油田电网线损分析与降损措施探讨

【摘 要】 电网电能损耗是供电企业的一项重要经济技术指标，也是电网规划、生产技术管理、电网运行和经营管理水平的综合反映。在目前能源短缺，面临节能降耗的国家政策之时，如何利用科技进步，强化线损管理，降低电网损耗，对搞好节能和提高供电公司经济效益具有非常重要的意义。所以本文主要对电网线损进行分析并提出几种降损的方法。

【关键词】 线损 功率因数 三相不平衡 变压器

Analysis of line lose and research about measure of decrease the lose

Zhang Hui， Zhang Zhihua， Ma Xiangjun， Kong Fanhua， Zhao Jiutao

（Power Supply Company of Jidong oilfield， Hebei， Tanghai，063200）

【Abstract】 the attrition of electric energy is an important quaky of electrical enterprise ，and it is a synthetical image about the level of network planning， technical management， network running and management. At the moment of energy shortage， Saving energy and reducing consumption is an important national policy， reinforcement the manage of line attrition， decreasing the breakage of network are important to lift the economic benefit of electrical enterprise. so we analysis the reason of line lose， and propose a few ways to decrease the lose.

【Key words】 line lose power factor asymmetry of three-phase transformer

线损是电力网电能损耗的简称，是供电企业一项重要的技术经济指标，线损管理工作的效果直接影响着供电企业的经济效益。在供电量一定的情况下，减少损失电量，就是增加售电量，是供电企业降低供电成本、增加收入的有效途径。2009年油田供电量3.69亿度，电网总损失0.32亿度，线损率8.9%，如果线损率降低一个百分点即可以节约3690Mwh的电量。可见积极推广应用降损节电技术具有相当可观的经济效益。

1 降损的技术措施

通过理论线损计算，找出电网中的薄弱环节，采取相应的技术降损措施，提高电网经济运行效益。下面从电网电压、电源结构、用户功率因数、线路和变压器经济运行、三相负荷不平衡等几方面论述实现的降损技术措施。

1.1 电网结构

根据油田负荷发展情况，及时增加电源布点，或进行电力网升压改造工程。由电能损耗计算式可知，线路在输送相同功率的情况下，提高电压等级可以减少线路中的负荷电流，减小电网中电阻的电能损耗。

电力网升压改造的降损节电效果按下面的公式进行计算：

令：R=1；电网升压改造前的额定电压为（KV）；电网升压改造后的额定电压为（KV）

则电网升压改造后降低负载损耗的百分率为：

设电压增幅，上式可简化为

由此式得出表1：

（1）35KV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称系统电压的10%。注：如供电电压上下偏差同号（均为正或负）时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。

（2）10KV及一下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%。

（3）220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%、 -10%。

1.2 提高功率因数

假设用户功率（P）不变的条件下，提高用户功率因数，可以减少用户所取用的无功功率Q，也可以减少电网中输送的无功，并直接影响电网的功率损耗。如果将电网的功率因数提高到，则通过下式：

x100%，结合功率三角形得出功率因数与功率损失的关系（表2）。

由上表可以看出：

（1）负荷的功率因数越低，负荷所需要的无功功率越大，电网中输送的无功功率也越大，从而使输送无功功率所造成的线损增大；（2）当功率因数低于0.7时，电网无功功率的超过有功，而其造成的有功损耗亦将显著地超过因输送有功造成的损耗；（3）功率因数的高低，决定了电网中传输无功功率的大小，并直接影响电网的功率损耗。

因此，提高功率因数是一种有效的降低线损的方法。

1.3 变压器的经济运行

变压器的经济运行条件是固定损耗和可变损耗相等，根据理论计算变压器在70%额定容量下运行损耗最小，功率因数和效率最高。

目前冀东油田有110KV变电站2台，35KV变电站8台，负荷率平均为17.2%，大部分的变电站轻负荷运行，此外各个油区用户的配电变压器负荷率也比较低。而变压器损耗在配电网线损率占有50%以上。故可以考虑使用“母子变压器组合”来完成变压器的经济运行。

母子变压器即在变电站和配电台区安装两个配电变压器，一台容量较大（母变），一台容量较小（子变），技术要求两台是同系列、同标准、同型号的变压器。

大负荷运行情况下：母变+子变

中负荷运行情况下：母变运行子变热备用

小负荷运行情况下：子变运行母变热备用

由于变压器损耗在线损里占有很大的比例，可以运用节能型变压器—非晶合金变压器。下表是非晶合金变压器和S9系列的变压器的参数比较。

仅以空载损耗1000KVA容量变压器年空载损耗差值计算，若电价单价为1元/KWh，两台变压器仅年空载损耗节约费用12000元；此外，而非晶合金变压器与S9价格差1.5万，保守算法2年节约电能抵消价格差。而变压器寿命20-30年。

节约费用=1.2x（18-28）=21.6万—33.6万元

1.4 三相负荷不平衡

三相负荷不平衡会造成三相电压不平衡，不仅影响变压器的经济运行，而且还会使线损增加，影响供电质量。

1.4.1 增加配电变压器有功损耗

三相负荷平衡时的功率损耗为：

当三相负荷不平衡时，功率损耗为：

式中：——三相负荷平衡时配变的功率损耗；——三相负荷不平衡时的功率损耗；——配变空载损耗；——配电短路损耗；——配变额定电流；——三相负荷平衡时，配变负荷电流；、、——三相负荷不平衡时，配变各相负荷电流；

假设变压器输出容量相等，则有：

三相负荷不平衡与平衡时配变功率损耗之差为：

把以上两式代入上式整理的出

可见，在配电变压器容量相等的情况下，三相不平衡增加了配电变压器的有功损耗。

1.4.2 增加线路损耗

采用三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相，其功率损耗为：

当三相电流不平衡时，有负序分量和零序分量，以平衡时的正序电流为标准，这时的有功功率损失为：

式中：、、、R—正序、负序、零序和等值电阻，并且==R；=/；负序和零序电流的不平衡系数：=/，=/

（注明：电力变压器运行规程规定：配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及分支线首端的不平衡度不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%。）

由此可知三相不平衡程度越大，有功功率损耗也就越多，这是因为三相负荷不平衡时，各相的负荷电流不想等，就在相间产生了不平衡电流，这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外，还将在中性线上引起损耗，这就增加了总的线损。

所以定期测量配电变三相负荷电流，检查三相负荷不平衡情况，若条件允许，可在配变安装负荷智能控制终端，对负荷情况和电流分布进行不间断监控，根据测量结果调整三相负荷。还可以采用智能分相补偿器，该装置主要配备于系统配电变压器或大用户电力变压器上，对三相无功功率进行分相自动投切。

2 降低线损的管理措施

定期对电能表、电流互感器、电压互感器定期校验或轮换，即时推广使用新型电能计量装置，检查表计误差或误接线和互感器的倍率正确与否，达到标精确准计量。不定期对线路和电能计量装置附近排查，消灭窃电和违章用电现象。及时更换陈旧老化设备、故障常出设备、绝缘老化线路。

3 结语

电网的降损节能不但能够减少油田电费支出，提高效率，而且可以节约资源。因此，公司应该从技术和管理这两个方面积极采取降损措施，以达到最佳的节能降损效果。

参考文献：

[1]刘丙江.线损管理与节约用电.北京：中国水利水电出版社，2005.

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