文档介绍：降低线损的技术措施
一、选择合理的接线方式和运行方式
电力网各部分的接线方式和运行方式是否合理,不但会影响供电的安全和质量,也会影响线损的大小,属于这方面的降损措施有以下几种:
(1)高压引入大城市负荷中心
随着城市发展和负荷的不断增长,原有的35kV和6~10kV高压配电网的负荷越来越重,而线损电量中的负载损耗是与负荷平方成正比,如果维持这种较低电压等级电网长距离供电状态,不但电压质量不能保证,线损电量也将达到不能允许的程度。对这种电力网采用110kV或220kV的较高电压引入的接线方式进行改造,是降损的有效措施之一。
(2)对电力网进行升压,简化电压等级,减少重复的变电容量
电力网元件(线路或变压器)中的负载功率损耗ΔP(kW)为
22P2S2-3-3P?Q-3 RΔP=3IR×10=2R×10=2×10=×10(9–29) R22UUUcos?2-3式中,I——通过元件的电流,A;
R——元件的电阻,Ω;
S、P、Q——分别是通过元件的视在功率,kVA;有功功率,kW;无功功率,kVar;
U——加在元件上的电力网电压,kV。
由式(9–29)可知,在负荷功率不变的条件下,把电力网的电压提高,则通过电力网元件的电流将相应减小,负载损耗也随之降低。因此,升压是降低线损
很有效的措施。升压可以和旧电力网的改造结合进行,减少电压等级,简化电力网的接线,适应负荷增长的需要,并降低电力网的线损。改善供电结构,减少重复的变电容量也可以降低线损。
(3)合理确定环网的闭环或开环运行,或改变环网的断开点
在环网中,不考虑各段线路中有功功率、无功功率损耗时的功率分布,称为近似功率分布;按照各线段阻抗关系的分布称为自然功率分布;按照各线段电阻的分布称为经济功率分布,此时对应的环网有功功率损耗最小。如果是均一的电力网,即各线段的X/R=常数,则自然功率分布和经济功率分布的差别愈大,有功功率损耗的差值也就愈大。在不同电压等级通过变压器连接的环网中,由于变压器的电抗与电阻的比值大于线路的电抗和电阻的比值,所以使电力网的不均一程度增大。
为了降低线损,首先应该研究环网闭环还是开环运行比较合理的问题。在电力系统中,有时因为在闭环运行时断路器容量不足,或继电保护的配置比较复杂,往往使环网开环运行,而让有些线路处于带电的热备用状态。在闭环以后,原备用线路中有了功率流动,似乎会增加功率损耗,但由于这时其它线段中的功率都有改变,功率损耗有可能比开环时要小,这要通过计算和比较才能确定。
当各个负荷的负荷曲线形状基本相同时,只需要比较不同断开点的方案,或闭环和开环不同运行方式时的功率损耗。如果各变电站的负荷曲线形状差别较大,则要比较不同方案的电能损耗,才能确定哪个运行方案比较经济合理。因为完全有可能在某些时间内一个方案的电能损耗较小,而在另一些时间内另一个方案的电能损耗较小。
(4)利用纵横向调压变压器或串联电容器实现功率的经济分布
为了降低不均一环网中的功率损耗和电能损耗,可以在环网自然分布的功率上叠加一个强迫的循环功率,并使两者之和等于经济的功率分布。要在环网中形成一个强迫的循环功率,必须要有一个附加电势。由于电力网的负荷是随时变化的,功率分布也随时间变化,所以循环功率应该是可以调节的。要产生一个可以调节的强迫循环功率,必须要有一个可以调节的附加电势。因为附加电势既有与电力网电压同相的纵向分量,又有与电力网电压相位相差900的横向分量,所以附加电势既要能改变大小,又要能改变相位。这种附加电势是靠在环网中接入串
联调压变压器得到的。图9–2(a)为这种横向调压变压器的单相原理接线图,图9–2(b)是电压相量图,图9–2(c)是这种调压变压器在电力网中的接入方式。图中所示的调压变压器只能加入横向附加电势,纵向附加电势可以改变电力网中原有变压器的变比得到。
图9–2 环网中接入横向附加电势
(a) 单相原理接线;(b)电压相量图;(c)接入电网方式
由于纵横向调压变压器的投资费用较大,所以一般在由不同电压等级线路组成的、并流过巨大功率的环网中,才采用这种纵横向调压变压器。在一般的不均一电网中,可采用串联电容器来补偿线路的部分阻抗,以达到功率的经济分布。
图9–2所示为两条不同截面导线的线路所组成的最简单的环网。两条线路中的电流与它们的阻抗成反比分配,即
I1
I2**?Z2R2?jX2 (9–30) ?Z1R1?jX1
且有I1?I2?I。假定XX2X>1,为了满足经济分布的条件,可以在比值较大的一条线路RR2R1
X比值相等,R***上(2#)串联接入电容器来补偿它的部分电抗,以达到两条线路的
从而使电流分布符合有功功率损耗最小的条件。可见,接入的电容