摘要：电力配网的安全的经济运行直接影响企业的安全生产，并且电网的降损节能水平与企业的经济效益密切相关。本文对电力配网中主要耗能元件进行分析，探究了运行电压、线路运行方式、变压器负荷、三相负荷对电力配网损耗的影响，提出了电力配网降损节能方法，为电网的经济运行提供借鉴和帮助，降低企业电网运行损耗，从而提高企业的经济效益。
关键词：电力配网；经济运行；降损节能
引言
众所周知，降损节能是时代发展的要求，随着电力科学技术的不断进步，电力配网的降损节能问题越来越突出。降损节能可以有效的降低企业的成本，提高企业的经济效益，因此，探究电力配网经济运行降损节能措施，并对电力配网运行特点进行分析，有助于保证电力配网的安全运行和企业的稳定发展。
1电力配网中主要元件的电能损耗
1.1输电线路的电能损耗
电力配网中线路的电能损耗功率的计算：
ΔP=3I2RL×10-3 KW
ΔP%=ΔP/P=3I2RL/3UI=IRL/U
式中 ΔP―线路的电能损耗功率（KW）
P―线路输送的功率（KW）
ΔP%―线路的线损率（%）
I―线路中的电流（A）
U―线路的运行电压（V）
RL―线路的有效电阻（Ω）
计算公式（1）表示，线路中损耗的功率（ΔP）与线路流经的电流的平方成正比例关系，和有效电阻（RL）成正比例关系。计算公式（2）表示，线路的线损率（ΔP%）与有效电阻（RL）和配网线路电流成正比例关系。以上可以说明：通过减小线路的电流和有效电阻的方式，可以降低配网线路的线损率，若运行电压和有效电阻保持不变的情况下，减小配网线路的电流是减小线损率的唯一方法。
1.2变压器的电能损耗
空载损耗和负载损耗是变压器的功率损耗的两个部分。其中，空载损耗的大小和变压器的运行电压有关，负载损耗的大小与变压器流过的电流大小成正比例关系。
电力配网中变压器的电能损耗功率的计算：
ΔP=（I ²RT+U ²GT）×10-3
式中 ΔP―变压器的电能损耗功率（KW）
I―变压器绕组中的电流（A）
RT―变压器的等效电阻（Ω）
U―变压器的运行电压（V）
GT―变压器的等效电导（S）
从上式可得，减小变压器中的电流可以降低变压器的负载功率损耗，而减小变压器的运行电压可以降低变压器的空载功率损耗。
2输电线路的经济运行方法
电力配网的电能损耗大小与线路的电流和电阻有关。在一个电源输电和电流稳定的情况下，降低电源与受电元件之间的等效电阻可以有效的降低电能的损耗。降损节能最简单的方法是增加并列线路，即在电源与受电元件之间增加几条并列线路。
两条并列线路的等效电阻R1和R2，并列运行后的等效电阻计算公式：
R=（R1×R2）/（R1+R2）
一条线路单独运行的损耗功率公式为：
ΔP1=3I ²R1×10-3
两条线路并列运行的损耗功率公式为：
ΔP=3I ²R×10-3
两条线路并列运行后减少损耗的功率为：
Δ（ΔP）=ΔP1 －ΔP=ΔP1（R1/（R1+R2））
电力配网中自然功率因因数的增加不需要补偿设备的作用，只要从技术和管理方面上进行调整，便可以降低电网的无功功率损耗，该方法是提高功率因数最简单的方法。合理调整变压器、电动机、配电容器和电网的运行方式，可以有效提高电网的经济运行效果。提高功率因数，可以改善电力设备的利用率，满足自然负荷增长的要求。另外，对无功补偿的应用加以重视，来降低企业的经济运行成本并减少电能的损耗。
电力设备中各种谐波的产生会增加电网中变电器、电动机等设备的电能损耗。另外，涡流和磁滞现象会造成电网中电能的损耗，技术人员应对该方面加以重视。为了构成多相等效的整流系统，可以通过增加整流器脉波数来实现；在制造配置中，电力设备应采取措施来减少谐波，安装滤波器来消除谐波。
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3变压器的经济运行方法
3.1单台变压器的经济运行
对35KV及以下的变电站安装一台变压器而言，变压器的有功功率损耗（ΔP）和有功损耗率（ΔP%）之间的关系为：
ΔP=P0+β²PK
ΔP%=（P0+β²PK）/（βSncosθ+ P0+β²PK）×100%
式中 P0 ―变压器空载损耗（KW）
P ―变压器短路损耗（KW）
β―变压器负载率
Sn―变压器额定容量（kVA）
由以上公式可得，有功功率损耗和有功损耗率与变压器的负载系数成二次函数关系。当β=βJ时，即铜损与铁损相等时，ΔP%最小。
ΔP% =2P0/（βJSnCosθ+2P0）×100%
在实际电力配网运行中，缩小变压器负荷率与有功经济负载系数差距可以通过调整运行方式实现。为了达到电网经济运行和降损节能的目的，企业应尽量将变压器的负载率控制在合理范围内，减少空载变压器的使用频率可以有效降低电能的损耗，另外，控制距离较短的变压器负荷，实现电力配网的经济运行。
3.2多台变压器的经济运行
为了达到电网损耗最低并满足电网负载的需要，选择并列的变压器经济运行的运行方式。通过对各种运行方式的变压器进行计算，找出最合适的经济运行方式。当多台同类型的变压器并列运行时，分别计算其临界负荷，对于拥有两条以上的变压器的电力配网，有关部门应做出经济运行图，保证变电站达到最小电能损耗状态。为了实现多台变压器的经济运行，需要测量变压器并列运行时的最低负荷，可以通过增加变压器的数量来确定变压器的临界载荷，从而确定最合适的变压器并行数量。在多台变压器并列运行中，变电站的电压总负荷大于单台变压器的最大容量，采用n台变压器并列运行较为合适，当变电站的总负荷小于一台变压器的最大容量时，采用n-1台变压器并列运行较为合适。
目前，很多企业存在资金不足、电力设备落后的现象，性能不佳的变压器还在广泛使用，造成电力配网中电能损耗的增加。定期对设备进行维修并限定设备的使用年限，提高企业的降损节能效果。如果电网的线损波动较大，可以通过加强过程管理进而预控能力来改善。变电站在更换CT和电能表的过程中，会造成不可消除的损伤电量参数的遗失；缺少关口电量的相关数据会造成估抄现象；售电电量与关口电量没有同时记录，及售电电量和供电电量没有同事跟踪，错过处理故障的最好时机；负荷的快速增长会造成滞留电量的增加。窃电现象的频发发生，有关部门应加强对该方面的管理。
4电力配网中降损节能的措施
4.1合理调节运行电压
提高输电线路运行电压百分比率a的计算公式：
a=[（U’ －U）/U]×100%
式中 U’ ―电网调压后的电压（KV）
U ―电网调压前的电压（KV）
电力配网损耗功率变化的计算公式：
Δ（ΔP）=ΔPK[1－1/（1+a ²）]－ΔP0（2+a）
式中 ΔP0―调压前电力配网的空载损耗功率（KW）
ΔP0―调压后电力配网的负载损耗功率（KW）
合理调节运行电压是通过合理调整发电机出口电压和调相机的无功功率实现的，使用电容器和电抗器可以保证电力配网的无功功率平衡状态，变压器的接头位置改变可以使电压保持在合理范围内。合理调整运行电压可以有效的降低电力配网的电能损耗。
针对一台变压器来说，其变损率最低的时候，恰恰是负载损耗与空载损耗相等的时候。然而对整个电力配网而言，变压器线损率最低的时候，恰恰是空载损耗与负载损耗相等的时候。电力配网建设水平和不同地区的电力需求不同使空载损耗与负载损耗不相同。电力配网的电荷上升较快会造成空载负荷小于负载负荷；电力配网建设太快会造成负载损耗小于空载损耗，这些状况都不利于电网的降损节能。实践证明，调整电力配网的运行电压大小可以缩小负载损耗和空载损耗的差距，从而保证电力配网的经济运行。提高运行电压可以通过减小电力配网中各元件的电流来实现，适用于负载损耗较大的情况；降低运行电压可以通过减小变压器的铁损来实现，适用于空载负荷较大的情况。
4.2平衡三相负荷降低电网损耗
在电力配网中，三相负荷的不平衡会增大变压器的电能损耗，对变压器口和线路的电流进行测量，保证各负荷间的平衡，可以有效的降低电网的电能损耗。电网的平衡性对整个电网的经济运行具有重要意义，三相不平衡会增加变电器等设备的损坏。
对于某线路的三线电流分别为IA、IB、IC，中性线电流为I0，相线电阻（R），这条线路的有功损耗为：
ΔP1=IA 2R +IB2R +IC2R+ 2 I0 2R
三相电流平衡时的有功损耗为：
ΔP2=IA 2R +IB2R +IC2R
由以上公式表明，中性线电阻和相线电阻相同时，单相负荷的功率损耗是某一相功率的1/6。但是实际中性线电阻大于相线电阻，造成了电网的电能损耗。三相负荷电流的不平衡会增大电网的电能损耗，三相负荷电流越大，电网损耗越大。技术人员对输电线路检查时，一定要注意检测的顺序，一般从电力配网中的线路末端开始对三相负荷进行检查，并及时调整三相负荷的平衡，保证电网的经济运行和降低电能的损耗。
5结束语：
结合电力配网的经济运行特点，对电网降损节能措施进行探究，可以有效提高企业的降损节能效果。准确调整运行电压、调整变压器负荷和平衡三相负荷等措施可以有效的保证电力配网的安全运行，并降低企业的成本，从而达到降损节能的目的。保证单相负荷在相线的对称且均匀分布，有助于降低电力配网的电能损耗。
参考文献：
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[3]孙雷雷.电网降损节能的经济运行[J].企业技术开发.2009
[4]闫丽梅，张艳.企业配电网综合评估[J].自动化及仪表.2010
论文作者:叶泳泰
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/7
标签：变压器论文; 电力论文; 电网论文; 电能论文; 负荷论文; 经济运行论文; 线路论文; 《基层建设》2016年14期论文;