論發(fā)電廠高壓輸電線路線損分析及降損措施

朱曉偉

摘? 要：當(dāng)前隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電能目前已經(jīng)成為人們不可缺少的資源，與人們生活與工業(yè)生產(chǎn)密不可分。但是電能在使用過程中也遇到了很多的問題，比如線損問題，線損是供電廠一項(xiàng)重要的衡量經(jīng)營狀況指標(biāo)，但是長期以來對其關(guān)注度并不高，根據(jù)這幾年線損數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，整個線路線損對于企業(yè)的經(jīng)營影響不大，但是卻嚴(yán)重降低了電能的整體利用率。近些年發(fā)電廠已開始著手加大降低配電網(wǎng)的線損，從而來不斷提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。文章主要從發(fā)電廠高壓輸電線路的線損狀況進(jìn)行分析，從而從降低線損的具體措施進(jìn)行分析和論述。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;高壓輸電線路;線損分析;降損措施

中圖分類號：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）14-0129-02

Abstract： At present， with the continuous development of social economy， electric energy has become an indispensable resource for people， which is closely related to people's life and industrial production. However， there are many problems in the use of electric energy， such as the problem of line loss， which is an important index to measure the operating condition of the power supply plant， yet it has not been paid much attention to for a long time. According to the statistics of line loss data in recent years， the whole line loss has little impact on the operation of enterprises， though it seriously reduces the overall utilization rate of electric energy. In recent years， power plants have begun to increase and reduce the line loss of distribution network， so as to continuously improve the economic benefits of power plants. This paper mainly analyzes the line loss of the high voltage transmission line in the power plant， and then analyzes and discusses the specific measures to reduce the line loss.

Keywords： power plant; high voltage transmission line; line loss analysis; loss reduction measures

當(dāng)前輸電線路是電能正常輸送和為用戶提供有效服務(wù)的途徑，是電網(wǎng)主要的組成部分，輸電線路的正常運(yùn)行才可以保證電能的正常輸送。當(dāng)前用什么有效辦法降低整個輸電線路的電能損耗，已成為發(fā)電企業(yè)關(guān)心的主要問題。為了更好的解決輸電線纜的損耗問題，需要發(fā)電企業(yè)從線路的損耗差異著手進(jìn)行分析，從而找出降低線路損耗的方法，有效提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1 高壓輸電線路產(chǎn)生的線損狀況分析

1.1 輸電線路線損的分類

高壓輸電線路的線損一般按照其使用特點(diǎn)，可以分為兩大類，分別是不變損耗和可變損耗。不變損耗也叫做固定損耗，不變損耗的線損大小與線路的電壓變化有一定的關(guān)系，與線路的電流大小變化無關(guān)。如果該線路的電壓變化相對比較穩(wěn)定的話，這樣線路的損耗大小將會不變。例如，生活中常見的發(fā)動機(jī)、電度表、傳感器等內(nèi)部鐵芯部分的電能損耗，以及高壓輸電線路的線路損耗都是屬于不變損耗范疇。其次是輸電線路的可變損耗，主要指的是輸電線路中各個元器件中產(chǎn)生的損耗，這里主要指的是元器件電阻在線路流經(jīng)電流時產(chǎn)生的損耗情況，可變損耗的大小與流經(jīng)電阻的電流是成正比的，通常常見的電力線路的損耗就是指可變損耗。

高壓輸電線路的損耗按照其性質(zhì)可以劃分為兩類，分別是線路的管理損耗和技術(shù)線路損耗。其中線路的管理損耗也可以成為不明損耗，主要是由于發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營管理問題和發(fā)電企業(yè)的規(guī)章制度的不健全，以及線路中計量線路產(chǎn)生的誤差引起的損耗，像我們平常生活中的出現(xiàn)竊電的事件，以及電工在抄表的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，都是屬于管理損耗的內(nèi)容。線路的技術(shù)損耗，也可以稱為理論損耗，主要指的是輸電線路的每個元器件在電網(wǎng)運(yùn)輸中的損耗，線路的理論損耗可以通過數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行計算，從而有效的減少或者控制線路的線損耗大小。

高壓輸電線路按照損耗的變化規(guī)律性可以分類三大類。輸電線纜可以分為線路的空載損耗、線路的負(fù)載損耗、線路的其他損耗等，從這三種線路損耗的導(dǎo)致因素上看，線路的空載損耗一般與線路上每個元件承受的電壓系數(shù)有關(guān)系，與通過該路徑的電流沒有直接的聯(lián)系，線路的負(fù)載損耗與線路流經(jīng)的電流有一定的聯(lián)系，與線路承受的壓力無關(guān)。其他損耗主要是與線纜企業(yè)的管理有一定的聯(lián)系?？梢酝ㄟ^以下公式更加清楚的了解這線損率的影響因素：

線損率=（線損電量/供電量）*100%=（供電量-售電量）/供電量*100%=（1-售電量/供電量）*100%。

1.2 高壓交流輸電線路上的損耗

交流高壓輸電線路上的損耗一般都是指在線路流經(jīng)電流時，線路的有效截面積變小，線路的有效電阻變大，導(dǎo)致線路損耗的功率變大;當(dāng)發(fā)電廠在發(fā)電過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)高壓輸電線路出現(xiàn)電暈的現(xiàn)象，就會出現(xiàn)電暈現(xiàn)象功率損耗。可見，輸電線路一般輸電電壓過大，線路的電暈現(xiàn)象越強(qiáng)，造成功率損失越嚴(yán)重。還有一類情況，當(dāng)輸電線路的外部工作環(huán)境發(fā)生變化時，比如，出現(xiàn)空氣濕度大，污染嚴(yán)重現(xiàn)象時，電暈的放電也會越來越強(qiáng)。當(dāng)在輸電線路內(nèi)部的自感以及外自感的作用下，同時在輸電線路電感和電容的濾波下，高壓交流電流就會出現(xiàn)電能的損耗現(xiàn)象，直接影響著輸電線路的電力質(zhì)量。

1.3 高壓直流輸電系統(tǒng)損耗分析

線路高壓直流輸電一般都有輸電能力強(qiáng)和低損耗特點(diǎn)，高壓直流輸電線路事故發(fā)生時對于線路的影響比較小，在長距離線路中可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)大功率輸電。高壓直流輸電也會產(chǎn)生線路損耗，一般包含流站線路損耗，直流輸電線路損耗以及接地極系統(tǒng)的線路損耗三個方面內(nèi)容。一般情況下，流站線路損耗和直流輸電線路損耗占比較大。在直流輸電線路損耗率一般與送電的實(shí)際距離和輸電線路的電流密度成正比的關(guān)系，與電壓成反比的關(guān)系，當(dāng)輸電線路的電壓一定時，輸電線路的線損率就只會受到送電的實(shí)際距離和輸電線路的電流密度的影響，從而得出輸電線路的線損情況與直流輸電線路的功率也有密切的關(guān)系，功率越大，輸電線路的線損也越大。其次在高壓直流輸電線路中，直流輸電線路的電阻不同，線路上的損耗也會不同。但是不管是高壓直流輸電系統(tǒng)，還是高壓交流輸電系統(tǒng)，都會包含導(dǎo)線的電阻熱損耗和電暈損耗 。一般直流輸電線路上會出現(xiàn)“空間電荷效應(yīng)現(xiàn)象”，使其電暈損耗比實(shí)際交流輸電線路小，直流輸電線路會產(chǎn)生極性效應(yīng)，當(dāng)受到環(huán)境的影響時，在直流電阻相對較小的情況下，輸電線路電阻損耗與線路的電流輸電相比會較少。直流輸電線路與交流輸電線路相比更加的經(jīng)濟(jì)，在直流輸電線路中輸出功率可以達(dá)3000MW，遠(yuǎn)超出了交流輸電線路的輸出功率。

2 發(fā)電廠高壓輸電線路降損的主要措施

2.1 交流輸電線路的降低損耗的辦法

當(dāng)前對于高壓交流輸電線路的損耗，一般都是由于自趨膚效應(yīng)和電暈放電兩個方面引起，現(xiàn)階段為了更好的降低交流輸電線路的損耗，可以采用下面這幾個措施，首先對于交流輸電線路要降低趨膚效應(yīng)。為了減少其損耗可以選擇多股絕緣導(dǎo)線，通過把多股絕緣導(dǎo)線編織成股的形式，來代替相同截面積的較粗的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，這樣的電線結(jié)構(gòu)，可以讓磁場在線體的內(nèi)部掀起旋渦，這樣就讓電流通過線體截面積時產(chǎn)生不均勻的分布，讓導(dǎo)體的電阻變小，同時有效減少輸電線路的線路損耗問題。其次，減少線路的電暈放電現(xiàn)象。當(dāng)線路的導(dǎo)線出現(xiàn)電暈現(xiàn)象時，線路的電壓會隨著線體的分裂數(shù)以及線體的半徑增大而加強(qiáng)， 這樣就需要發(fā)電廠選擇足夠的導(dǎo)線截面積從而來降低線體產(chǎn)生的磁場，避免或者減少出現(xiàn)線路的電暈現(xiàn)象，不斷降低線路的損耗。也可以采用分裂導(dǎo)線的形式來減少線路的感應(yīng)，降低線路的功率損耗。最后可以通過改善無功功率的分布情況來減少線路的損耗。交流輸電線路要不斷的提高功率因素，做到無功功率的合理分布，發(fā)電廠可以合理的增設(shè)無功補(bǔ)償裝置，不斷提高線體的負(fù)荷功率因素，從而降低線體的電壓和功率，減少發(fā)動機(jī)輸出的無效功率數(shù)量，同時調(diào)整線路三相負(fù)荷數(shù)值，通過以上的操作有效降低線路的損耗。

2.2 直流輸電線路降低損耗的辦法

高壓直流輸電線路主要是導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的損耗，一般發(fā)電廠都可以采用以下方式來降低損耗，首先可以采用提高輸電線路的電壓來降低損耗，在高壓直流輸電線路損耗的產(chǎn)生主要源于電阻，針對電阻的損耗可以采用以下幾個方面的措施。首先可以選擇提高輸電線路的電壓的方式，通過提高直流輸電線路的電壓，有效控制線路的線損現(xiàn)象。當(dāng)直流輸電線路的線體密度一定時，直流輸電線路中的電壓不斷的增加，就會讓輸電線路的線損越來越小，從而降低到一定值，并且對于高壓直流輸電線路來說，輸電線路的距離越大，線損的控制率也越大，可見，直流輸電線路可以通過有效控制線體的電壓大小，來降低輸電線路的線損。其次直流輸電線路可以通過降低線體流經(jīng)電流的密度，來有效控制輸電線路的線損。當(dāng)高壓直流輸電線路的輸送距離為一定值時，流經(jīng)線體的電流越小，高壓輸電線路的線損也會越小，電流與線損是正比例的關(guān)系，但是，如果在輸電線路距離過長的情況下，輸電線路的距離與電流的密度是成反比的關(guān)系，由此可見，高壓直流輸電線路可以通過經(jīng)降低流經(jīng)線路的電流，來有效降低輸電線路的線損。最后高壓直流輸電線路，也可以通過改變直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式的形式，來有效降低線損。一般情況下，直流輸電下路的雙極線并聯(lián)運(yùn)行方式產(chǎn)生的線損會很小，所以在高壓直流輸電線路中，發(fā)電廠都可以運(yùn)用改變直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式的方法，來盡快降低線損，通過降低線損率，不斷提高經(jīng)營效益。

2.3 發(fā)電廠高壓輸電線路提高管理線損有效措施

發(fā)電廠為了更好的提高高壓輸電線路的線損控制情況，需要從自身做好以下幾個方面，首先，需要改變原有的管理觀念，提高對于高壓輸電線路的線損控制力度，結(jié)合線損產(chǎn)生的原因，不斷的調(diào)整輸電線路的運(yùn)行方式，減少空載損耗現(xiàn)象，合理的配置電容量，定期做好電力設(shè)備的檢修，重視用電管理。其次，發(fā)電廠要對電力設(shè)備做好改造工作，做好電網(wǎng)升壓的改造工作，增加并行電路，不斷降低流經(jīng)電流的密度。最后，發(fā)電廠要健全管理機(jī)制，對于線路的線損情況要及時做好統(tǒng)計工作，提高抄表工作人員的技術(shù)水平，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，同時做好竊電事件的監(jiān)督工作，在管理上有序的開展分層監(jiān)督管理方式。

3 結(jié)束語

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電力應(yīng)用越來越廣泛，高壓輸電線路線損的情況，直接反映了發(fā)電企業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和生產(chǎn)管理的水平，其中線損的情況也直接影響電力企業(yè)的經(jīng)營情況，發(fā)電廠對于減損研究措施，將對電力企業(yè)的發(fā)展有重要的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]（特）高壓直流輸電損耗計算及節(jié)能降損措施研究[Z].南方電網(wǎng)超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心，2011.

[2]曹興霖，周娜，邱道尹.發(fā)電廠高壓輸電線路線損分析及降損措施[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報，2010，31（4）：61-63.

[3]邱道尹，周娜.發(fā)電廠高壓輸電線路線損分析及降損措施[J].電工技術(shù)，2010（8）：14-15，33.