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线损的分类及影响线损管理的因素与有效降损措施

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  【摘 要】线损在很大程度上可以准确的反映出电网的规划设计以及生产管理水平。作为电力企业一项重要的综合性技术经济指标,对其进行研究具有重大的价值。本文主要针对线损产生的原因以及影响线损管理的因素,提出了可以有效降损的措施,以期促进电力企业的进一步发展。
  【关键词】线损;分类;管理;降损;措施
  线损是指以热能的形式散发出来的能量损失,也就是电能在输送或是分配的过程中,经过电阻或电导产生的功率损耗。由于线损对电力企业的进一步发展具有重大的作用,因此通过对线损的分类及原因进行分析,提出有效降低线损的措施,是具有较高的研究价值的。
  1 线损的分类
  线损一般包括三个方面,固定线损、可变线损和管理线损。
  固定线损一般是指不会随着负荷的变化而导致电网中,输送和配电设备或线路的损耗发生变化。通常情况下,只是与设备的容量或质量等有关。由于变压器只有通过建立及维持一定的交变磁场才能进行升压或降压。交换磁场会对电气设备中的铁芯造成影响,从而形成了磁滞和涡流,造成铁芯发热,产生电能损耗。这一类线损通常也被称为“铁损”。
  可变线损主要是指随着负荷的变化而随之发生变化的电力损耗。在输送和配电的过程中,当电流经过线路的导线或变压器、电动机的绕组等铜质或铝制的导体时,往往会对电流形成一种阻力,而电能必须克服这些阻力,由此产生了电能损耗。可变线损与通过电流的平方量成正比关系。这一类线损通常也被称为“铜损”。
  管理线损则是由于供电企业的管理部门或是相关的工作人员管理中出现漏洞或失误,造成一些用户出现偷电、漏电的现象。或是由于电网的元件漏电、电能计量装置失误、抄表人员错抄、漏抄等原因,造成了电能损耗。由于管理造成的线损没有规律且不易检测和计算,而又是发生在供电企业营业过程中,因此通常也被称为“不明损耗”或“营业损耗”。
  2 影响线损管理的因素
  在实际操作过程中,造成线损的原因有许多,我们就其中主要的三个方面进行详细的分析。
  2.1 输配线路
  众所周知,在电网的线路中存在着一定的电阻。电流经过的时候便会产生一定的损耗。但具体的损耗则受到电流、电阻、功率以及电压的等级等因素的影响。通常情况下,特定的线路中,输送的电压等级等都是确定,因此线路电阻产生的电能损耗,与输送功率的平方成正比的关系。但是当电阻和功率一定的时候,线路电阻产生的电能损耗,与电压的平方成反比的关系。当仅仅是功率一定的时候,电压的等级和电阻决定着线路损耗的多少。
  在现实生活中,由于线路布局存在不合理的地方,特别是对于农村地区来说,由于缺乏统一的管理,存在供电半径过长或迂回供电的情况,导致实际的用电负荷超过了设计的负荷。又或者因为线路设备没有及时的进行维修或更换,导致其绝缘程度降低,存在漏电等现象。这在一定程度上都导致了线路造成的电能损耗。
  2.2 变压器
  变压器的电能损耗是影响线损管理最重要的因素之一。一般发电机产生的电流,是在经过多次升压之后,才并入到了110kV或是更高的电压等级的输配电网中的。特别是传统电网中,长距离的电能经过线路输送至负荷中心,再经过多次降压之后,才供用户使用。因此导致变压器在不断的升压及降压的过程中,产生了许多电能损耗。升降压的次数越多,电能损耗随之也就越多。除此之外,当电力变压器处于空载状态的时候也会产生一定的损耗。
  在实际生活中,由于变压器存在着匹配不合理、配电出线少以及农业上专用的变压器季节性较强,淡季时负荷较小或处于空载状态,旺季时负荷较大,导致变压器的电能损耗过大。
  2.3 功率因数
  当电力系统的功率因数降低的时候,线路电流中的一部分电流便会出现变大现象,而这部分电流会在线路和变压器上产生损耗。同时由于功率因数的降低,产生的电能损耗会随之呈现递增的趋势,且线路的电压降落幅值也会随之增加,使得线路末端的电压随着出线降到正常值以下,从而对电动机等设备的正常运行产生了极大的不利。
  3 有效降损措施
  3.1 优化配电网络
  优化配电网络,通过两点进行。一是选择适合的导线截面,二是合理规划网架结构。对于导线截面的选择,要注意考虑其可靠性和经济性。因此,要尽量的选择截面比较大的,以最大程度的降低线路的电阻。对于10kV的线路,其主干线导线的截面最好不要小于70mm2。支干线导线的截面不得小于50mm2,分支线的则不宜小于35mm2。对网架结构的规划,一定要注意尽可能的在保持电源中心和负荷中心平衡分布的基础之上,缩短电能输送的距离。同时可以充分的采用多种技术进行降损,比如转移负荷、提前分流等方式。
  3.2 提高功率因数
  提高电力系统的功率因素,可以使电流中的无功功率减少在电流线路及变压器中的流通,进而降低其损耗。同时,不仅可以大力提高电网的电能质量,还能起到降低线损的目的。我们可以通过选择合理的供电、用电设备,积极的推广新技术和节能新产品。也可以通过调整用电设备的容量或负荷等,使用电设备一直处于最佳工作状态,进而降低电能损耗。在许多电力企业中,也会采用人工无功补偿的方式来提高功率因数。比如我们可以将电动机运行所需要的无功功率进行全部的补偿,若是在补偿前的功率因数为0.7,补偿后的功率因数是1.0,那么发电机所需要的总的电流会降低30%,而线损则会降低50%,而电网的供电能力则会提高40%。因此,在电网中,特别是低压配置网中,可以积极的采用人工无功补偿。
  3.3 合理选择变压器
  变压器的电能损耗占据线损的很大比重。因此,对于变压器的选择一定要科学合理。对于电网中变压器消耗多的坚决予以更换,积极的推广节能型的变压器,特别是针对那些新建的变电站,从开始就尽量采用节能型的。除此之外还应该在综合考虑无功损耗以及最大负荷的基础之上,提高变压器的负载率。对于那些长时间处于轻载或空载状态的变电器,要选择适合的变压器容量。对于长期超载运行的变压器,要对其进行积极更换。总之要保证变压器在具有经济性与可靠性的前提下,降低线损总量。
  4 结语
  总之,电力企业要对线损的分类及影响线损管理的因素进行详细的分析,通过优化配电网络、提高功率因素、合理选择变压器等措施积极的降低电能损耗。除此之外,还需要广大的电力工作者充分的发挥自身的实践经验,不断的进行创新与改革,为电力企业的进一步发展做出积极的贡献。
  参考文献:
  [1]夏波涛.电网线损分析及降损措施探讨.[J].城市建设理论研究,2013(9).
  [2]刘士明.浅谈有效降低电网线损的技术措施.[J].中国科技财富,2012(18).
  [3]孙书玉.电网线损影响因素及降损措施.[J].中国科技博览,2010(32).
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