谈电压功率因数与农村电网降损的关系

谈电压功率因数与农村电网降损的关系

1　电能损耗分析

用电能表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量，称为统计线损电量。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配电过程中由相应时段内的运行参数所决定的。这部分损耗电量称为"技术线损电量"。统计线损电量的另一部分是由于漏电、偷电等因素造成的损失电量，称为"管理线损电量"。在电网线损管理中，除了加强管理以减少"管理线损电量"外，还通过采用一系列技术措施降低"技术线损电量"。本文通过分析电压、功率因数与线损的关系，探讨改变电网运行参数对降低"技术线损电量"的作用。

2　电压与线损的关系

(1)电网中线损的大小与运行电压的平方成反比：

A=[(P²+Q²)/U²]·R·t　　　　(1)

式中A--线损电量，kW·h

　　P--有功功率，kW

　　Q--无功功率，kvar

　　U--运行电压，kV

　　R--电阻，Ω

　　t--时间，h

由此可见，适当提高运行电压是一项重要的降损措施。

(2)在农村电网中提高运行电压的主要途径：

①改变变压器分接头。当系统无功充足时，改变35kV变电所主变压器的分接头可以提高线路电压2.5%～5%，改变10kV配电变压器分接头还可以提高线路电压5%。在实际运行中，同时调整35kV和10kV变压器分接头可以综合提高运行电压6%～8%。因此，通过分接头的调整可使线路和变压器中的损耗降低10%以上。

②在35kV变电所或10kV线路末端安装并联电容器。当系统无功不足或联网线路较长时，改变变压器分接头调整电压的作用不大。此时，应安装电容器进行无功补偿，减少线路的无功分量，使线路损耗降低，同时还减少电压损耗提高运行电压进一步降低了电网损耗。因此，安装并联电容器对提高线路运行电压、降低线损的效果是相当显著的。

3　功率因数与线损的关系

(1)电能损耗的另一表达式：

A=(P/U·cosφ)²·R·t　　　　(2)

式中A--线损电量，kW·h

　　P--有功功率，kW

　　U--运行电压，kV

　　R--电阻，Ω

　　cosφ--功率因数

　　t--时间，h

可见，提高功率因数可以降低电能损耗。在实际运行中，提高功率因数还可以提高电网运行电压、增加发电机的有功输出，因此，提高功率因数是农村电网经济运行的重要手段。

(2)在农村电网中，提高功率因数的主要方法是在35kV终端变电所或10kV线路末端加装并联电容器。并联电容器的容量按(3)式计算：

Q_k=P(tgφ₁-tgφ₂)(3)

式中Q_k--并联补偿电容器容量，kvar

　　P--电网输送有功功率，kW

tgφ₁、tgφ₂--分别为补偿前后功率因数角相应的正切值。

加装电容器后，可减少有功电量为：

A_k=[Q_k(2Q-Q_k)]/U²·R·t(4)

式中A_k--减少有功电量，kW·h

　　Q_k--电容器补偿容量，kvar

　　Q--补偿前的无功容量，kvar

　　t--装电容补偿后运行时间，h

(3)在农村电网中，合理选择异步电动机的容量，使其与机械设备相匹配，以及避免电动机空载运转等均可以提高功率因数。

4　结论

电压、功率因数两个参数的变化，对线损大小的影响是相当显著的。电压、功率因数是电网经济运行的两个重要参数，在农村电网运行中，适当提高这两个参数，对降低电网损耗具有显著的作用。