電網經濟運行方式探討與分析論文
關鍵詞 ：電網 經濟運行方式 電壓 功率因數
摘 要：通過分析，結合電網的實際運行情況，選取最佳的供電方案，實現經濟運行，使網絡的總線損最大限度地減少，節約電能，提高企業和社會效益。
電力系統經濟運行的基本原則是：在保證電力系統安全可靠運行和電能質量符合標準的前提下，盡量提高電能生產和輸送的效率。對運行中的電力設備，要降低損耗，首先必須從合理安排系統運行方式人手，因為這些措施不僅不需要增加投資，而且在降低損耗的技術措施中，是最合理和最經濟的。通過適當提高電網的運行電壓；合理組織變壓器的經濟運行；調整用戶的負荷曲線；安排好設備檢修計劃等措施來加強電網的運行管理，才能實現電網的經濟運行，從而達到降低系統損耗的目的。
1 合理調整電網運行電壓
1．1變壓器的損耗
變壓器的損耗主要由銅損和鐵損組成。變壓器的銅損和繞組中的電流平方成正比，與運行電壓的平方成反比。因此，稱為可變損耗，用△PK表示。變壓器的鐵芯損耗(鐵損)與鐵芯中的感應磁通有關，也即與變壓器的運行電壓有關，變壓器鐵損與電網運行電壓的平方成正比，與繞組中的電流無關。由于系統的運行電壓，基本保持穩定，因此鐵損的變 化也很小，稱為不可變損耗，用△P0表示。
1．2輸電導線的損耗
輸電導線的損耗用△PL表示。
導線的損耗和導線中的電流平方成正比，與電網運行電壓的平方成反比。因此導線的損耗也是可變損耗。
由此可知，電網的總損耗為：∑△P=△PK+△P0+△PL
其中變壓器鐵損△P0 (不可變損耗)在電網運行電壓提高，變壓器分接頭作相應調整后，可接近不變。而變壓器銅損及線路損耗的和△PK +△PL(可變損耗)與電網的運行電壓的平方成反比。當△PK +△PL(可變損耗)占電網總損耗∑△P的比例大于50％時，適當提高電網運行電壓可明顯降低電網損耗。當∑△P0(不可變損耗)占電網總損耗∑△P的比例大于50％時，應適當降低電網運行電壓，才能降低電網的損耗。通過以上分析，由于變壓器供電負荷較大，電網可變損耗占的比例一般大于50％，因此地區調度(地調)可以采用以下方法組織電網的經濟運行，適當提高電網的運行電壓水平：
(1)在系統無功充足的情況下，地調適時調整220kV變電所主變分接頭檔位，適當提高1l0kV母線電壓，以提高1l0kV電網運行電壓。
(2)地調適時調整管轄范圍內1l0kV各變電所主變分接頭檔位，提高各所lOkV母線電壓，并控制在電壓合格范圍，從而提高1l0kV配電網的電壓水平。
(3)地調應加強管轄變電所電容補償裝置的投退，在負荷高峰期，盡量投入電容器，在負荷低谷期，適當退出電容器，使各所l0kV母線電壓維持在較高的合格水平。
(4)在年負荷高峰期，應要求各供電公司(所)及時調整配網變壓器臺檔位，適當提高l0kV變壓器低壓側380V配電網的運行電壓。
(5)地調應要求各統調發電廠以功率因數0．8為標準發電，盡量多發無功功率，以提高1l0kV電網電壓水平。
2 加強無功運行管理，提高電網功率因數
對于運行中的電網，無功功率在電網中傳輸，增加了導線的有功功率損耗，而實現無功功率的分層分區就地平衡，不僅可改善電壓質量，對提高電網運行的經濟性也有重大作用。 線路功率損耗與電網功率因數的平方成反比，功率因數提高時，電網能量損耗下降。為此應采取以下措施，加強無功管理，提高電網功率因數：
(1)在安排系統運行方式上，應及時調整變電所電容器的補償容量。
(2)應及時投退各變電所電容器組，并靈活掌握，有條件的可以采用VQC(無功自投裝置)，適時調整系統電壓。
(3)及時對系統無功補償容量進行計算分析，對補償容量不足的變電所，應通過改造加裝電容器組。
(4)各供電公司(所)應在負荷較重的10kV線路加裝無功補償裝置，并加強管理。
(5)嚴格考核大工業用戶功率因數，要求裝設電容器組，并加裝無功電能表，采取獎罰制度。
(6)鼓勵大工業企業裝設的同步電動機，在負荷高峰期過勵磁運行。
3 組織變壓器的經濟運行
對于35kV及以上輸變電網，在一個變電所內裝設有n（n≥2）臺容量及型號相同的變壓器，總負荷功率為S，且n臺主變并聯運行時，則n臺主變的總損耗為：∑△PT（N）=n△P0+n△Ps(S/nSN)2
式中△P0-主變空載損耗，kW
△Ps一主變短路損耗，kW
SN一主變額定容量，kVA
由上式可見，變電所主變的鐵損與主變臺數成正比，銅損與主變臺數成反比。當變壓器輕載運行，鐵損占的比例大于50％時，應減少變壓器臺數，才能降低變電所內變壓器總損耗，當n臺并聯運行的變壓器的總損耗與n-1臺并聯運行的變壓器的總損耗相等時，則變電所的總負荷功率為臨界功率，臨界功率可由下式算出：Scr=SN[n(n-1) △P0/△Ps]1/2當負荷小于臨界功率時，在供電可靠性允許的情況下，可考慮一臺主變退出運行，轉為熱備用，以減少變壓器損耗。因此，可采取以下技術措施，組織變壓器的經濟運行：
(1)對于長期低負荷運行的10kV配網，變壓器臺可停用，負荷由其他就近變壓器臺轉供電。
(2)有多臺變壓器同時并聯供電的區域，在負荷低谷期且供電可靠性允許情況下，可減少一臺或多臺變壓器運行。
(3)對于大型工業企業，可采用兩臺容量不同的變壓器，將動力及照明電源分開。
(4)根據實際計算分析，在負荷較低、供電可靠性允許的情況下，對多臺變壓器并列運行的變電所，可將一臺或多臺主變退出運行轉為熱備用。
4 合理安排運行設備檢修
加強運行設備檢修的計劃性，把110kV線路，以及主變檢修與10kV線路及大工業用戶設備檢修相配合，或多安排在節假日低負荷時期檢修，盡量縮短檢修時間，以及帶電檢修等，都可以降低電網檢修運行方式時的線損。有計劃地綜合檢修供電線路和設備，不但可以降低電網損耗，而且能夠減少停電次數，有利于提高供電企業的社會聲譽和經濟效益。
結束語：
電網經濟運行就是一項實用性很強的節能技術。這項技術是在保證技術安全、經濟合理的條件下，充分利用現有的設備、元件，不投資或有較少的投資，通過相關技術論證，選取最佳運行方式、調整負荷、提高功率因數、調整或更換變壓器、電網改造等，在傳輸相同電量的基礎上，以達到減少系統損耗，從而達到提高經濟效益的目的。
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