楊 軍，劉 哲

(哈爾濱電業(yè)局，黑龍江哈爾濱150010)

0 引言

電力網(wǎng)電能損耗是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)在電能傳輸和營銷過程中自發(fā)電廠出線起至客戶電度表止所產(chǎn)生的電能消耗和損失。線損率是衡量線損高低的指標，也是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)的一項經(jīng)濟技術(shù)指標，它綜合反映了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理水平。為了提高電能的利用率和效率，本文分析了電力網(wǎng)電能損耗形成的原因，提出了電力網(wǎng)電能降損的主要途徑，同時對電力網(wǎng)電能降損的方法、新技術(shù)、新設(shè)備進行了探討，達到了節(jié)約能源、節(jié)約資金、節(jié)約設(shè)備和勞動力的目的。

1 電網(wǎng)降損構(gòu)成及降損途徑

1.1 電力網(wǎng)電能損耗構(gòu)成

電力系統(tǒng)由發(fā)電、供電、用電部分組成，電力系統(tǒng)的電能損失為發(fā)電、供電、用電設(shè)備的全部損失之和。發(fā)電、供電、用電設(shè)備的功率損失都以損耗表示，如圖1所示。各部分損耗與供電量為基數(shù)的能耗損耗率如表1所示。

圖1 電力網(wǎng)電能損耗構(gòu)成

在圖1中，△A發(fā)為發(fā)電機、升壓變壓器、廠用電變壓器及其廠用電損耗;△A供為超高壓輸電線路、一次變壓器、高壓送電線路損耗;△A用為用戶變電站、配電線路、配電變壓器及用電設(shè)備的電能損失(約占發(fā)電量的15%左右)。

表1 電網(wǎng)各部分電能損耗率概況 %

從表1可以看出，農(nóng)網(wǎng)占比例較大，輸電、變電、配電、用電網(wǎng)全部損耗率為16%左右。

1.2 電力網(wǎng)的線損及其降損主要途徑

線損是電能以熱能和電暈的形式散失于周圍的空間，因此可以采取適當(dāng)措施將線損降低到合理值或控制在規(guī)定值之內(nèi)。線損產(chǎn)生的原因主要有電阻作用、磁場作用和管理方式的因素。

1.2.1 降低線路損耗

1)提高電壓 。應(yīng)用有載調(diào)壓變壓器，適當(dāng)提高運行電壓兼顧配電損失和設(shè)備安全，在高峰期，調(diào)高運行電壓不超過5%;根據(jù)線路輸送容量、輸變距離和電網(wǎng)發(fā)展情況進行必要的升壓改造，對大用戶盡量采用高壓供電，以利于降損，提高輸送能力和擴大供電半徑。如可將負荷密集度或輸電距離長的10 kV配電網(wǎng)升至20 kV配電網(wǎng)。

2)提高功率因數(shù) 。合理分布補償電容，根據(jù)負荷需要自動投切，減少無功潮流來回輸送。

3)降低導(dǎo)線的電流密度。對主干線和主分支線應(yīng)適當(dāng)加大截面，原則上使線路長時間按經(jīng)濟電流密度運行，高峰時按導(dǎo)線的安全電流控制。提高負荷率，削峰填谷，使日負荷曲線盡量均衡平坦。

4)選用低電阻率的導(dǎo)線。綜合考慮投資和線損，高壓架線采用鋼芯鋁絞線，低壓線路和高壓電纜宜采用銅線。

5)將高壓引入負荷中心，盡量縮短送電距離。綜合改善投資和線損，10 kV線路宜控制2 km以內(nèi)，0.4 kV線路宜控制200 m以內(nèi)。盡量采用三相平衡送電，三相四線制低壓供電線路變壓器出口處不平衡度應(yīng)不大于10%，干線和主分支線首端不大于20%。

1.2.2 降低變壓器損耗

變壓器損耗包括空載鐵損和負載銅損。損失率K為

式中:PO為鐵損;V為電壓;I為電流;r為內(nèi)阻; cos φ為功率因數(shù)。

式(1)前部分為鐵損率，后部分為銅損率?？刹捎萌缦路椒ń档妥儔浩鲹p耗:

1)提高功率因數(shù)，提高變壓器有功出力比例。

2)采用低損耗變壓器，逐步淘汰高耗變壓器，可降低鐵損或降低銅損。

3)電網(wǎng)電壓應(yīng)與負荷相適應(yīng)，在供電峰期提高受電電壓，在供電谷期宜降低受電電壓。

4)鐵損與電流成反比，銅損與電流成正比，應(yīng)合理選擇變壓器容量，盡量按經(jīng)濟負荷率運行。

5)對于并列運行的變壓器，應(yīng)根據(jù)負荷情況決定投入和退出運行。

1.2.3 提高計量精度

計量設(shè)備引起的誤差包括互感器誤差、表計誤差、故障誤差、二次線電壓降 。提高計量精度的措施如下:

1)選擇互感器時，使二次負載不大于額定負載。選擇合適的變比，負荷變動在30%～100%。

2)對于電能表的選用和校驗，要選用負荷電流變動范圍(不大于誤差下限，小于誤差上限)，保證計量準確度，居民和低負荷用戶要優(yōu)先采用寬負荷電能表，盡量減少校驗誤差。

3)安裝檢修計量裝置應(yīng)盡量避免工作失誤和疏漏，做好定檢和巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。高壓用戶的電壓互感器二次回路應(yīng)加裝失壓記錄儀。

4)計量設(shè)備設(shè)計和安裝時，應(yīng)盡量減少二次線損阻抗。二次線路宜采用不小于2.5 mm2的銅導(dǎo)線，線長盡量縮短，電流回路不要串聯(lián)保護，電壓回路單獨從二次端頭或電壓母線引線。

5)每月抄表時計入電能表損耗電量。

1.2.4 管理線損的因素和降損途徑

管理因素:管理和人為因素造成的線損可分為有意損失和無意損失。

1)有意損失。由于思想意識因素，主動或被動少計電量，如人情電、關(guān)系電、權(quán)勢電。

2)無意損失。由于營業(yè)人員的技術(shù)業(yè)務(wù)因素，發(fā)生的失誤、疏漏造成的損失，如竊電、錯誤和漏計損失。

降低管理線損的途徑如下:

1)加強崗位培訓(xùn)，提高人員技術(shù)業(yè)務(wù)水平。

2)加強防范措施，采用防竊電技術(shù)措施，定期普查及非定期突擊檢查，對抄表人員實行輪換制度。

3)固定抄表日期，保證實抄率達到99%以上，嚴格執(zhí)行審核制度。有條件的采用手用抄表器抄表和實行微機管理。

4)以法管電，嚴肅處理竊電行為、依仗權(quán)勢用電和營業(yè)人員的徇私舞弊行為。

2 新技術(shù)和新設(shè)備降低電能損耗

2.1 調(diào)容量變壓器降損

因季節(jié)性負荷變化，配電變壓器負荷極不均勻，用電高峰時為低谷的2～3倍，調(diào)容量變壓器繞組時可以根據(jù)負荷改變連接方式，提高負荷率，降低線損。

2.2 非晶合金配電變壓器降損

“非晶合金”指將鐵、硼、硅等主要材料熔化后，以106℃/s速度冷卻，高速聚冷使材料的原子排列變成雜亂無章、密堆排列，具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力、高電阻率、低鐵損的特點，鐵芯厚度可為變壓器普通硅鋼片的1/10，比普通S9變壓器損耗降低1/2～1/3。

2.3 儲能降損

儲能降損采用儲水電站、電池儲能、電動汽車、蓄冷空調(diào)、儲熱熱水、電暖爐等。

2.4 自動裝置降低損耗

自動裝置采用如下方式降低損耗:

1)電力變壓器并列運行時按經(jīng)濟運行方式投切。

2)路燈專用變壓器節(jié)能裝置白天斷開，減少空載損耗。

2.5 節(jié)能家用電器降低損耗

在家用電器中，照明、空調(diào)、電視、冰箱、電腦是消耗電量多的電器。目前中國照明用電量占社會用電量的12%(大約4 300億kW·h)，若將白熾燈換成節(jié)能燈，則每年可節(jié)電480億kW·h。采用變頻空調(diào)、液晶電視、液晶顯示屏，可以減少電能消耗。

3 結(jié)論

上述分析結(jié)果表明，通過加強電網(wǎng)管理，采用新技術(shù)、新設(shè)備和節(jié)能技術(shù)，能夠降低電力系統(tǒng)的電能損耗，使電網(wǎng)降損控制在合理值，提高了電網(wǎng)的利用率和經(jīng)濟效益。