综述电网经济运行措施

综述电网经济运行措施

摘 要：电网电能损耗率（即线损）是考核供电企业的重要经济技术指标之一，降低线损是提高经济效益的一项重要举措，如何降低电网的电能损耗，与经济调度、电网改造、负荷管理、线损管理等方面密切相关。通过分析，结合电网的实际运行情况，选取最佳的供电方案，实现经济运行，使网络的总线损最大限度地减少，节约电能，提高企业和社会效益。

关键词：电网；经济运行方式；电压；功率因数

1引言

电力作为一种使用方便、优质的二次能源，被广泛应用在国计民生的各个领域，电力工业本身既是重要的能源用户，也是耗能大户，根据有关资料的估算：从发、供、用电的整个过程中，电力系统中的各种电气设备电能消耗约占发电量的30％，这说明电力系统自身电能损耗是相当大的，要真正达到降损节能必须从系统本身出发，寻求一条不用物资投资或少量投资，依靠高新技术就能节电的途径。

电网经济运行就是一项实用性很强的节能技术。这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，采取一系列技术措施如：选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，达到减少系统损耗，提高经济效益的目的。

2网损产生的源头

电能在电力网的各个部件传输过程中，主要存在各电压等级的线路损耗和各类变压器损耗。

2.1线损

线损分固定损失、可变（变动）损失和其它损失三部分。①固定损失，一般不随负荷变化而变化，只要电气设备带有电压，就要消耗电能，就有损失，这种损失称为固定损失，因此，也称空载损失或铁损及基本损失。严格来说，固定损失是不固定的，它主要与外加电压的高低有密切关系，但实际上电网电压的变动不大，认为电压是恒定的，因而这个损失基本上也是固定的。②可变损失，是随负荷电流的变动而变化的，它与电流的平方成正比，电流越大，损失越大。③其它损失，又称不明损失，指的是供用电过程中的跑冒滴漏等造成的损失。

2.2变压器运行损耗

变压器运行时损耗主要分为两部分：第一部分为在变压器铁心中产生的损耗———铁损（P

o），铁损不随负载的变化而变化；第二部分为变压器导体中产生的损耗———负载损耗（P

k），在运行中负载损耗是一个动态的损耗。根据W=I2R可看出，负载损耗与输出电流的平方成正比，可见负载损耗是随着变压器的负载大小变化而成平方关系增长的。另一方面变压器运行时的负载损耗还随着变压器运行时的温度变化而变化，这是因为变压器绕组直流电阻是随着温度的变化而变化的，R1=R75×（235+T1）/（235+75），R75为变压器出厂在参考温度75℃下的直流电阻导体在75℃下的电阻率为=0.02097），变压器的出厂负载损耗就是在这一温度下的损耗。变压器额定运行时的有功功率损耗：P=Po+Pk式中：P为变压器的空载损耗；Po为变压器的75℃下负载损耗；Pk为变压器任意时刻运行的有功功率损耗。P=Po+（I/IN）2×（[235+T1）（／235+75）]×Pk式中：IN为变压器的额定电流；Pk为变压器在75℃下的标称负载损耗；T1为变压器运行时的实际温度（也就是变压器绕组温度）。

3主要降损措施

电网运行降损措施包括的内容与种类较多，根据各方面经验与理论总结达十方面一百余种节电方法，下面仅从电网经济运行的一些主要方面讨论降损的主要技术措施。

3.1调节线路电压

在负载功率不变的条件，提高线路电压，线路电流会相应减少，线路损失会随之降低，如果将6kV升压10kV，线路损失降低%，将10kV升压到35kV，线路损失会降低92%，在负载容量较大时，离电源点较远宜采用较高电压等级的供电方式。提高配电线路供电电压会增加配电变压器的损耗。因为变压器空载损耗与所加电压平方成正比，有时提高电压会使综合线损率增加，所以要线损、变损综合考虑。线路负荷高峰期应提高电压、低谷时不易提高电压；变压器空载损失功率大于线路损失功率时，不易提高电压，应适当降低。低压线路提高供电电压也会增加机械电能表电压线圈的电能损失，但一般来说线路损失大于电能表线圈损失，故提高低压线路电压是减少低压损失的一个有效措施。

3.2降低变压器损耗的技术措施

为降低变压器损耗，必须使变压器在经济运行方式下运行。当一个变电所内装有n（n≥2）组容量和型号都相同的变压器时，根据负荷的变化适当改变运行的变压器组数，可以减少

有功功率损耗。变压器的经济运行，就是要确定对应于某一负荷，投入几组变压器，可使总的有功功率损耗最小。投切变压器的负荷功率值称为临界功率Scr

式中：Sn为一组变压器的额定容量；Po为一组变压器的空载损耗；Pd为一组变压器的短路损耗。当负荷功率Sfm＞Scr时，宜投入K组变压器运行；Sfm＜Scr时，则减为K-1组。如某35kV变电所有两台容量为5.6MVA的主变压器，在夏季负荷高时采用两台变压器并列运行，在低负荷季节时退出一台，以减少变压器的损耗。在220kV变电所由于考虑供电可靠性及加装了备用自投装置，基本上不考虑单台主变运行，随着电网结构的日益完善，将下级变电所及用户的电源调整为不同的220kV变电所供电，根据负荷变化情况，就可以考虑220kV单台主变压器运行，降低变压器空载损耗。

3.3合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行

变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。

合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区。当负荷的铜损和铁损相等时，变压器效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。

平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗。变压器不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。合理调配变压器的并列与分列的

经济运行方式。按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。

变压器运行电压分接头优化选择。在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。

合理考虑变压器的特殊经济运行方式，降低损耗。根据不同的运行方式与电网结构，需要考虑变压器一些特殊的运行方式，如三绕组与双绕组并列、两侧并列与另一侧分列及负载有备用电源等等，以达到最佳的经济运行。

根据不同用户，采用一些特种变压器。由于供电系统的用户范围广大，对一些特殊用户要考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到最佳的经济运行状态。如单相变、电炉变、调压变、专用变等，以满足专一用户而不影响其他用户的经济运行。

3.4合理调节配网运行方式，使其经济运行

充分利用电网中现有输(配)变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

合理调整配电线路的联络方式。配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。

推广带电作业，减少线路停电时间。对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则负荷电流全部通过另一条运行的线路，使线损大大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

3.5合理配置电网补偿装置及补偿容量

增装无功补偿设备，提高功率因数。对农网线路，合理增设电容器，增强无功补偿，提高功率因数，根据供电网络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电所可通过高压柜灵活控制功率因数的变化。提高功率因数的途径主要有：①减少电力系统中各个部分所需要的无功功率，特别是减少负载的无用功消耗；②进行补偿。提高自然功率因数：采取降低各变电站，用电设备所需的无功功率，以改善其功率因数的措施，称为提高自然功率因数。无功补偿提高功率因数：用无功补偿设备补偿用电设备所需的无功功率，以达到提高功率因数的目的，这种方法称为人工无功补偿的方法。

无功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的

合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的补偿方式。

合理考虑并联补偿电容器的运行。过去主要考虑投入电容器能减少变压器和线路损耗，而忽视了电容器的投入会增加电容器的介质损耗。所以应以总损耗最小为基础来计算投切电容器的临界点负载和多组电容器的经济运行区间。

4结束语

电力线路和变压器是电能损耗的主要设备。实践证明，组织好变压器的经济运行、减少电力线路的损耗是降耗节能提高效益的关键。网损的降低，对电网经济运行起到了极大作用，可

以有效降低电网成本，提高用电效率，起到节能的效果。由于当前绝大部分供、用电单位的变压器及其供电线路都在自然状态下运行。而非经济运方式，因此开展变压器及其供电系统经济运行意义重大。变压器及其供电系统经济运行降损的社会效益有：节约资金，即节约电容器的投资和减少变压器的投资；减少电压损耗，提高供电质量；进一步降低线损，改善环境；节约资源，为子孙后代造福。由此可见，电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低，推广电网经济运行降损措施，其潜力巨大，经济效益显著。