摘要：隨著電力需求不斷增長，配電網(wǎng)降損和節(jié)能改造成為電力行業(yè)的重要課題。針對配電網(wǎng)降損和節(jié)能的問題進行了研究，提出一種新型的改造方案。通過對現(xiàn)有配電網(wǎng)的分析，確定降損和節(jié)能的關(guān)鍵因素，采用多種技術(shù)手段實現(xiàn)配電網(wǎng)的改造，通過對改造方案進行仿真試驗，驗證該方案的有效性。研究結(jié)果表明，采用該改造方案能顯著降低配電網(wǎng)的損耗，并提高能源利用效率。

關(guān)鍵詞：降損節(jié)能改造方案仿真試驗可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：TM72

TransformationPlanofLossReductionandEnergyConservationinDistributionNetwork

JIANGXudong

StateGridXuanchengPowerSupplyCompany，Xuancheng，AnhuiProvince，242000China

Abstract：Withtheincreasingpowerdemand，thetransformationofpowerdistributionnetworklossreductionandenergyconservationhasbecomeanimportantissueinthepowerindustry.Inthispaper，theproblemsoflossreductionandenergyconservationindistributionnetworkarestudied，andanewtypeofretrofitschemeisproposed.Basedontheanalysisoftheexistingdistributionnetwork，thekeyfactorsoflossreductionandenergyconservationaredetermined，andvarioustechnical meansareadoptedtorealizethetransformationofthedistributionnetwork.Theresultsshowthattheretrofitschemecansignificantlyreducethelossofdistributionnetworkandimproveenergyefficiency.

KeyWords：Lossreduction;Energyconservation;Transformationplan;Simulationtest;Sustainabledevelopment

近年來，電力需求持續(xù)增長，配電網(wǎng)降損和節(jié)能已成為當前電力行業(yè)改革的重要課題，傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)存在著電能損耗較大、運行效率低下等問題，亟須工作人員進行改造，才能實現(xiàn)電力資源的高效利用和節(jié)能減排目標。通過配電網(wǎng)降損和節(jié)能的改造，能提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少停電事故的發(fā)生；優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行方式，減少線路損耗和電壓降落；提高電力供應(yīng)的質(zhì)量和效率，滿足用戶對高品質(zhì)電力的需求；降低能源消耗和環(huán)境污染，促進生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?；诖?，本篇文章旨在探討配電網(wǎng)降損和節(jié)能的改造方案，希望本文能為相關(guān)領(lǐng)域的研究者提供一些啟示和思路，推動配電網(wǎng)降損和節(jié)能的改造工作取得重大突破[1]。

1配電網(wǎng)降損的原因分析

1.1導(dǎo)線電阻損耗

配電網(wǎng)降損是指電能在配電過程中由于電阻、電感、電容存在而引起的能量損，其中導(dǎo)線電阻是導(dǎo)致配電網(wǎng)降損的主要原因。導(dǎo)線材料選擇是導(dǎo)線電阻損耗的重要因素，導(dǎo)線材料種類有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種常用的選項。銅導(dǎo)線具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能和較低的電阻率，在輸電功率較大、距離較遠的場合中常被選用，相比之下，鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電性能較差，電阻率較高，但其價格相對較低，因此在中小型配電系統(tǒng)中較為常見。由于鋁導(dǎo)線的電阻率較高，使用鋁導(dǎo)線傳輸電能時會造成較大的電阻損耗。同時，導(dǎo)線截面積也會對導(dǎo)線電阻損耗產(chǎn)生影響，導(dǎo)線截面積越大，其導(dǎo)電能力越強，電阻損耗就越小。因此，在設(shè)計配電系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)實際需要選擇合適的導(dǎo)線截面積，從而減小電阻損耗。且隨著導(dǎo)線截面積不斷增大，導(dǎo)線成本也會相應(yīng)增加，因此要在經(jīng)濟性和實際需求之間做出權(quán)衡。另外，導(dǎo)線長度也是影響導(dǎo)線電阻損耗的重要因素，導(dǎo)線電阻正比于其長度，即導(dǎo)線越長，電阻損耗就越大。在設(shè)計配電系統(tǒng)時，應(yīng)盡量減少導(dǎo)線的長度，才能降低電阻損耗。同時，在實際施工過程中，要注意避免過度彎曲和繞線等操作，從而減小導(dǎo)線長度和電阻損耗。

1.2變壓器鐵損耗

變壓器是配電網(wǎng)中的重要設(shè)備，其起著將高壓電能轉(zhuǎn)換為低壓電能的作用，但在變壓器運行過程中，會產(chǎn)生不同程度的鐵損耗，會導(dǎo)致配電網(wǎng)的能量損耗和效率下降。鐵心材料特性直接影響著變壓器的磁導(dǎo)率和磁滯損耗，如果鐵心材料的磁導(dǎo)率較低，會導(dǎo)致磁場在鐵心中的擴散速度較慢，從而增加鐵損耗。如果鐵心材料的磁滯損耗較大，在變壓器工作時磁場變化會增加鐵心中的磁滯現(xiàn)象，進而提高鐵損耗，所以選擇具有高磁導(dǎo)率和低磁滯損耗的優(yōu)質(zhì)鐵心材料是減少鐵損耗的關(guān)鍵點。而壓器的設(shè)計參數(shù)也會對鐵損耗產(chǎn)生影響，變壓器設(shè)計參數(shù)主要包括變壓器額定功率、額定電壓比、變壓器負載率等，如果變壓器的額定功率過小，在實際運行中變壓器負載率會持續(xù)升高，從而增加鐵損耗。同樣，如果變壓器的額定電壓比偏離標準值，也會導(dǎo)致鐵損耗的增加，所以在變壓器設(shè)計過程中，要合理選擇變壓器的設(shè)計參數(shù)，才能減少鐵損耗。另外，變壓器在運行時會產(chǎn)生一定的熱量，如果變壓器的散熱條件不好，導(dǎo)致熱量無法有效散發(fā)，會升高變壓器溫度，進而增加鐵損耗。此外，變壓器工作環(huán)境中是否存在較大的電磁干擾也會對鐵損耗產(chǎn)生影響，保證變壓器的良好散熱條件是降低鐵損耗的關(guān)鍵。

1.3線路電感損耗

配電網(wǎng)降損是指在電力輸送過程中，由于各種因素的影響，電能在輸送過程中會有不同程度的損耗。導(dǎo)線電阻是電流通過導(dǎo)線時產(chǎn)生的阻力，會引起電能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，而在交流電系統(tǒng)中還存在著電感現(xiàn)象。當電流通過導(dǎo)線時，電流會在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，同時這個磁場也會影響到導(dǎo)線本身，這種相互作用會導(dǎo)致電流無法完全集中在導(dǎo)線內(nèi)部，部分電流會在空氣中形成環(huán)流，從而產(chǎn)生額外的電感損耗。同時，根據(jù)安培環(huán)路定理，電感的大小與電流通過的回路長度成正比。因此，當電流通過較長的線路時，電感損耗會增加，是因為較長的線路會造成較強磁場，從而導(dǎo)致更多的電流在空氣中產(chǎn)生環(huán)流，無形中增加電感損耗。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當電流頻率較高時，電感現(xiàn)象會更加顯著，主要原因是在高頻率下，電流的變化速度更快，導(dǎo)致磁場變化進一步劇烈，電感損耗會增加。

2配電網(wǎng)節(jié)能降損措施

配電網(wǎng)節(jié)能降損是現(xiàn)代電力系wzIGS3mwfkFq5ApxJLDXfg==統(tǒng)建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)，為了提高能源利用效率，降低能源消耗，配電網(wǎng)節(jié)能降損措施具有至關(guān)重要的作用。

2.1合理規(guī)劃配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在規(guī)劃配電網(wǎng)時，應(yīng)充分考慮負載特性和用電需求，合理確定變電站、配電變壓器、線路布置。通過科學(xué)規(guī)劃，避免過度投資和資源浪費，減少電能在輸送過程中的損耗。還能減少電網(wǎng)負荷不均衡和電流過大等問題，提高電網(wǎng)運行效率。

2.2優(yōu)化線路參數(shù)

傳統(tǒng)配電線路時常存在線路阻抗大、電壓降低、電能損耗大等問題，通過對線路進行優(yōu)化設(shè)計，采用低阻抗材料和合理的導(dǎo)線截面積，減小線路電阻，降低電壓降低，提高電網(wǎng)輸電效率。同時，采用無功補償技術(shù)，通過合理調(diào)節(jié)電壓和補償電容器的安裝，減少無功功率損耗，提高電網(wǎng)功率因數(shù)。

2.3加強配電設(shè)備管理

配電設(shè)備是電能輸送和分配的重要環(huán)節(jié)，其運行狀態(tài)直接影響著電能損耗和供電質(zhì)量。因此，要加強對變電站、配電變壓器、開關(guān)設(shè)備等的維護管理，定期檢查、清洗、及時更換老化設(shè)備，確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性。另外，要采用智能監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取措施修復(fù)，提高設(shè)備利用率[2]。

3無功優(yōu)化改造方案研究

3.1功率因素、供電電壓和節(jié)能降損之間的關(guān)系

功率因素是指實際功率與視在功率之間的比值，它反映了電能的有效利用程度。功率因素的取值范圍在0～1之間，當功率因素接近1時，表示電能的有效利用率高；而功率因素接近0時，表示電能的有效利用率低。功率因素大小直接影響著電力系統(tǒng)的運行效率和經(jīng)濟性。供電電壓是指電力系統(tǒng)中電源提供給用戶的電壓，通常供電電壓應(yīng)保持穩(wěn)定，才能確保用戶設(shè)備的正常運行。如果供電電壓過高或過低，都會對設(shè)備產(chǎn)生不良影響，甚至損壞設(shè)備，所以保持合適的供電電壓是非常重要的。節(jié)能降損是指通過優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行，減少能量損耗的一種方法，節(jié)能降損可通過提高電氣設(shè)備的功率因素來實現(xiàn)。當功率因素較低時，電氣設(shè)備的電流會增大，從而導(dǎo)致額外的能量損耗。通過改善功率因素，減少電流的大小，降低能量損耗。此外，合理調(diào)整供電電壓也是實現(xiàn)節(jié)能降損的一種方法。當供電電壓過高時，電氣設(shè)備的能耗也會增加，而過低的供電電壓則會影響設(shè)備的正常運行。因此，保持適宜的供電電壓有助于減少能量損耗[3]。通過分析系統(tǒng)中不同參數(shù)之間的關(guān)系，探究功率因素、供電電壓高低、節(jié)能降損之間存在的必然關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)通過增加功率因素能有效降低有功損耗，增強電壓合格率，保證電力系統(tǒng)能正常運行[4]。

3.2無功優(yōu)化方案研究

在制訂配電臺區(qū)無功優(yōu)化方案過程中，工作人員要詳細研究一體化設(shè)計理論，明確主要的功能特征。

（1）功能一體化。集中無功自動補償、臺區(qū)狀態(tài)監(jiān)測、用電信息檢測、遠程通信、低電壓治理等功能為一體。

（2）兩低治理一體化。充發(fā)揮無功補償和低電壓治理綜合控制作用，加強設(shè)備的實時收集功能，進一步優(yōu)化計算機系統(tǒng)電壓和無功電力，從而實現(xiàn)對電壓情況的跟蹤計算。同時，工作人員要利用相間平衡、共補、定補等方式，合理控制功率因素所產(chǎn)生的低電壓問題。

（3）管控一體化。其是指和配電網(wǎng)調(diào)控分站管控相同結(jié)合，充分發(fā)揮該設(shè)備的遠程無線通信功能，幫助工作人員實時管理臺區(qū)信息化程度，能通過無線方式將非正常運行數(shù)據(jù)、即時狀態(tài)數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸給控制中心，實現(xiàn)和配電網(wǎng)調(diào)控分站的信息共享，從而遠程控制臺區(qū)設(shè)備[5]。

根據(jù)以往工作人員的優(yōu)化經(jīng)驗，當設(shè)備電壓持續(xù)升高時，會影響到低壓補償設(shè)備的容器。為了解決上述問題，工作人員需全面分析設(shè)備的核心元件，明確影響容器安全性的主要因素，如電壓、電流、溫度等因素。針對該種情況，工作人員要選擇高性能的電容器參數(shù)，要求電容器的額定電壓為0.45kV，超過標準的額定電壓0.4kV，讓其能在額定電壓的1.1倍情況下長時間運行。同時，對電容器使用環(huán)境溫度提出更高要求，要求其在-25℃～+50℃的范圍內(nèi)較長時間運行。因此，工作人員在控制器的控制基礎(chǔ)上設(shè)置過壓保護措施，當檢測到系統(tǒng)電壓超過242V時，控制器會自動閉鎖，不再投入切電容器。這樣既保證了設(shè)備的安全可靠運行，又加強電容器本身的質(zhì)量。

在上述圖片中，補償1區(qū)位變電站集中補償，補償2是中壓側(cè)線路補償，補償3是臺區(qū)無功優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制設(shè)備，補償為就地補償。

3.3優(yōu)化方案效果檢驗

為了準確判斷無功優(yōu)化對低電壓、低功率因素的影響，工作人員選擇合適的試驗點，將其負載率較高、功率因素控制在0.85下，低壓側(cè)三項電壓不平衡度超過2%。在所有設(shè)備安裝完成后，要利用先進遠程控制設(shè)備，對比其運行數(shù)據(jù)內(nèi)容，讓設(shè)備每隔1天相互交替運行，后臺監(jiān)控每隔20min記錄一次運行數(shù)據(jù)。通過工作人員進行定期監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)用電高峰在8：00、21：00、12：00、17：30這4個時間段。結(jié)合檢測數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論。

（1）當功率因素平均值超過0.95時，其數(shù)值成功超過0.983。

（2）如果電壓不平衡度平均值降低到1.15%以下，其最高下降幅度為2.59%。

（3）當無功功率平均補償值為37.4kVA，最高補償值為54kVA。

通過總結(jié)上述分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)設(shè)備在正式投入運行后，有效提升在負荷高峰時間段的功率因素，功率因素超過0.95。且對供電臺區(qū)三相電壓不平衡具有明顯的優(yōu)化效果。

4結(jié)語

隨著能源需求不斷增加，進一步提高環(huán)境保護意識，配電網(wǎng)降損和節(jié)能的改造成為迫切需要解決的問題。本研究旨在探索一種有效的改造方案，以降低能量損耗并實現(xiàn)節(jié)能目標。經(jīng)過對現(xiàn)有配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行方式的分析，發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)降損和節(jié)能的改造方案需要綜合考慮多個因素。通過采用高效變壓器、優(yōu)化線路布局、定期維護和檢測、引入智能監(jiān)控系統(tǒng)以及推廣可再生能源的方式，能有效降低能量損耗，并實現(xiàn)節(jié)能目標。這些措施不僅有助于減少能源浪費，還有益于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。因此，建議在配電網(wǎng)改造中廣泛應(yīng)用這些方案，為實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

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