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淺談電壓功率因數(shù)與農(nóng)村電網(wǎng)降損的關系

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• 日期: 2017-11-23
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1　電能損耗分析  

  用電能表計量統(tǒng)計出的供電量和售電量之差得到的線損電量，稱為統(tǒng)計線損電量。在統(tǒng)計線損電量中，有一部分是電能在輸、變、配電過程中由相應時段內的運行參數(shù)所決定的。這部分損耗電量稱為"技術線損電量"。統(tǒng)計線損電量的另一部分是由于漏電、偷電等因素造成的損失電量，稱為"管理線損電量"。在電網(wǎng)線損管理中，除了加強管理以減少"管理線損電量"外，還通過采用一系列技術措施降低"技術線損電量"。本文通過分析電壓、功率因數(shù)與線損的關系，探討改變電網(wǎng)運行參數(shù)對降低"技術線損電量"的作用。  

2　電壓與線損的關系   
1)電網(wǎng)中線損的大小與運行電壓的平方成反比：   
A=[(P2+Q2)/U2]·R·t　　　　(1)   
式中A--線損電量，kW·h   
P--有功功率，kW   
Q--無功功率，kvar   
U--運行電壓，kV   
R--電阻，?   
t--時間，h  

由此可見，適當提高運行電壓是一項重要的降損措施。   
(2)在農(nóng)村電網(wǎng)中提高運行電壓的主要途徑：   
①改變變壓器分接頭。當系統(tǒng)無功充足時，改變35kV變電所主變壓器的分接頭可以提高線路電壓2.5%～5%，改變10kV配電變壓器分接頭還可以提高線路電壓5%。在實際運行中，同時調整35kV和10kV變壓器分接頭可以綜合提高運行電壓6%～8%。因此，通過分接頭的調整可使線路和變壓器中的損耗降低10%以上。   
②在35kV變電所或10kV線路末端安裝并聯(lián)電容器。當系統(tǒng)無功不足或聯(lián)網(wǎng)線路較長時，改變變壓器分接頭調整電壓的作用不大。此時，應安裝電容器進行無功補償，減少線路的無功分量，使線路損耗降低，同時還減少電壓損耗提高運行電壓進一步降低了電網(wǎng)損耗。因此，安裝并聯(lián)電容器對提高線路運行電壓、降低線損的效果是相當顯著的。  

3　功率因數(shù)與線損的關系   
(1)電能損耗的另一表達式：   
A=(P/U·cos?)2·R·t　　　　(2)   
式中A--線損電量，kW·h   
P--有功功率，kW   
U--運行電壓，kV   
R--電阻，?   
cos?--功率因數(shù)   
t--時間，h  

可見，提高功率因數(shù)可以降低電能損耗。在實際運行中，提高功率因數(shù)還可以提高電網(wǎng)運行電壓、增加發(fā)電機的有功輸出，因此，提高功率因數(shù)是農(nóng)村電網(wǎng)經(jīng)濟運行的重要手段。   
(2)在農(nóng)村電網(wǎng)中，提高功率因數(shù)的主要方法是在35kV終端變電所或10kV線路末端加裝并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容器的容量按(3)式計算：   
Qk=P(tg?1-tg?2)(3)   
式中Qk--并聯(lián)補償電容器容量，kvar   
P--電網(wǎng)輸送有功功率，kW   
tg?1、tg?2--分別為補償前后功率因數(shù)角相應的正切值。   
加裝電容器后，可減少有功電量為：   
Ak=[Qk(2Q-Qk)]/U2·R·t(4)   
式中Ak--減少有功電量，kW·h   
Qk--電容器補償容量，kvar   
Q--補償前的無功容量，kvar   
t--裝電容補償后運行時間，h   
(3)在農(nóng)村電網(wǎng)中，合理選擇異步電動機的容量，使其與機械設備相匹配，以及避免電動機空載運轉等均可以提高功率因數(shù)。  

4　結論   
電壓、功率因數(shù)兩個參數(shù)的變化，對線損大小的影響是相當顯著的。電壓、功率因數(shù)是電網(wǎng)經(jīng)濟運行的兩個重要參數(shù)，在農(nóng)村電網(wǎng)運行中，適當提高這兩個參數(shù)，對降低電網(wǎng)損耗具有顯著的作用。