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[摘要]电网经济运行是电网节电的重要措施。本文中介绍了铜山供电公司通过择优选取最佳运行方式、调整负载、提高功率因数、调整或更换变压器及电网改造等方式，降低变压器及线路总损耗，提高经济效益的经验和效果。
[关键词]电网经济运行节能降耗
中图分类号：P752 文献标识码：P 文章编号：1009―914X（2013）28―0402―01
电网经济运行主要包括变压器及其电力线路的经济运行，是一项实用性强的节电技术。节能降耗是在保证技术安全和经济合理的条件下，充分利用现有设备、元件，不增加投资或很少投资，通过择优选取最佳运行方式、调整负载、提高功率因数、调整或更换变压器以及电网改造等方式，实现科学管理，在传输相同电量的情況下，以达到减少变压器和电力线路的总损耗，提高经济效益的目的。
电网在传输电力、变换电压和分配电力过程中的电能损耗所占比例较大，其经济运行节电效果显著。本文就铜山供电公司及供电区内电网经济运行实例和体会作一简要介绍。
1.应用变压器经济运行技术取得显著节电效果
铜山供电公司电力调度控制中心从2008年初开始，对所属35千伏变电站的变压器进行了理论计算和分析，推进了铜山电网内的变压器经济运行工作。随着供电负荷增长、电网结构变化、变电站增容改造及新建变电站的投运和新型变压器的替代，我们及时修订了计算资料，使之适应现有实际条件，并保持良好的指导作用。
1.1择优选取最佳运行方式
开展变压器经济运行，首先是从理论上对变压器的技术特性优劣进行比较，确定出经济运行方式的负载区间，再结合每年负载和网络结构，拟定出网络运行方案，由电力调度人员按各变电站实际负载实施最佳运行方式。
（1）选择技术特性好的变压器运行
35千伏付庄变电站原装有8000千伏安和10000千伏安变压器各一台，负载12000千瓦，两台变压器同时运行。现将前者换成带有载调压新型的SJ11一16000／35型变压器后投入运行。因该变压器的技术特性优于其他变压器，经对变压器的运行情况进行计算，节约综合功率39.1千瓦，一年节约电能31.28万千瓦时；按售电单价0.5元/千瓦时计算，节约电费15余万元，节约效果显著。
（2）选择最佳方式运行
负荷较重的变电站，选择两台主变低压侧分列运行；其余变电站用定量计算法判别两台变压器间技术特性的优劣，实现技术特性优的运行、劣的备用，扭转某些误把浪费当作节约的陈旧性观念和习惯作法；用其实用性的择优化来挖掘变压器损耗中的节电潜力。经过定量计算择优选择一台主变运行，另一台主变备用。配置主变备投装置，既实现了变压器的经济运行，又能保证供电的可靠性。
例如，35千伏黄桥变电站，有一台6300千伏安的1＃变压器A和一台10000千伏安变压器B，参数分别为：P0A=6.123千瓦，PKA=40.512千瓦，P0B=9.95千瓦，PKB=50.808千瓦。用公式1-1可以判别这两台变压器间技术特性的优劣。
首先求得有功临界负载功率SLP
（公式1-1）
通过计算得出技术特性优劣判定的临界值是2732千伏安，小于此值时6300千伏安变压器技术特性优，大于此值时10000千伏安变压器技术特性优。黄桥变电站正常情况下负载在3600千瓦左右，所以正常方式我们选择10000千伏安的B变压器运行，6300千伏安的A变压器备用。老的观念会认为6300千伏安变压器运行比较经济，而且足可以满足该变电站负载的要求。实际上从以上计算可以看出实际负荷在3600千瓦时，并不是6300千伏安变压器运行经济。
另外，针对电网实际情况，我们做过单台主变运行损耗曲线图，值班员可根据曲线掌握变压器的经济运行点。及时调整变压器运行方式，保证变压器的经济运行。棠张变电站装有6300千伏安和8000千伏安的A、B两台变压器。最大、最小负载分别为7330千伏安和4700千伏安，经对变压器运行情况进行技术计算，对10千伏母线负荷进行均衡调节，选取两台变压器分别带部分负荷运行，一年节约电能12.04万千瓦时，节电效果占两台变压器年损失的18％，占变压器B运行单台时年损失的15.5％。
（3）调整变压器
汉王变电站原装有3150千伏安和5000千伏安变压器各一台。将技术特性好的付庄变电站换下来的8000千伏安变压器调至该站运行，负载5280千伏安。经计算，节约功率18.6千瓦，一年节约电能14.88万千瓦时，按同期售电单价算，节约电费6.8万元，为原运行变压器年损失的36.2％。
1.2提高功率因数
铜山供电公司在所属的26座变电站内装设了24套无功补偿电容器进行无功集中补偿，以提高变压器负载的功率因数。近年来，随着供电负荷的增长，又对部分变电站的无功补偿电容器进行了改造，增加了电容器的安装容量，由调度值班人员根据负载和母线电压情况投切，实现无功就地平衡。110千伏南郊变电站安装补偿电容器4800千乏补偿无功，经对变压器技术计算，一年节 约电能5.25万千瓦时。110千伏夹河变电站实行无功补偿，一年节电3.85万千瓦时。35千伏付庄变电站因无功补偿提高功率因数，一年节约电量2.35万千瓦时。可见，提高功率因数的节电效果非常显著。
1.3调整负载曲线，提高负荷率
铜山供电公司北部利国地区因用电结构的关系，曾一段时期负荷率较低。为此，公司领导组织有关专业人员把提高负荷率作为一项主攻目标，采取各种措施，取得了一定的成效，达到了上级的要求。提高负荷率不仅是一项改善电能质量，挖掘设备潜力的措施，同时还有节电的作用。我公司四个35千伏变电站的负荷率提高到90％后，一年可节电2万千瓦时。
1.4把节电和安全结合起来，优化变压器的运行
从提高供电可靠性、安全性和运行的经济性出发，对所属110、35千伏变电站在电气主结线、继电保护配置进行综合自动化改造，优化了运行方式，三绕组变压器实现了优化运行，收到了较好的节电效果。例如：檀山变电站的变压器，增容后改单台运行后，经计算一年节电38.696万千瓦时。
从上图变压器运行损耗表及曲线图中可知，该20000千伏安变压器运行在30%～70%负荷时比较经济；功率因数高损耗小，功率因数低损耗大。理论上讲当空载损耗和负载损耗相等时，变压器效率最高，运行最经济。
1.5用电单位开展各种形式的变压器经济运行
大宗用户普遍装设了无功补偿电容器提高负载功率因数。通过对2007年10月份10户专线直供用户的统计，功率因数在0.85以下的2户，占20％；0.85～0.90的2户，占20％；0.9以上的6户，占60％。可见，提高功率因数实现经济运行已广泛开展。在应用推广节电技术中，用电客户采用了多种形式。例如久久水泥公司装设电容器4800千乏，经过对变压器的损耗的计算，一年可节约电能24.8万千瓦时。该厂还应用了末端补偿，随机投切技术，大大地提高节电效果。
1.6推广节能型变压器
随着技术的进步和工艺上的改进，节能型变压器产品问世，我公司在电网中的变压器也逐步更新换代。目前，对于油浸式变压器，在35千伏及以下网络中从生产、设计选型上已广泛应用S11型号，并要求用电单位凡新建和增容改造都应选用不低于该型号产品。
2电力线路经济运行的显著节电效果
2.1改造电力线路
电力线路特别是配电线路改造是电网改造的重要部分，是改善配电电能质量、降损节能、促进城乡经济发展的一项重大措施。
（1）更换大导线
10千伏南樵线主干线全长4.96km，沿线及各支点搭接配电变压器总共有9485千伏安，日供电量15000千瓦时，无功负荷1800千乏。主干线导线由LGJ—70换成LGJ—185后，经估算一年节电近10万千瓦时。
（2）改變供电路径
所谓改变供电路径是指为合理供电，通过对部分电力线路稍加改造，使线路阻抗参数减小或使部分线路的负载重新分配，从而解决线路卡脖子的问题和降低线路功率损失。
随着城市建设的发展，10千伏南农线路搭接配电变压器总容量增加到19540千伏安，日供电量30000千瓦时，无功负荷6280千乏。为此，新建一段10千伏南农线（0.24km），将10千伏南农线尾段的部分配电变压器（10080千伏安）改由新建的南东线路供电，从而改变了这部分负载的供电路径和一部分线段的潮流方向。经计算一年节电可达30万千瓦时，若按售电单价0.5元/千瓦时计算，每年可节约15万元。
2.2两回电源线路运行方式的择优
35千伏吴邵变电站有大吴线、毛吴线两回电源线路，变电站的总负载为20000千伏安，线路的参数为RA =1.13Ω，XA=1.68Ω，RB=2.3Ω，XB=2.64Ω。存在着A、AB、B三种运行方式。经计算，线路A运行最优，比AB运行节约综合功率50千瓦，年节约综合电量47.8万千瓦时，折合电费25 万元。
3电网经济运行节能降耗技术的推广
电网经济运行节电技术从理论上作了科学的分析，列出了应用实例，是适用性极强的一项节能技术，应在各行业进行积极推广，以便取得更大的节电效果。
3.1灵活多样的运行条件和方式
电网经济运行节电技术以节约为出发点，明确指出了各种经济运行的条件和方式。例如：（1）运行方式方面有选择最佳组合运行方式、合理选择运行变压器台数、共用运行方式、调整负载曲线及调整变压器（或电力线路）间负载分配等；（2）合理利用变压器方面有选择特性好的各种备用变压器、调整变压器，根据负载波动合理利用不等容量变压器、正确对 待“大马拉小车”等；（3）开式电网的择优运行方式；（4）环状网络的经济运行；（5）根据系统功率缺额确定经济运行方式类别可按有功功率损耗、无功功率消耗、综合功率损耗等确定。各行各业都可结合自身的实际情况有选择性地采用上述运行条件和方式，开展电网经济运行。
3.2运用方便的计算公式
电网经济运行节电技术中推导和整理出的一系列专用计算公式，从比较变压器间技术特性的优劣到变压器的经济运行；从单台经济运行到多台经济运行；从电力线路经济截面到经济输送距离；从经济负载到经济负载区间；从经济运行到节电效果；从节电效果到所耗投资 的综合经济比较；从静态到动态的计算等，计算公式全面系统，运用方便，为广泛开展电网经济运行工作提供了条件，也为该项工作实现计算机管理奠定了基础。
3.3全面的经济技术比较
电网经济运行节电技术的整套理论，是全面考核和评价电网经济运行效果的指南。在运用中为我们提供了从实际出发，进行全面的技术经济比较，选择或拟订适合的方案，实现节能降耗为目的的理论依据。其中主要有：（1）根据变压器的技术参数进行优劣比较，计算出变压器各种运行方式的经济运行区间，择优投运变压器或选择最佳运行方式；（2）经过节电效果和投资回收的比较，进行变压器的调整、增设小容量变压器、装配不等容量变压器；（3）从管理着手、减少变压器的降压级数、早日投入特性好的变压器、提高负载功率因数、更新变压器、电力设计时对变压器的选择、按不同的负载率制造变压器；（4）新材料、新工艺的应用，新型的节能变压器加入电网运行，对长期轻负载的所谓“大马拉小车”变压器，应与拟用变压器的技术参数比较后，确定是否有更换的必要；（5）根据电力线路的技术参数计算经济运行区间临界负载，选取开式两端电网的经济运行方式；（6）计算环状网络的经济功率分布；（7）两回专用供电线路中进行负载经济分配的计算和从单回至两回经济负载区间的计算，确定经济运行方式等。
4结束语
综上所述，电网经济运行节电技术以它全面的综合节能观点挖掘潜力，提高社会和企业效益应用于各行业，证明了它是一项技术上可行、经济上合理的节能应用技术。同时，开展电网经济运行又是从实际出发的节电技术。可见，电网经济运行节电技术的推广和应用是贯彻“能源节约与能源开发并举，把能源节约放在首位”、“促进国民经济向节能型发展”方针的一项重要节能降耗措施。
参考文献
[1] 虞忠年、陈星莺等 电力电能损耗 2000年
[2] 吴安官 倪保珊 电力系统线损1996年
[3] 王敏变压器最佳经济容量的计算2004年
[4] 陈海涵变压器经济运行负荷区间的选择 2004年
[关键词]电网经济运行节能降耗
中图分类号：P752 文献标识码：P 文章编号：1009―914X（2013）28―0402―01
电网经济运行主要包括变压器及其电力线路的经济运行，是一项实用性强的节电技术。节能降耗是在保证技术安全和经济合理的条件下，充分利用现有设备、元件，不增加投资或很少投资，通过择优选取最佳运行方式、调整负载、提高功率因数、调整或更换变压器以及电网改造等方式，实现科学管理，在传输相同电量的情況下，以达到减少变压器和电力线路的总损耗，提高经济效益的目的。
电网在传输电力、变换电压和分配电力过程中的电能损耗所占比例较大，其经济运行节电效果显著。本文就铜山供电公司及供电区内电网经济运行实例和体会作一简要介绍。
1.应用变压器经济运行技术取得显著节电效果
铜山供电公司电力调度控制中心从2008年初开始，对所属35千伏变电站的变压器进行了理论计算和分析，推进了铜山电网内的变压器经济运行工作。随着供电负荷增长、电网结构变化、变电站增容改造及新建变电站的投运和新型变压器的替代，我们及时修订了计算资料，使之适应现有实际条件，并保持良好的指导作用。
1.1择优选取最佳运行方式
开展变压器经济运行，首先是从理论上对变压器的技术特性优劣进行比较，确定出经济运行方式的负载区间，再结合每年负载和网络结构，拟定出网络运行方案，由电力调度人员按各变电站实际负载实施最佳运行方式。
（1）选择技术特性好的变压器运行
35千伏付庄变电站原装有8000千伏安和10000千伏安变压器各一台，负载12000千瓦，两台变压器同时运行。现将前者换成带有载调压新型的SJ11一16000／35型变压器后投入运行。因该变压器的技术特性优于其他变压器，经对变压器的运行情况进行计算，节约综合功率39.1千瓦，一年节约电能31.28万千瓦时；按售电单价0.5元/千瓦时计算，节约电费15余万元，节约效果显著。
（2）选择最佳方式运行
负荷较重的变电站，选择两台主变低压侧分列运行；其余变电站用定量计算法判别两台变压器间技术特性的优劣，实现技术特性优的运行、劣的备用，扭转某些误把浪费当作节约的陈旧性观念和习惯作法；用其实用性的择优化来挖掘变压器损耗中的节电潜力。经过定量计算择优选择一台主变运行，另一台主变备用。配置主变备投装置，既实现了变压器的经济运行，又能保证供电的可靠性。
例如，35千伏黄桥变电站，有一台6300千伏安的1＃变压器A和一台10000千伏安变压器B，参数分别为：P0A=6.123千瓦，PKA=40.512千瓦，P0B=9.95千瓦，PKB=50.808千瓦。用公式1-1可以判别这两台变压器间技术特性的优劣。
首先求得有功临界负载功率SLP
（公式1-1）
通过计算得出技术特性优劣判定的临界值是2732千伏安，小于此值时6300千伏安变压器技术特性优，大于此值时10000千伏安变压器技术特性优。黄桥变电站正常情况下负载在3600千瓦左右，所以正常方式我们选择10000千伏安的B变压器运行，6300千伏安的A变压器备用。老的观念会认为6300千伏安变压器运行比较经济，而且足可以满足该变电站负载的要求。实际上从以上计算可以看出实际负荷在3600千瓦时，并不是6300千伏安变压器运行经济。
另外，针对电网实际情况，我们做过单台主变运行损耗曲线图，值班员可根据曲线掌握变压器的经济运行点。及时调整变压器运行方式，保证变压器的经济运行。棠张变电站装有6300千伏安和8000千伏安的A、B两台变压器。最大、最小负载分别为7330千伏安和4700千伏安，经对变压器运行情况进行技术计算，对10千伏母线负荷进行均衡调节，选取两台变压器分别带部分负荷运行，一年节约电能12.04万千瓦时，节电效果占两台变压器年损失的18％，占变压器B运行单台时年损失的15.5％。
（3）调整变压器
汉王变电站原装有3150千伏安和5000千伏安变压器各一台。将技术特性好的付庄变电站换下来的8000千伏安变压器调至该站运行，负载5280千伏安。经计算，节约功率18.6千瓦，一年节约电能14.88万千瓦时，按同期售电单价算，节约电费6.8万元，为原运行变压器年损失的36.2％。
1.2提高功率因数
铜山供电公司在所属的26座变电站内装设了24套无功补偿电容器进行无功集中补偿，以提高变压器负载的功率因数。近年来，随着供电负荷的增长，又对部分变电站的无功补偿电容器进行了改造，增加了电容器的安装容量，由调度值班人员根据负载和母线电压情况投切，实现无功就地平衡。110千伏南郊变电站安装补偿电容器4800千乏补偿无功，经对变压器技术计算，一年节 约电能5.25万千瓦时。110千伏夹河变电站实行无功补偿，一年节电3.85万千瓦时。35千伏付庄变电站因无功补偿提高功率因数，一年节约电量2.35万千瓦时。可见，提高功率因数的节电效果非常显著。
1.3调整负载曲线，提高负荷率
铜山供电公司北部利国地区因用电结构的关系，曾一段时期负荷率较低。为此，公司领导组织有关专业人员把提高负荷率作为一项主攻目标，采取各种措施，取得了一定的成效，达到了上级的要求。提高负荷率不仅是一项改善电能质量，挖掘设备潜力的措施，同时还有节电的作用。我公司四个35千伏变电站的负荷率提高到90％后，一年可节电2万千瓦时。
1.4把节电和安全结合起来，优化变压器的运行
从提高供电可靠性、安全性和运行的经济性出发，对所属110、35千伏变电站在电气主结线、继电保护配置进行综合自动化改造，优化了运行方式，三绕组变压器实现了优化运行，收到了较好的节电效果。例如：檀山变电站的变压器，增容后改单台运行后，经计算一年节电38.696万千瓦时。
从上图变压器运行损耗表及曲线图中可知，该20000千伏安变压器运行在30%～70%负荷时比较经济；功率因数高损耗小，功率因数低损耗大。理论上讲当空载损耗和负载损耗相等时，变压器效率最高，运行最经济。
1.5用电单位开展各种形式的变压器经济运行
大宗用户普遍装设了无功补偿电容器提高负载功率因数。通过对2007年10月份10户专线直供用户的统计，功率因数在0.85以下的2户，占20％；0.85～0.90的2户，占20％；0.9以上的6户，占60％。可见，提高功率因数实现经济运行已广泛开展。在应用推广节电技术中，用电客户采用了多种形式。例如久久水泥公司装设电容器4800千乏，经过对变压器的损耗的计算，一年可节约电能24.8万千瓦时。该厂还应用了末端补偿，随机投切技术，大大地提高节电效果。
1.6推广节能型变压器
随着技术的进步和工艺上的改进，节能型变压器产品问世，我公司在电网中的变压器也逐步更新换代。目前，对于油浸式变压器，在35千伏及以下网络中从生产、设计选型上已广泛应用S11型号，并要求用电单位凡新建和增容改造都应选用不低于该型号产品。
2电力线路经济运行的显著节电效果
2.1改造电力线路
电力线路特别是配电线路改造是电网改造的重要部分，是改善配电电能质量、降损节能、促进城乡经济发展的一项重大措施。
（1）更换大导线
10千伏南樵线主干线全长4.96km，沿线及各支点搭接配电变压器总共有9485千伏安，日供电量15000千瓦时，无功负荷1800千乏。主干线导线由LGJ—70换成LGJ—185后，经估算一年节电近10万千瓦时。
（2）改變供电路径
所谓改变供电路径是指为合理供电，通过对部分电力线路稍加改造，使线路阻抗参数减小或使部分线路的负载重新分配，从而解决线路卡脖子的问题和降低线路功率损失。
随着城市建设的发展，10千伏南农线路搭接配电变压器总容量增加到19540千伏安，日供电量30000千瓦时，无功负荷6280千乏。为此，新建一段10千伏南农线（0.24km），将10千伏南农线尾段的部分配电变压器（10080千伏安）改由新建的南东线路供电，从而改变了这部分负载的供电路径和一部分线段的潮流方向。经计算一年节电可达30万千瓦时，若按售电单价0.5元/千瓦时计算，每年可节约15万元。
2.2两回电源线路运行方式的择优
35千伏吴邵变电站有大吴线、毛吴线两回电源线路，变电站的总负载为20000千伏安，线路的参数为RA =1.13Ω，XA=1.68Ω，RB=2.3Ω，XB=2.64Ω。存在着A、AB、B三种运行方式。经计算，线路A运行最优，比AB运行节约综合功率50千瓦，年节约综合电量47.8万千瓦时，折合电费25 万元。
3电网经济运行节能降耗技术的推广
电网经济运行节电技术从理论上作了科学的分析，列出了应用实例，是适用性极强的一项节能技术，应在各行业进行积极推广，以便取得更大的节电效果。
3.1灵活多样的运行条件和方式
电网经济运行节电技术以节约为出发点，明确指出了各种经济运行的条件和方式。例如：（1）运行方式方面有选择最佳组合运行方式、合理选择运行变压器台数、共用运行方式、调整负载曲线及调整变压器（或电力线路）间负载分配等；（2）合理利用变压器方面有选择特性好的各种备用变压器、调整变压器，根据负载波动合理利用不等容量变压器、正确对 待“大马拉小车”等；（3）开式电网的择优运行方式；（4）环状网络的经济运行；（5）根据系统功率缺额确定经济运行方式类别可按有功功率损耗、无功功率消耗、综合功率损耗等确定。各行各业都可结合自身的实际情况有选择性地采用上述运行条件和方式，开展电网经济运行。
3.2运用方便的计算公式
电网经济运行节电技术中推导和整理出的一系列专用计算公式，从比较变压器间技术特性的优劣到变压器的经济运行；从单台经济运行到多台经济运行；从电力线路经济截面到经济输送距离；从经济负载到经济负载区间；从经济运行到节电效果；从节电效果到所耗投资 的综合经济比较；从静态到动态的计算等，计算公式全面系统，运用方便，为广泛开展电网经济运行工作提供了条件，也为该项工作实现计算机管理奠定了基础。
3.3全面的经济技术比较
电网经济运行节电技术的整套理论，是全面考核和评价电网经济运行效果的指南。在运用中为我们提供了从实际出发，进行全面的技术经济比较，选择或拟订适合的方案，实现节能降耗为目的的理论依据。其中主要有：（1）根据变压器的技术参数进行优劣比较，计算出变压器各种运行方式的经济运行区间，择优投运变压器或选择最佳运行方式；（2）经过节电效果和投资回收的比较，进行变压器的调整、增设小容量变压器、装配不等容量变压器；（3）从管理着手、减少变压器的降压级数、早日投入特性好的变压器、提高负载功率因数、更新变压器、电力设计时对变压器的选择、按不同的负载率制造变压器；（4）新材料、新工艺的应用，新型的节能变压器加入电网运行，对长期轻负载的所谓“大马拉小车”变压器，应与拟用变压器的技术参数比较后，确定是否有更换的必要；（5）根据电力线路的技术参数计算经济运行区间临界负载，选取开式两端电网的经济运行方式；（6）计算环状网络的经济功率分布；（7）两回专用供电线路中进行负载经济分配的计算和从单回至两回经济负载区间的计算，确定经济运行方式等。
4结束语
综上所述，电网经济运行节电技术以它全面的综合节能观点挖掘潜力，提高社会和企业效益应用于各行业，证明了它是一项技术上可行、经济上合理的节能应用技术。同时，开展电网经济运行又是从实际出发的节电技术。可见，电网经济运行节电技术的推广和应用是贯彻“能源节约与能源开发并举，把能源节约放在首位”、“促进国民经济向节能型发展”方针的一项重要节能降耗措施。
参考文献
[1] 虞忠年、陈星莺等 电力电能损耗 2000年
[2] 吴安官 倪保珊 电力系统线损1996年
[3] 王敏变压器最佳经济容量的计算2004年
[4] 陈海涵变压器经济运行负荷区间的选择 2004年