综述电网经济运行的技术措施

    杨晶华

    摘要：本文从电网改造、变压器经济运行、合理配置和安排补偿、经济调度等方面阐述了降损节能的技术措施和意义，综述电网经济运行的技术措施。

    关键词：电网；经济运行；技术措施

    1引言

    电力作为一种使用方便、优质的二次能源，被广泛应用在国计民生的各个领域，电力工业本身既是重要的能源用户，也是耗能大户，根据有关资料的估算：从发、供、用电的整个过程中，电力系统中的各种电气设备电能消耗约占发电量的30％，这说明电力系统自身电能损耗是相当大的，要真正达到降损节能必须从系统本身出发，寻求一条不用物资投资或少量投资，依靠高新技术就能节电的途径。电网经济运行就是一项实用性很强的节能技术。这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，采取一系列技术措施如：选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，达到减少系统损耗，提高经济效益的目的。

    2主要降损措施

    电网运行降损措施包括的内容与种类较多，根据各方面经验与理论总结达十方面一百余种节电方法。下面仅从电网经济运行的一些主要方面讨论降损的主要技术措施。

    2.1合理进行电网改造，降低电能损耗。

    由于电网的线损主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成，所以电网改造的节电降耗，也就是对电网中的所有变压器和电力线路进行择优选择和优化组合，组建成“安全经济型电网”。因此，应重点从以下几方面考虑：

    调整不合理的网络结构。合理设计、改善电网的布局和结构；避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电，减少供电半径太大的现象。

    采用子母变压器，合理选用变压器容量。避免“大马拉小车”现象。应合理分配变压器台数与容载比，一般负荷在65%～75%时效益最高，30%以下算“大马拉小车”。可根据负载波动及对季节性波动的负载，选择二台容量不等变压器经济运行，即子母变压器，以满足不季节不同时间农网对电量的需求。

    配变的安装地点应合理、经济。针对配变单端供电情况，应适当将配变安装在负荷中心处，可使低压线路由一路输出变为几路输出，以提高电压质量，降低低压线损。

    农网应积极应用节能装备。农网配变多为生活、动力及农排混合供电，因而存在有峰谷负荷相关悬殊，低谷用时间内配变二次电压升高以及配变的实际电能转换效率低的问题，如果安装使用了配变节能自动相数转换开关，就可以解决上述问题，从而有效地降低了变压器、线路的空载、轻载损耗。

    按经济电流密度优化合理选择电力线路导线截面。导线选择应按经济电流密度优化合理选择并考虑留有一定发展的余度，这样既可以降低线路损耗又可以减少重复投资。

    简化电网的电压等级，降低网络损耗。电压如能简化一级，即可减少一级设备，从而减少运行管理和检修工作，同时减少线损。城市负荷中心应尽量用高压引入，以缩短配电线路的供电距离；如具备经济技术条件应对线路升压改造，根据线路输送容量和输送距离，以及发展要求合理选择升压方案。

    选用节能型变压器，淘汰高能耗变压器。对仍在使用中的高能耗变压器应利用改造，合理规划，予以淘汰或更新改造。在电网改造设计中对新型变压器的容量选择，不仅应考虑到变压器容量利用率，同时更应考虑到变压器的运行效率。使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。

    2.2合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行

    变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。

    合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区。当负荷的铜损和铁损相等时，变压器效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。

    平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗。变压器不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。

    合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式。按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。

    变压器运行电压分接头优化选择。在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。

    合理考虑变压器的特殊经济运行方式，降低损耗。根据不同的运行方式与电网结构，需要考虑变压器一些特殊的运行方式，如三绕组与双绕组并列、两侧并列与另一侧分列及负载有备用电源等等，以达到最佳的经济运行。

    根据不同用户，采用一些特种变压器。由于供电系统的用户范围广大，对一些特殊用户要考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到最佳的经济运行状态。如单相变、电炉变、调压变、专用变等，以满足专一用户而不影响其他用户的经济运行。

    2.3 合理调节配网运行方式，使其经济运行。

    充分利用电网中现有输(配)变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

    合理调整配电线路的联络方式。 配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。

    环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。

    推广带电作业，减少线路停电时间。对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则负荷电流全部通过另一条运行的线路，使线损大大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

    2.4 合理配置电网补偿装置及补偿容量

    增装无功补偿设备，提高功率因数。对农网线路，合理增设电容器，增强无功补偿，提高功率因数，根据供电网络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电所可通过高压柜灵活控制功率因数的变化。

    无功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的补偿方式。

    合理考虑并联补偿电容器的运行。过去主要考虑投入电容器能减少变压器和线路损耗，而忽视了电容器的投入会增加电容器的介质损耗。所以应以总损耗最小为基础来计算投切电容器的临界点负载和多组电容器的经济运行区间。

    2.5 做到经济调度，有效降低网损

    电网经济调度是按电网经济运行的科学理论,以电网安全运行为基础，以降低电网损耗为目标,实施全面电网经济运行的调度方式。

    合理制定电网的运行方式。合理调整电网年度、季度运行方式，把各种变电设备和线路有机地组合起来充分挖掘设备的潜力，减少网络损耗，提高供电的可靠性。

    根据电网实际潮流变化及时调整运行方式。根据电网的实际潮流变化，及时合理地调整运行方式，做好无功平衡，改善电压质量，组织定期的负荷实测和理论计算同时，合理调整负荷，提高负荷率及调整三相不平衡电流，使电网线损与运行方式密切结合实现电网运行的最大经济效益。

    3结束语

    由于当前绝大部分供、用电单位的变压器及其供电线路都在自然状态下运行。而非经济运行方式，因此开展变压器及其供电系统经济运行意义重大。

    变压器及其供电系统经济运行降损的社会效益有：节约资金，即节约电容器的投资和减少变压器的投资；减少电压损耗，提高供电质量；进一步降低线损，改善环境；节约资源，为子孙后代造福。

    由此可见，电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低，推广电网经济运行降损措施，其潜力巨大，经济效益显著。