【導(dǎo)讀】線損是電力網(wǎng)電能損耗的簡(jiǎn)稱，是供電企業(yè)一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。能損耗、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，是各級(jí)電力企業(yè)迫切需要解決的共同問題。本文詳細(xì)介紹了線損和線損率的基本概念。在輸配電過程中，電能傳送和電磁能。量轉(zhuǎn)換都是通過電流實(shí)現(xiàn)的，電流通過導(dǎo)線或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗。濟(jì)效益水平的綜合體現(xiàn)。配電網(wǎng)線損的算法主要有：均方根電流法、最大電流法、平均電流法、等值電。線路損耗電量可按其損耗的特點(diǎn)、性質(zhì)和變化規(guī)律進(jìn)行分類。措施，來(lái)降低線路損耗。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)等。

　　

【正文】 電網(wǎng)升壓后降低負(fù)載損耗百分率為： 2 2 21 2 2212111% 1 0 0 1 1 0 01N N NNNU U UPUU? ??? ? ? ? ? ????? (58) 電網(wǎng)升壓后降損節(jié)電量為 ? ?2 22 1 1NNUAA U??? ? ? ? ????? (59) 上式中： A? 為電網(wǎng)升壓前的 線路損失電量 (kwh)。電網(wǎng)升壓后負(fù)載損耗降低百分率 %P? 如表 53。 表 53 電網(wǎng)升壓后負(fù)載損耗降低百分率 升壓前電壓 (kV) 升壓后電壓 (kV) 升壓后負(fù)載損耗降低百分率 (%) 110 220 75 35 110 10 35 降低配電變壓器電能損耗 配電變壓器的損耗是配電網(wǎng)絡(luò)損耗的主要組成部分。故降低配電變壓器損耗是降低網(wǎng)損的有效途徑之一。通常采用以下方法： 1) 淘汰高損耗配電變壓器。以 100kVA 容量的配電變壓器為例，相關(guān) 實(shí)驗(yàn)分析表明，當(dāng)負(fù)荷為 20%100%時(shí)，“ 86”標(biāo)準(zhǔn)的配電變壓器比“ 64”標(biāo)準(zhǔn)的配電變壓器損耗率降低 ～ 個(gè)百分點(diǎn)，比“ 73”標(biāo)準(zhǔn)的配電變壓器損耗率降低 ～ 個(gè)百分點(diǎn)，降損效果顯著。因此，應(yīng)淘汰 57 及以下型號(hào)的配電變壓器。 2) 停運(yùn)空載配電變壓器。在配電網(wǎng)絡(luò)中有些綜合臺(tái)區(qū)全年負(fù)荷是不平衡的，有時(shí)負(fù)荷很重，接近滿載或超載運(yùn)行；有時(shí)負(fù)荷很輕，接近輕載或空載狀態(tài)，如農(nóng)業(yè)排灌、季節(jié)性用電，通過采取停用或“子母變”的措施，達(dá)到降損節(jié)電的效果。 3) 加裝低壓電容器并加強(qiáng)維護(hù)。 對(duì)于功率因數(shù)較低的配電變壓器在低壓網(wǎng)加裝第五章 降低線損的技術(shù)措施 研究 21 低壓電容器，其作用除提高功率因數(shù)降低配電變壓器損耗外，還提高負(fù)載端的電壓，增加供電能力，降低電能損耗的作用，是一項(xiàng)投入少產(chǎn)出高的降損措施。 4) 加強(qiáng)運(yùn)行管理。加強(qiáng)配電變壓器運(yùn)行管理，及時(shí)準(zhǔn)確掌握運(yùn)行資料，如日負(fù)載曲線、功率因數(shù)、運(yùn)行電壓、用電量等，為制定降低配電變壓器損耗提供科學(xué)依據(jù)。 5) 合理配置配電變壓器容量。根據(jù)日負(fù)載曲線選擇配電變壓器最佳容量，提高配電變壓器負(fù)載率。 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù) 配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償也屬于配電網(wǎng)降損的技術(shù)措施，這里重點(diǎn)單獨(dú)討論。 在負(fù)荷的有功功率 P 保持不變的情況下，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可以減少負(fù)荷所需的無(wú)功功率 Q，因而可以減少通過線路或變壓器的無(wú)功功率，這樣可以減少通過線路或變壓器的電流，所以也將減少線路或變壓器的電能損耗。 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t 1) 無(wú)功補(bǔ)償盡量做到使無(wú)功就地平衡，盡量減少?gòu)碾娫磦?cè)輸送的無(wú)功電力。 2) 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備以安裝維護(hù)方便、成本低、補(bǔ)償效益好的電容器為主。 3) 配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償既要滿足全網(wǎng)總的無(wú)功電力平衡，又要滿足分線、分站的無(wú)功電力平衡，盡可能地使長(zhǎng)距離輸送的無(wú)功電力最小。 4) 集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主。在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，在線路上用電設(shè)備處和變壓器旁進(jìn)行分散補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)就地 (近 )補(bǔ)償。 5) 高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。 6) 降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主，兼顧調(diào)壓，特別是對(duì)于線路長(zhǎng)、分支多、負(fù)荷分散、功率因數(shù)低的農(nóng)村配電網(wǎng)降損是主要目的。 7) 供電部門的無(wú)功補(bǔ)償要和用電戶的無(wú)功補(bǔ)償相結(jié)合。 8) 力求取得最佳的補(bǔ)償效果，要防止負(fù)荷輕載時(shí)過補(bǔ)償 [8]。 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn) 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)母叩?，既要考慮經(jīng)濟(jì)性，又要達(dá)到要求。補(bǔ)償?shù)眠^高， 因投資高而不經(jīng)濟(jì)，過補(bǔ)償反而又使線損增加；補(bǔ)償?shù)眠^低又會(huì)達(dá)不到降低線損的目的，對(duì)于參與利率考核的用電戶，由于利率電費(fèi)的增加也不經(jīng)濟(jì)。一般補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)以達(dá)到規(guī)定要求為準(zhǔn)。按照電力工業(yè)部 1996 年發(fā)布的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定，用電戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)： 100 千伏安及以上高壓供電的用電戶功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為 ； 其它電力用電戶和大、中型電力排灌站、定購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為。 農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為 。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 根據(jù)以上規(guī)定，工業(yè)用電戶要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)網(wǎng)負(fù)荷峰谷差大，用電面廣而分散，因此不宜采取過 高的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，過高的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)會(huì)造成輕負(fù)荷時(shí)過補(bǔ)償，使電壓升的過高，給電容器和用電設(shè)備帶來(lái)危害，還會(huì)引起線損增加。 無(wú)功補(bǔ)償裝置和補(bǔ)償?shù)闹饕绞? 電網(wǎng)中常用的幾種無(wú)功補(bǔ)償措施有： 1) 調(diào)相機(jī)補(bǔ)償 調(diào)相機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)的無(wú)功功率發(fā)電機(jī)，是一種不帶機(jī)械負(fù)載的可以過勵(lì)磁或欠勵(lì)磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，一般裝設(shè)在樞紐變電站。在系統(tǒng)電壓偏低時(shí)，過勵(lì)磁運(yùn)行供給無(wú)功功率而將系統(tǒng)電壓提高，在系統(tǒng)電壓偏高時(shí)，欠勵(lì)磁運(yùn)行吸收多余的無(wú)功功率而將系統(tǒng)電壓降低。調(diào)相機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：可以雙向連續(xù)調(diào)節(jié)，能獨(dú)立地用調(diào)節(jié)勵(lì)磁來(lái)調(diào)節(jié)無(wú)功功率， 有較大的過負(fù)荷能力。其缺點(diǎn)是：設(shè)備投資高，啟動(dòng)、運(yùn)行、維修復(fù)雜，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)慢，不適應(yīng)太大或太小的補(bǔ)償，只能用于三相平衡的補(bǔ)償。 2) 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置 (SVC) 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置是七十年代發(fā)展起來(lái)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，是一種利用電容器、電抗器和電力電子裝置組合而成的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，也稱靜止無(wú)功補(bǔ)償器。靜止無(wú)功補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是：能提供可變動(dòng)的容性和感性無(wú)功功率，能平滑控制動(dòng)態(tài)無(wú)功功率，由于裝置本身所擁有的快速響應(yīng)性能，裝在配電網(wǎng)上可以用于抑制沖擊負(fù)荷引起的電壓閃變，減少配電網(wǎng)對(duì)通信線的干擾。其缺點(diǎn)是：設(shè)備投資高， 維修復(fù)雜，且電力電子裝置的過電壓、過電流閥值低，容易造成設(shè)備損壞。 SVC 在結(jié)構(gòu)上主要由 TSC 和 TCR 并聯(lián)組成，也有的還包含有固定電容器組，基本上采用晶閘管控制，通過控制晶閘管的通斷及調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角度來(lái)控制其與系統(tǒng)交換的無(wú)功功率的數(shù)量。 SVC 發(fā)展到今天，在技術(shù)上己經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)際國(guó)內(nèi)在 SVC 方面的研究范圍都相當(dāng)廣泛，研究?jī)?nèi)容也都相當(dāng)豐富。 3) 電容器補(bǔ)償 并聯(lián)電容補(bǔ)償是目前應(yīng)用最廣的一種調(diào)壓方式，可永久連接或用斷路器連接至系統(tǒng)某些節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功不足時(shí)，補(bǔ)償裝置要盡量裝在無(wú)功負(fù)荷的中心，做到無(wú)功功 率就地平衡。通常小容量的、分散的或用戶的無(wú)功補(bǔ)償采用電容器，而大容量的、系統(tǒng)中樞點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償則采用調(diào)相機(jī)或兼用調(diào)相機(jī)和電容器。 電容器與調(diào)相機(jī)相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：投資省，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，容量可任意選擇，適用性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是：不能連續(xù)調(diào)節(jié)，負(fù)荷的調(diào)節(jié)特性較差，對(duì)系統(tǒng)中的高次諧波有放大現(xiàn)象，諧波電流過大時(shí)，可能引起爆炸。 電容器補(bǔ)償又分為串聯(lián)電容器補(bǔ)償和并聯(lián)電容器補(bǔ)償。在調(diào)壓方面，串聯(lián)電容器補(bǔ)償比并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓性能要好。在降低網(wǎng)損及提高用戶的功率因數(shù)等方面，并聯(lián)電容器補(bǔ)償要比串聯(lián)電容器補(bǔ)償優(yōu)越的 多。因?yàn)椴⒙?lián)電容器補(bǔ)償降低了線路上的第五章 降低線損的技術(shù)措施 研究 23 無(wú)功輸送容量，而串聯(lián)電容器補(bǔ)償基本上未改變輸電線路上的無(wú)功輸送容量。此外，串聯(lián)電容器補(bǔ)償會(huì)產(chǎn)生鐵磁諧振和自勵(lì)磁等許多異?，F(xiàn)象。 盡管上面介紹了多種無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，但考慮到成本、運(yùn)行及維護(hù)等多方面因素，在電網(wǎng)中主要應(yīng)用的依然是電容器補(bǔ)償，并且以并聯(lián)電容器為主。 結(jié)合配電網(wǎng)的特點(diǎn)，為達(dá)到提高電壓合格率，提高功率因數(shù)，降低網(wǎng)損，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)，迫切需要實(shí)施配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償方式按安裝地點(diǎn)主要分為： l) 用戶端隨機(jī)補(bǔ)償 電容器隨設(shè)備一起投退，補(bǔ)償設(shè)備的固定無(wú) 功損耗。此種補(bǔ)償方式接線簡(jiǎn)單，便于維護(hù)管理、可以從根本上消除或減少電動(dòng)機(jī)無(wú)功負(fù)荷的波動(dòng)，還可簡(jiǎn)化上級(jí)補(bǔ)償方式。 2) 低壓集中補(bǔ)償 將電容器組連接在配變或用戶配電所 母線上，電容器分相分組投切，分別平衡補(bǔ)償三相負(fù)荷和三相不平衡無(wú)功負(fù)荷。采用自動(dòng)投切跟蹤負(fù)荷變化進(jìn)行補(bǔ)償。 3) 高壓線路分散補(bǔ)償 將電容器組分組分散安裝在 10kV 配電線路上，一組補(bǔ)償無(wú)功基荷，另一組補(bǔ)償無(wú)功峰荷。補(bǔ)償點(diǎn)位置根據(jù)負(fù)荷分布情況確定。采用自動(dòng)投切裝置，以便在輕負(fù)荷時(shí)，電壓不至于升的過高。 4) 變電站集中補(bǔ)償 將電容器組連接在 變電所二次母線上，同樣也分固定連接組和投切連接組，可實(shí)現(xiàn)較為完善的保護(hù)。 表 51 各種補(bǔ)償方式對(duì)比表 補(bǔ)償方式 高壓補(bǔ)償 低壓補(bǔ)償 變電站集中 線路分散 低壓集中 隨機(jī)補(bǔ)償 補(bǔ)償對(duì)象 變電站無(wú)功需求 線路無(wú)功基荷 配變無(wú)功需求 用戶無(wú)功需求 降損范圍 變電站主變及輸電網(wǎng) 10kV線路及輸電網(wǎng) 配變及輸配電網(wǎng) 整個(gè)電網(wǎng) 改善電壓效果 較好 較好 較好 最好 單位投資 較大 較小 較大 較小 設(shè)備利用率 較高 很高 較高 較低 安裝維護(hù) 較好 一般 一般 較好 方便程度 無(wú)功補(bǔ)償方 式對(duì)線損的影響： cP CQ?? (510) 其中： C 為無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 (kW/kVar)； cQ 為補(bǔ)償容量。各種補(bǔ)償方式的無(wú)功當(dāng)量華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 見表 52。 表 52 各種補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功當(dāng)量 補(bǔ)償方式 變電站補(bǔ)償 線路補(bǔ)償 低壓集中 隨機(jī)補(bǔ)償 C 無(wú)功補(bǔ)償容量的確定 確定補(bǔ)償容量的方法多種多樣，但其目的都是提高配電網(wǎng)的某種運(yùn) 行指標(biāo)，下面介紹幾種確定補(bǔ)償容量的方法 [9]。 1) 從提高功率因數(shù)的需要確定補(bǔ)償容量 如果電力網(wǎng)最大負(fù)荷月的平均有功功率為 avP ，補(bǔ)償前的功率因數(shù)為 1cos? ，補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 2cos? ，則補(bǔ)償容量可用下式計(jì)算： ? ?11221c a v a v tgQ P tg tg Q tg ??? ???? ? ? ????? (511) 或?qū)懗? 22121111c o s c o sc avQP ????? ? ? ????? (512) 式中， cQ 為所需的補(bǔ)償容量； avQ 為最大負(fù)荷日平均無(wú)功功率； avP 為最大負(fù)荷日平均有功功率。 有時(shí)需要將提高到大于 2cos? ，小于 3cos? ，則補(bǔ)償容量應(yīng)滿足式： 2 2 2 21 2 1 31 1 1 11 1 1 1c o s c o s c o s c o sav c avP Q P? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ??????? ?? (513) 2) 從降低線損需要確定補(bǔ)償容量 在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)一定的情況下，線損與通過導(dǎo)線的電流平方成正比。提高功率因數(shù)可使損耗降低，減少損耗計(jì)算公式： 2 1212c o s1 1 0 0 %c o sPP ????? ? ? ????? (514) 其中 1P 為補(bǔ)償前的有功功率，根據(jù) P? 確定 2? ，然后確定 cQ 。 ? ?12cQ P tg tg???? (515) 3) 從提高運(yùn)行電壓的需要來(lái)確定補(bǔ)償容量 在配電線路末端，特別是重負(fù)荷、細(xì)導(dǎo)線的線路，運(yùn)行電壓較低加裝補(bǔ)償電容后，可以提高運(yùn)行電壓。根據(jù)運(yùn)行電壓確定需要補(bǔ)償無(wú)功容量為： ? ?1 2 1c U U UQ X?? (516) 第五章 降低線損的技術(shù)措施 研究 25 其中 1U 為補(bǔ)償前的母線 電壓； 2U 為補(bǔ)償后的期望母線電壓， X 為電抗值。 4) 根據(jù)無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量確定補(bǔ)償容量 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是指增加每千乏無(wú)功功率所減少有功損耗的平均值，采用無(wú)功當(dāng)量確定補(bǔ)償容量： 312 22 10cP c PPCRQU ??? ? ?? ? ? (517) 其中， Q 為補(bǔ)償前的無(wú)功功率； cQ 為無(wú)功補(bǔ)償容量； 1P? 和 2P? 分別為補(bǔ)償前后的有功損耗； R 為相線電阻； PC 越大則補(bǔ)償效果越好。 表 53 各種供電方式的無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 功率因數(shù) 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 (kW/kVar) 供電方式 K1 K2 K3 其中， K1 為發(fā)電廠直接供電方式； K2 為經(jīng)過 1 次降壓供電方式； K3 為經(jīng)過 23次降壓供電方式。 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量計(jì)算： ? ? ? ?1mPPiC X C i??? (518) 其中， ? ?PCX為補(bǔ)償設(shè)備裝設(shè)點(diǎn)的無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量， ??PCi為補(bǔ)償設(shè)備裝設(shè)點(diǎn)上游的無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量， m 為補(bǔ)償設(shè)備裝設(shè)點(diǎn)以前的串接元件數(shù)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，串接元件只考慮到上級(jí)電壓的母線，即： ? ? ? ?? ? ? ? 322 10cPQ i QC i R iUi ???? (519) 其中， ??Qi為第 i 元件的無(wú)功潮流； ??Ui為第 i 元件的 運(yùn)行電壓； ??Ri 為第 i 串接元件的電阻。 增加無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕祿p節(jié)電量按下式計(jì)算： ? ? ? ?? ?cPA Q C X tg t?? ? ? ? (520) 式中： tg? 為電容器的介質(zhì)損； t 為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投運(yùn)時(shí)間 (h)。 電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行屬于技術(shù)降損措施的運(yùn)行措施，是指可以在現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 26 下，不投資或少投資來(lái)實(shí)現(xiàn)降低線損的目的。 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是 指在現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局下，一方面把用電負(fù)荷組織好，調(diào)整得盡量合理，以期線路及設(shè)備運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，所輸送的負(fù)荷也盡量合理；另一方面，通過一定途徑，按季節(jié)調(diào)節(jié)電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平，也使其接近或達(dá)到合理值。