电网运行中电能损耗的主要环节与节能运行措施

【摘 要】随着时代的进步和社会经济的发展，人们的电力需求越来越大，电网规模也在不断的扩大；在输变配电过程中，会有电能损耗产生，会对电网的供电质量造成较大的影响，并且还会对电力使用效率和经济效益造成影响，需要引起人们的足够重视。本文简要分析了电网运行中电能损耗的主要环节与节能运行措施，希望可以提供一些有价值的参考意见。

【关键词】电网运行；电能损耗；节能措施

随着市场经济体制的确立和完善，电力企业之间的竞争日趋激烈，要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟，并且获得发展和壮大，就需要重视电能损耗，采取一系列有针对性的措施，降低电能损耗，提高电网运行的节能效果。本文以某电网为例，进行了详细的分析和论述。

1 电能损耗的组成

电能损耗指的是电能在输、变、配的传输过程中，由于输、变、配的设备中有阻抗和导纳存在，就会产生电能损耗，这些电能会转换为其他型式的能，如热能、磁能、电磁能等。电能损耗的数值可从各个环节的关口计量中计算出来，电能损耗包含管理损耗和技术损耗两方面。管理损耗是指由管理因素和人为因素导致的，为了降低这方面损耗，就需要强化管理。技术损耗则是电网中各个元件所产生的实际能量损耗，根据其特性不同又可分为固定损耗和可变损耗两部分。电力网运行时，在串联阻抗中产生的功率损耗与通过的负荷有关，因负荷而变，故称这部分损耗为可变损耗，如变压器的铜损；在并联导纳中产生的功率损耗与电网电压有关，变化范围很小，故称这部分损耗为固定损耗，如变压器的铁损、输电线路的电晕损耗等。

2 电能损耗的原因

结合具体情况，电能损耗产生的原因可从以下这些方面来分析：

一是三相负荷不平衡。因为三相用电负载分配不均，或者临时投入大功率单相负载，或者单相负载设备用电不同时，都会造成三相负荷不平衡，使得零线电流变大，线路的电能损耗增加。另外，由于三相负载不平衡，配电变压器的电能损耗也会增加，并且造成三相电压降不一致，影响正常供用电，极端情况下，会造成配电变压器因单相严重超载而烧毁。

二是不合理的输配电网络。由于线路迂回供电、电源布点不合理造成供电半径过长，或者输配电线路采用的导线线径太小，都会造成线路阻抗增大，使得线损增加。

三是无功消耗大，功率因数低。异步电动机是电力系统无功功率的主要消耗者，根据统计，农村电网中约有60%的无功功率被它消耗掉。如果用电端无功没有得到有效的补偿，则电网要增加无功输送量，使得负载电流增大，电能损耗也随之增加。

四是变压器选型和容量配置不合理。随着技术的进步，新型变压器采用新材料、新工艺，损耗更小，节能更显著，比如铜芯比铝芯更节能，非晶合金铁芯比普通硅钢片铁芯更节能。变压器容量如果选择过大，使变压器经常运行在轻载或接近空载的工况下，也就是我们俗称的“大马拉小车”，这会造成变压器效率降低，损耗增加。

五是电力设备发生故障。输配电线路对树竹距离太近产生放电现象，因遭受雷击发生对地或相间弧光短路，变压器发生内部绝缘击穿短路等，这类故障一旦发生，一方面无法保证正常供电，另一方面也产生了大量的电能损耗。

3 降低电网电能损耗的节能运行措施

一是对变压器三相负荷进行调整，一般要按照百分之十的标准来控制变压器运行过程中的不平衡度。

二是要合理选择变压器型号和容量。首先要淘汰老旧型号高耗能变压器，如铝芯、SJ、S7等型号，优先采用S11、SH15（非晶合金）系列变压器。厂家技术参数显示，S9与S7相比，空载损耗平均降低10%，负载损耗平均降低25%；S11与S9相比，空载损耗平均下降30%；而SH15与S11相比，空载损耗平均降低60%，负载损耗平均降低10%，可见采用新型号变压器所带来的节能效果是非常明显的。其次要按照经济运行的原则来选择配电变压器的容量，控制好负载率。根据配变有功功率损耗的计算公式：ΔPB=ΔP0+ΔPK×（S/SN）2，可以推算出，当配变的铜损ΔPK×（S/SN）2与铁损ΔP0相等时，变压器的线损率最小，运行效率最高。理论计算可知，S9、S11、SH15配变的经济运行负载率分别为25%～80%、20%～70%、10%～60%。当主变数量为两台及以上时，应合理选定并列运行的变压器台数，使其总功率损耗最小，通常要绘制单台或多台并列运行时变压器总功率损耗随负荷变化的∑ΔPB=f（S） 曲线，来确定经济运行区域。

三是对输配电线路网络结构进行优化。结合实际，科学规划，减少线路的重叠和迂回现象，尽量在负荷中心布置电源点、安装配变，缩小线路的供电距离，减少线路压降。对于配电网络一般要求10千伏和400伏的供电半径分别控制在15千米和500米以内。在选择导线截面时，既要满足机械强度、热稳定要求，也要考虑“经济电流密度”，对于110千伏以上输电线路还要避免电晕发生。导线截面选择的一般方法是：区域电网按“经济电流密度”选择，地方电网按电压损耗条件选择，低压配电网按容许发热条件选择，同时要为今后发展留有一定的余地。

四是改变电力网的功率分布，提高功率因数，减少无功功率的传输。用户要合理选择异步电动机的额定功率，使其与拖动的机械相匹配，避免“大马拉小车”现象。供电企业要合理装设无功并联补偿，使无功就地得以平衡。在实际运行中，可集中补偿和分散补偿相结合。集中补偿，高压电容器通常安装在变电站的主变低压侧，低压电容器则安装在配变变台的低压侧，实现无功就地平衡，有效降低变压器的损耗；分散补偿，高压电容器可根据需要安装在线路的不同节点上，低压电容器一般安装于线路的末端或用户端，既可提高功率因数，又可抬升线路末端电压，有效降低线路的损耗。无功补偿装置应具备容量分档自动投切功能，能根据负载的功率因数变化而改变无功补偿量，防止过补偿。

五是加强输配电线路的运行维护管理，减少放电现象和短路故障。高低压配电线路经过竹林区和居民住宅区宜采用绝缘导线，减少裸导线对树竹放电和外破短路故障。要定期巡视检查输配电线路及设备，及时清理线路走廊上的障碍，及时发现并消除线路及设备隐患，及时更换破损绝缘子，开展绝缘子擦拭或清洗，防止污闪发生。通过运行维护管理的提升，既保证了电网的安全运行又降低了电能损耗。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，由于诸多因素的综合作用，必然会有电能损耗产生于电网运行过程中，给供电质量造成了不利影响。在科技飞速发展的今天，需要结合电网的具体情况，找出电网运行中电能损耗的主要环节，积极利用先进技术，采用有针对性的措施，降低损耗，提高运行的经济性和社会效益，提高供电质量，更好地服务于社会经济发展。

参考文献：

[1]张宝良.电力运行中的节能措施分析[J].中国电子商务，2013（23）.

[2]尹克宁.电力工程.水利电力出版社，ISBN 7-120-00011-X/TM.4

[3]黄魁.应用无功补偿技术降低线损的效益分析[J].内蒙古电力技术，2000（4）.

[4]赵全乐.线损管理手册[M].中国电力出版社，2007.