進(jìn)行合理配置和規(guī)劃。除此以外，還應(yīng)當(dāng)對無功設(shè)備的運(yùn)行狀況加強(qiáng)管理，尤其是在入夏之前應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)必要的檢查維護(hù)，溫度偏高的夏季更應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)紅外測溫等監(jiān)控數(shù)據(jù)獲取，及時發(fā)現(xiàn)故障，更換功能不足的外熔斷器，改造串抗率配置不合理的無功裝置等，切實(shí)提升電網(wǎng)運(yùn)行可靠性，并且借此降低電網(wǎng)線損。除此以外，還應(yīng)當(dāng)要求各單位健全配網(wǎng)高低壓無功補(bǔ)償裝置臺賬，積極采集低壓無功自動補(bǔ)償裝置相關(guān)運(yùn)行材料，以此作為進(jìn)一步完善的依據(jù)。

（三）控制諧波危害

對既有線路環(huán)境的線損進(jìn)行定期的統(tǒng)計，在考察其形成原因的時候，應(yīng)當(dāng)將諧波作為一個重要方面進(jìn)行衡量，并且深入分析找出諧波源，加裝對應(yīng)的控制設(shè)施，同樣是改善110kV線損的一個重要手段。如果諧波形狀清晰，可以重點(diǎn)考慮是由電動機(jī)控制器引發(fā)，此種情況可以考慮引入濾波器來對諧波進(jìn)行控制；而對于逆變器所產(chǎn)生的諧波，則會因?yàn)檫咁l帶上的頻率隨傳動裝置變化而無法通過濾波器進(jìn)行消除，針對此種情況，可以引入有源濾波器，通過主動注入一個電流的方式，來對因?yàn)樨?fù)荷而造成的諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償修正。此種方式雖然會增加成本，但是優(yōu)勢顯著，對于，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以及防止電網(wǎng)諧振均有著不容忽視的積極價值。

三、結(jié)論

對于110kV電網(wǎng)而言，控制線損是不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有不斷深入分析細(xì)節(jié)，總結(jié)控制效果，才能切實(shí)推動線損工作向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷萬明.供電線路理論線損計算方法研究[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[2]于楊.淺談臨滄供電公司配網(wǎng)降損管理[J].小水電，2009（2）.