供电线路与配电变压器的经济运行

管金超 魏涛涛

摘要：对于企业内部的电力系统，供电线路和配电变压器直接关系到企业自身的经济效益。本文探讨供电线路与配电变压器的经济运行状况。分析降低供电线路线损、降低配电变压器能量损耗的措施。

关键词：供电线路，配电变压器，经济运行

线损主要是指在输配电线路中，出现了电能的损耗现象。在供电公司生产电力过程中，生产成本与电力损耗有着直接的关联。通过有关部门的数据统计，线路损耗有90%的原因是因为电源线和配电变压器的能量损耗导致的。因此，本文的研究重点是介绍如何减少电源线和配电变压器的损耗问题。

一、降低供电损耗的主要方法

1.合理选择线路的截面

对于电网设计，必须确保导线的截面积能够达到规定要求。通过相关公式可知，当电流的大小没有发生任何变化时，线路能量损耗会和线路电阻之间呈现正比关系。为了尽可能地将能量损耗降至最低，应尝试降低线路的电阻。而电阻又和导线的横截面积存在联系，随着横截面积的不断扩大，电阻会不断缩小。但横截面积不能过大，一旦超出一定范围，必然会使得材料本身的耗费量有所增加，也影响线路建设。线路建设过程中，实际投入的资金成本也会不断增加，因此需要确保选择的导线横截面积足够合理。当导线的截面积全部确定后，便需要开展测试以及校验的工作。首先，为了确保导线本身可以在一些温度较高的环境中正常运行，且不会出现烧毁的情况，需要先对其发热条件展开校验。其次，为了确保导线在任何外部条件的影响下都不会出现拉断的情况，应对其机械强度展开校验。最后，为了确保导线的供电电压能够达到规定水平，工作人员还需要针对具体损失的情况展开校验。

2.采取并線运行的方式

基于同一个电源和同一个受热点，可以尝试增加并列线路数量的方式确保能量损耗的减少。一般最常见的方式主要分为两类。（1）在相同电源以及相同受热点之间继续扩大原有的等截面;（2）在相同电源以及相同受热点之间持续增加不等截面的线路。实际上，这两类方式都能够有效减少能量带来的实际损耗。

二、降低配电变压器损耗的方法

1.提高变压器负载的功率

通过集中补偿的方式来提高变压器的负载功率因数，然而在社会的快速发展下，以及随着用电负荷的增加，原有的变压器电容器柜大多用于配电系统。而老式的、手动切换方式在容量和分支方面难以满足社会需求。在对变压器进行改造时，需要把原来的电容器柜改造成自动补偿柜，但是由于资金问题、低压配电室面积不足等因素的影响，导致这种改造很难实现。另外，一些旧电容器柜在使用高峰阶段，由于电容量的不足，集中补偿方法也很难实施。但当电网用电量较低时，如果电容器容量不及时调整，就会出现过补偿现象。为了解决上述问题，笔者通过大量的计算与研究发现，一些用电量较大的企业，是可以在大容量的电动机加装无功补偿的电容器，并且可以从侧面来调整集中补偿电容器的使用情况。另外，在增加本地无功补偿电容器时，可以在电动机停止的情况下，将它投入运行并自动切断。通过大量实践发现，这种提高变压器负载功率因数的方法非常实用，操作非常简单。它可以解决生产补偿不足和停机补偿过多的问题。

2.采取并线运行的方式

目前，我国许多地区均已经开始应用双台变压器并列运行的模式。当线路本身负载过高时，运用两台变压器并列运行的形式来供电，可为企业的正常生产工作创设优良的基础;当负载相对偏低时，采用这种形式会造成大量电能流失。因此，当负载相对偏低时，需要采取单台变压器运行的模式，变压器一用一备状态，既可以达到节能的目的，又可以保证供电的安全性。

3.更换负载过轻的变压器

如某些地区的人口分布一直很不均衡，导致某些地区的电力变压器在长期轻负荷条件下运行。这种现象通常称为大马车拉小车。在这种情况下，通常无法发挥变压器的真正作用。从某种意义上讲属于浪费。变压器的大马车拉小车现象导致变压器的容量无法得到有效合理的利用，在一定程度上增加了变压器的能量损失。

4.选择正确的安装位置

对于变压器，安装位置也是一项非常重要的基础条件。如果出现了安装不到位的情况，很容易导致低压侧供电半径过长的情况出现，从而造成电网本身的损耗大幅度增加。安装变压器时，一般最合适的位置就是电网负荷的正中心。

5.无功就地补偿

无功就地补偿也是提高配变经济运行的一大方法，该方法也相对更加适合目前的供电线路、电力系统，是一种先进、合理的模式，能够在某种程度上通过就地补偿来实现供电线路与变压器的经济运行。将容量相当的补偿电容器安装于配变低压母线，通过这种方式能够更好地平衡低压电网无功负荷，从而达到无功就地平衡的目标，控制一级电网无功负荷，最终控制线损，根据公式（7）可确定结果。

设：功率因素初始为0.65，逐渐提升变成0.8，则对应的电能损耗数值为ΔW%=56%。同时增加补偿电容器，能够有效控制线损，同时，能够提升配变有功负荷开放度。设：S代表变压器容量，未获得补偿状态下功率因数为0.7，那么P1=0.7S，那么补偿容量则达到总容量数的百分之十五，也就是意味着变压器每提升15%的容量，其有功出力则上升20%。

6.选用节能型变压器

目前一些偏远村庄依然在使用S9以下型号的高耗能变压器，这类变压器从设计、材料的选择、到制造工艺等都有着非常明显的耗能缺陷。但是随着科学技术的快速发展，变压器的性能也在不断提高，为了有效降低我国变压器能量的损耗，相关工作人员应该采取有效措施，使用先进的技术来调整变压器，并选择S13、SH15及以上型号的节能变压器来使用。

7. 母变与子变的经济运行

通过设置母变压器、子变压器来达到经济运行的目标，通常有以下三大经济运行方式：母与子变各自独立运行，二者同时投运。在这几类运行方式下将出现两个临界负荷点，其中之一为子变和母变损耗相同的点，如果发现负荷小于这一临界值，则适合让子变单独运行。其二则是母变、子变同步工作时线损同步时的点，如果负荷大于此临界负荷，则适合让母变、子变同时工作，达到控制线损的目的。

结 论

对于供电线路和变压器，二者本身的运行质量以及经济性效果都会对企业的经济效益带来巨大的影响。所以，通过科学选择导线截面，调整变压器运行方式，及时调换变压器，增设无功补偿等方式来提高配电变压器运行的经济性，从而确保供电线路与配电变压器的高效运行，提高其运行效率，达到经济性的目标。

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作者简介：

管金超（1985-），男，江苏南京人，高级工程师。