摘要：本文根据笔者实际工作实践，从规划、设计、变压器选型、无功补偿、电网运行等方面详细的论述配电系统技术降损措施，理论指导实践，从而实现电网经济运行。
关键词：降损；补偿；负荷
引言
加强技术措施降损工作是线损管理的关键，电网管理信息化的开展，营销SG186运行、生产管理系统运行、智能电表采集器的安装等科技的技术的投运，为降损管理提供了科学的依据，充分运用这些信息功能，是提高电网经济效益的根本，总结实践配网电能损失的情况，如采取必要的技术措施，对设备、线路进行改造取得一定的降损效益，实现多供少损，提高电网经济运行。根据实际工作实践，对配电系统降损技术措施进行分析。
1．规划设计时，提倡设备选型采用新技术、新设备、科学合理的网络布局、减少供电半径、科学选择导线截面，调整功率因数，增加设备利用率等方法，进行科学降损。
工作中结合配网的建设和改造，提早规划，调整配网网络布局，加强高低压线路改造，通过配网改造，科学布局电网供电结构、减小供电半径、合理布置变压器的位置。
2. 尽量缩短高、低压线路供电半径，避免迂回供电、近电远供。按照规定，10kV线路供电半径应小于15km,0.4kV线路供电半径应不大于0.5km。配电变压器应按容量小(一般不宜超过315kVA)、广布点、缩短供电半径的要求进行建设和改造。
减小供电半径原则配置电源点。如果台区低压向一侧方向供电，与向两侧供电对比，如果二侧负荷相等，比一侧供电，线路损失减少3倍左右。向三侧供电，如果三侧负荷相等，比一侧供电，线路损失减少8倍左右。因此低压线向几侧供电与线损关系很大。高压线路有线路通道时要负荷中心，无通道可以考虑用高压电缆引入，应避免配电变压器在非负荷中心，低压供电方式尽量采用中心供电，负荷要在线路的前端，可以更好减少损耗，保证末端用户电压质量。
3.加快高耗能变压器的更新改造，并合理地选择容量。根据实际情况，选择变压器的容量和型号。要科学合理选择节能型变压器，根据负荷情况配置变压器的容量。配电变压器容量与用电负荷的容量比以1：1.5 ～1：1.8为宜。
配电变压器在电网中运行的数量多，是造成配网损耗的主要因素，变压器空载损耗为固定损耗，节能型变压器空载损耗较小，与SJ型变压器相比较空载损耗相差3倍，因此减少配电变压器损失的方法就是采用节能型变压器和提高配电变压器的负荷率。因电网不断地改造基本淘汰SJN、S7系列高耗能配电变压器。新安装的变压器推广采用SH15、S13系列和非晶合金变压器。科学合理的选择变压器容量，提高变压器的利用率，经济负荷率，减少“大马拉小车”现象。对季节投运变压器及时停运，对于长期处于轻载运行状态的变压器，应更换小容量变压器；对于长期处于满载、超载运行的变压器，应更换容量较大容量的变压器。
4.增加无功补偿装置，提高功率因数
在电力系统中，由于大量电感供用电设备运行，如:变压器、电动机、电力线路等，这些设备吸收大量的无功功率，因此造成电网电压低，功率因数低，降低发供电设备出力，导致电网能耗增加。
工作中，要科学、合理配置无功容量。供电营业管理规定：高压供电的工业用户必须保证功率因数在0.9以上，其它用户保证功率因素在0.80以上。功率因数达不到要进行奖惩，为保证功率因素的要求，在设计时按照变压器容量的20%-30%考虑无功补偿。
无功补偿提高功率因素可以有效减少能耗
无功补偿对降低电能损耗的作用大小，可以用一个计算公式表示： P= IUCOSφ
∵I1/I2= cosφ2/cosφ1
∴线损 P的减少量ΔP%=(1-I2/I1)×100%=(1-cosφ1/ cosφ2)×100%
∴当功率因数提高0.15时，有功损耗将降低25％到40％。
所以，无功补偿能够很好的降低能量的损耗，无功补偿达到标准使电压更稳定。
由上面的的计算公式可以看出，配电系统中变压器的电压差不多都是输送无功负荷产生的，功率对电压的稳定性中有着不可磨灭的作用。所以，只要在电力输送过程中尽可能的减少无功功率，就能够保证电压的稳定性，使电网安全运行。
加装配网的无功补偿设备，优化无功配置。用电设备功率因数降低之后，将导致电压降低，低压设备不能可靠运行，使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。因为发电机或变压器在额定电压条件下正常运行，用电设备不容许超容运行，因功率因素降低，则有功功率随之降低，使设备容量不能充分利用。提高功率因数可减少设备投入，功率因数低，增加配电线路中的有功功率和电能损耗，电能的损耗的大小与流过导线电流平方成正比，同一截面，流过的电流越大，功率损耗越大，并转化为热能散发于空气中。因此电力系统在实际工作中要注意，提高电网功率因数。
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提高功率因素的主要途径是：一是要求设备提高自然功率因数，减少电力系统中各个部分所需的无功功率，因此要采用节能型变压器、电动机等设备；二是进行补偿。补偿的方式选择：1、就地补偿：对于低压设备本身进行补偿，《电网电压质量和无功电力管理办法》规定，低压设备5KW以上的交流异步电动机应进行随机补偿。2、集中补偿：在配电室进行集中补偿，一般按照变压器容量的20%-30%进行自动补偿，在配网中，单项负荷较多，特别是居民生活为主的综合变台，以前采用三相共补，经常照成某相欠补或过补，造成不必要的损耗，现在采用三相共补与单项补偿相结合混合补偿智能控制器，更好的提高功率因数，使补偿更加科学合理。10KV电力线路应有分段补偿，在线路主干上作半露天的分散补偿，负荷较大、半径较长线路，可以分成几组安装主干线路上。线路负荷分布均匀是安装在主干长度的2/3处，线路负荷分布在线路尾端，电容器应安装在线路尾端。35KV变电站要集中补偿，目的在变电所10kV母线上设置一组或多组电容器组，根据电压和功率因数需要进行投切。
5.提高电网合理运行水平
在电网电压在允许波动的幅度内，运行电压提高，电流相对降低，运行电压降低电流相应提高，电能损耗与流过的电流平方成正比，与电网运行电压的平方成反比。
适时调整运行电压，及时调整变压器的运行分接头。明显地降低线路电能损失，变压器的损耗主要是空载损耗和负荷损耗，而配网中S7、S9高损耗变压器较多，一般变压器的空载损耗大于负荷损耗，空载损耗与电压的平方成正比。新的营业管理规定，不能向用户收取变损电量，所以变压器损耗是配电网线损的重要组成部分。如果变压器超过额定电压5%运行时，变压器铁损增加约15%以上；若超过电压10%则铁损将增加约50%以上；电压低时，变压器本身没有什么损害，只是降低一些出力，影响低压侧电压。如果采用节能变压器，降低空载损耗，提高运行电压，更好的降损。
电力运行管理规定，用户端电压合格率应达到90%，电压允许偏差380V允许偏差值为+7%、-10%，10KV允许偏差值为+7%、-7%，因此在合格电压范围内调整电压，可有效减低线损。
提高运行电压与降低电能损耗的关系
电压提高百分数（Δu%）电能损耗降低百分数（ΔP%）
12
24
35.75
47.55
59.3
611
712.7
如果电网负荷重，变压器空载损耗占总损耗比例小，此结论成立，当负载轻，变压器可变损失减小和固定损耗的增加抵消，线路损失可维持不变。在运行管理中我们要重视这点。
6.平衡变压器三相负荷
三相负荷平衡时，零线没有电流，当负荷增减（主要是单相负荷），会出现三相负荷不平衡，，当三相不平衡时产生零序电流，零序电流产生，零序磁通，产生零序电动势，导致三相电压中性点位移，负荷重的一项电压低，负荷轻的二相电压升高，对低压电器运行不利。
平衡变压器三相负荷，在低压配电盘安装零序电流表，随时观察，在配电网络中，一般采用三相四线制供电，采用Y,yn0接线组别的变压器。其目的，充分利用设备、提高设备利用率，节省对设备的投资。当三相负荷平衡时，零线没有电流，照成负荷不平衡原因，主要是单相设备运行，配网单相设备很多。运行规程规定三相负荷平衡不能超过15%。中性线上将有电流流过，将增加线损。中性线上流过的电流越大，引起的损耗也越大。因此配网运行维护人员要经常测试变压器的各相电流，根据不平衡负荷的大小，进行调整，使之保持平衡，以降低线损。定期地进行三相负荷的测定和调整工作，使变压器三相电流接近平衡，不用任何投资、只要加强管理和责任心，有效的降损措施。
7.合理选择导线截面
线路导线截面，对供电的安全可靠和保证供电质量十分重要。实际工作中，要按电压损耗选择线路导线截面，同时要考虑导线的机械强度，导线正常发热温度。根据降损的要求，要严格按照经济电流密度选择导线截面，导线越粗，电阻越小，电能损耗小，导线小、投资少，综合考虑各方面因素，选定导线截面积。
科学、合理的加强线路改造、根据负荷情况、规划、选择安全经济的导线截面。根据负荷情况，导线截面一般应优先按照经济电流密度来选择。低压导线截面一般按运行负荷情况来确定，随着经济发展，主干不应小于70mm2，分支线不应小于50mm2;10kV配网线路主干线，导线截面不应小于120mm2，支干线不应小于70mm2，分支线不应小于50mm2；设计时还要考虑发热条件和机械强度的要求。对于部分低压线路超过允许供电半径，导线截面太小，存在“卡脖子”现象，必须更换。对于老化线路、负荷较大的线路，合理安排技改，逐步更换导线截面，降低导线电阻，降低电能损耗，提高电压质量。
8.加强对配网电力线路的运行维护和提高春季、秋季检修质量。加强停电检修质量，清扫变压器、断路器及绝缘瓷件，定期进行线路巡视，更要加强夜巡次数，发现树枝触及带电导线，要及时砍伐，看到绝缘子污秽或闪络，要停电给予清扫或更换绝缘子，发现导线接头松股或接处不良，要停电对线路及时检修。在工作中特别要注意，对电力线路通道沿线的树木要经常剪枝伐树，特别低压线路，树木触线经常发生。因提倡植树、城镇绿化需要，在电力通道上树木生长茂盛，因此对于城镇可以采用架空绝缘导线，从技术上减少线损的损失。
加强配网管理，在规划、设计前期、工程施工中要充分考虑技术降损的作用，把先进的设备技术与生产实践经验结合起来，实现技术降损，提高电网运行水平，为供电企业带来更大的经济效益。
论文作者:刘志永,,尹海峰
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2018年11期
论文发表时间:2019/1/2
标签：变压器论文; 负荷论文; 电压论文; 导线论文; 线路论文; 电网论文; 功率因数论文; 《中国电气工程学报》2018年11期论文;