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通過(guò)計(jì)算證實(shí)

，變壓器安裝位置對(duì)低壓線(xiàn)路損耗的影響是很大的。對(duì)于變壓器位置明顯不合適、用電量又比較大的配電線(xiàn)路，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算，調(diào)整變壓器位置，將會(huì)使線(xiàn)損明顯降低。

　　現(xiàn)介紹一種通過(guò)多年實(shí)踐，并取得一定效果的軟件，可實(shí)現(xiàn)將變壓器、補(bǔ)償電容器調(diào)整到*位置，從而使線(xiàn)路損耗降到zui低。

　　1 該軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　1.1 比較準(zhǔn)確的線(xiàn)損計(jì)算

　　新軟件系統(tǒng)采用了矢量計(jì)算方法，同時(shí)充分考慮了對(duì)線(xiàn)損影響較大的諸多因素，計(jì)算出的結(jié)果*可以作為對(duì)線(xiàn)損管理者的考核指標(biāo)，使線(xiàn)損考核到臺(tái)區(qū)、線(xiàn)路成為可能。

　　1.2 可提供有效的技術(shù)降損措施

　　通過(guò)對(duì)線(xiàn)路實(shí)際狀況的線(xiàn)損計(jì)算、分析，提供多種切實(shí)可行的技術(shù)降損措施，使線(xiàn)損管理達(dá)到新的水平。技術(shù)降損措施主要有以下幾種。

　　1.2.1 優(yōu)化低壓三相負(fù)荷接線(xiàn)

　　三相負(fù)荷不平衡所產(chǎn)生的問(wèn)題，主要是損耗增大、供電質(zhì)量降低，并且影響設(shè)備的安全運(yùn)行。通過(guò)該系統(tǒng)軟件對(duì)三相負(fù)荷的優(yōu)化、線(xiàn)損計(jì)算，能夠提供優(yōu)化后的地理接線(xiàn)圖。根據(jù)地理接線(xiàn)圖，調(diào)整低壓接線(xiàn)即可使三相負(fù)荷達(dá)到平衡。負(fù)荷優(yōu)化的結(jié)果如何，可以通過(guò)對(duì)比優(yōu)化前后的幾個(gè)電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲得。如果優(yōu)化比較理想，原來(lái)電壓偏低的應(yīng)有所提高，而偏高的應(yīng)有所降低，即各處的電壓都應(yīng)趨于正常值。這一措施不需任何投資，只是調(diào)整一下負(fù)荷所接相別，是一項(xiàng)操作簡(jiǎn)單、見(jiàn)效快的技術(shù)措施。

　　此處所說(shuō)的三相平衡與傳統(tǒng)的三相平衡是不同的。傳統(tǒng)的三相平衡著眼

點(diǎn)是變壓器低壓側(cè)出線(xiàn)處，并且僅是根據(jù)測(cè)量時(shí)的情況進(jìn)行平衡。而該軟件系統(tǒng)中的三相平衡，不僅考慮了整個(gè)低壓網(wǎng)絡(luò)中的三相平衡，同時(shí)也考慮了整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中的三相平衡。

　　現(xiàn)在很多供電企業(yè)為了降低線(xiàn)損都在推行分相管理，但由于沒(méi)有平衡依據(jù)，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，所以很難達(dá)到*平衡狀態(tài);若在進(jìn)行分相管理的同時(shí)，結(jié)合該軟件系統(tǒng)，那么將會(huì)取得更加理想的降損效果。

　　1.2.2 計(jì)算變壓器安裝的*位置

　　通過(guò)軟件計(jì)算優(yōu)化三相負(fù)荷

，調(diào)整變壓器位置，將會(huì)使配電線(xiàn)路的線(xiàn)損明顯降低。

　　1.2.3 計(jì)算線(xiàn)路電容器安裝的*位置

　　該軟件系統(tǒng)可以計(jì)算線(xiàn)路補(bǔ)償電容器安裝的*位置，使其發(fā)揮zui大的補(bǔ)償降損作用。并能判斷是否存在過(guò)補(bǔ)償情況及確定補(bǔ)償電容的*容量。此處的過(guò)補(bǔ)償不是指在運(yùn)行時(shí)某一個(gè)時(shí)刻存在過(guò)補(bǔ)償，而是指在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，是否因安裝了補(bǔ)償電容器而使線(xiàn)損反而增加。

　　1.2.4 其它技術(shù)降損措施

　　通過(guò)計(jì)算分析，一些其它的降損技

術(shù)措施也是比較有效的。比如對(duì)于負(fù)荷比較大的單相供電線(xiàn)路改為兩相或三相供電，加大變壓器周?chē)膶?dǎo)線(xiàn)截面、對(duì)功率因數(shù)比較低的設(shè)備采取局部補(bǔ)償措施等，也能起到很好的效果。

　　2 該軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

　　2.1 軟件簡(jiǎn)介

　　根據(jù)線(xiàn)路的實(shí)際狀況先繪制接線(xiàn)圖，輸入用戶(hù)負(fù)荷所接相別，填寫(xiě)線(xiàn)路參數(shù)，根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)及線(xiàn)路長(zhǎng)度計(jì)算線(xiàn)路上的每段電阻。

　　建立線(xiàn)路的電氣連接關(guān)系及幾何連接關(guān)系，電氣連接關(guān)系用于完成線(xiàn)路的電氣計(jì)算，比如計(jì)算供電半徑、計(jì)算理論線(xiàn)損、計(jì)算變壓器安裝的*位置等。幾何連接關(guān)系用于完成線(xiàn)路的幾何變換，比如制成與實(shí)際一致的地理接線(xiàn)圖、每個(gè)線(xiàn)段長(zhǎng)度都一致的線(xiàn)損分析圖等。

　　在電費(fèi)管理部分輸入線(xiàn)損計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)，例如用戶(hù)電量、功率因數(shù)、運(yùn)行天數(shù)、運(yùn)行方式、用戶(hù)所接表箱的編號(hào)等。實(shí)際上電費(fèi)管理部分與地理接線(xiàn)圖部分是通過(guò)用戶(hù)所接箱號(hào)建立連接關(guān)系的，而10kV高壓部分是通過(guò)變壓器所在的臺(tái)區(qū)名稱(chēng)建立連接關(guān)系的。

　　計(jì)算理論線(xiàn)損、計(jì)

算變壓器安裝的*位置、計(jì)算10kV線(xiàn)路電容器安裝的*位置，并對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行全面的分析，制定進(jìn)一步的降損技術(shù)措施。

　　2.2 技術(shù)流程圖

　　圖1為技術(shù)流程圖。其流程為根據(jù)輸入的線(xiàn)路參數(shù)，計(jì)算出電阻，建立電氣關(guān)系，繪制地理接線(xiàn)圖，又根據(jù)電費(fèi)管理部門(mén)輸入計(jì)算線(xiàn)損所需的數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件系統(tǒng)計(jì)算線(xiàn)損、計(jì)算變壓器*安裝位置、計(jì)算電容器*安裝位置，并對(duì)線(xiàn)路結(jié)構(gòu)及損耗作進(jìn)一步分折，以制定出新的降損措施。

　　2.3 軟件系統(tǒng)在線(xiàn)損管理方面的實(shí)例

　　劉莊村低壓線(xiàn)路基本情況：變壓器為S9/50kVA，電能表總電量為1900kWh，用戶(hù)抄見(jiàn)電量為1440kWh，線(xiàn)損率為24.21%。

　　2.3.1 低壓線(xiàn)路地理接線(xiàn)圖

圖2 劉莊村低壓線(xiàn)路地理接線(xiàn)圖

　　圖2中A、B、C代表用戶(hù)表箱所接的相別，干線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ-25，進(jìn)戶(hù)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)-10，導(dǎo)線(xiàn)截面為10mm2的鋁線(xiàn)，圖中50×4的含義是線(xiàn)路長(zhǎng)度為50m，4根線(xiàn)，20×2的含義為線(xiàn)路長(zhǎng)度為20m，兩根線(xiàn)。

　　2.3.2 線(xiàn)損理論計(jì)算

圖3 線(xiàn)損理論計(jì)算結(jié)果

　　圖3是線(xiàn)損理論計(jì)算結(jié)果。根據(jù)輸入的各項(xiàng)參數(shù)，軟件系統(tǒng)計(jì)算出線(xiàn)損率為22.5787%。

　　2.3.3 各相損耗計(jì)算結(jié)果顯示及分析

　　線(xiàn)損計(jì)算完成后，各段線(xiàn)路各相損耗都可以顯示出來(lái)，以做進(jìn)一步分析，為了減小文章篇幅，只截取1#～3#電桿之間的線(xiàn)路顯示在下面。由于C相沒(méi)有負(fù)荷，C相也就沒(méi)有損耗，故不再列出C相損耗。

　　2.3.4 三相負(fù)荷優(yōu)化后的線(xiàn)損計(jì)算結(jié)果

　　圖5為三相負(fù)荷優(yōu)化后的線(xiàn)損計(jì)算結(jié)果及A相損耗情況，改變顏色（圖5中顯示為黑色）的表箱是需要進(jìn)行調(diào)整的，而調(diào)整后所接的相別在其旁邊自動(dòng)標(biāo)出。優(yōu)化后理論線(xiàn)損率降為8.3109%。

圖5 三相負(fù)荷優(yōu)化后的線(xiàn)損計(jì)算結(jié)果

　　同理可計(jì)算出優(yōu)化后的A相、B相、C相及N線(xiàn)損耗情況。

　　優(yōu)化后各支線(xiàn)及N線(xiàn)的損耗值明顯降低，尤其是干線(xiàn)上N線(xiàn)的損耗降低更為明顯。

　　2.3.5 變壓器*位置計(jì)算結(jié)果

　　經(jīng)軟件計(jì)算變壓器安裝的*位置確定為5號(hào)電桿處，其線(xiàn)損率可降為3.805%。見(jiàn)圖6。

圖6 變壓器安裝在5號(hào)電桿時(shí)的zui低線(xiàn)損

　　由此可知，三相負(fù)荷平衡及變壓器安裝位置，對(duì)線(xiàn)損的影響是比較大的，尤其是變壓器位置影響更為顯著。同時(shí)也可以看出，軟件系統(tǒng)不僅能比較準(zhǔn)確地計(jì)算變壓器安裝的*位置，同時(shí)也是一個(gè)對(duì)線(xiàn)路損耗進(jìn)行有效分析的工具。

　　由于軟件系統(tǒng)不僅能準(zhǔn)確地計(jì)算理論線(xiàn)損，還能對(duì)線(xiàn)路結(jié)構(gòu)及損耗情況進(jìn)行全面分析，所以有助于管理工作中掌控線(xiàn)損情況，制定技術(shù)降損措施，使線(xiàn)損降低到合理的范圍，尤其是軟件系統(tǒng)中的優(yōu)化三相負(fù)荷、計(jì)算變壓器安裝*位置、計(jì)算10kV線(xiàn)路補(bǔ)償電容器安裝*位置，能科學(xué)地制定降損方案及管理措施。

　　3 軟件系統(tǒng)使用效果

　　農(nóng)網(wǎng)改造后，安徽省太和縣有一個(gè)臺(tái)區(qū)，實(shí)際線(xiàn)損率一直在19%左右徘徊，利用該系統(tǒng)對(duì)此臺(tái)區(qū)進(jìn)行了優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的方案，進(jìn)行三相負(fù)荷平衡的調(diào)整，調(diào)整后進(jìn)行了三個(gè)月的觀察，其線(xiàn)損率分別為6.2%、6.3%、5.9%，每月約減少損耗800kWh。

　　又比如山東鄄城有一個(gè)臺(tái)區(qū)，實(shí)際線(xiàn)損率為23%左右，經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)軟件的計(jì)算理論值應(yīng)該為11.8%，由此判斷，可能存在兩種情況，一是該臺(tái)區(qū)可能存在偷漏電，二是計(jì)量表計(jì)有問(wèn)題。后來(lái)經(jīng)過(guò)夜間巡查，發(fā)現(xiàn)有三戶(hù)偷電，處理后損率一直穩(wěn)定在12%左右。

　　按照該系統(tǒng)計(jì)算出來(lái)的變壓器位置進(jìn)行調(diào)整，很多供電企業(yè)都看到了實(shí)際效果。實(shí)際上，供電企業(yè)存有很大的降損空間。以2004年全國(guó)的用電量為例，全國(guó)的發(fā)電量為24×105GWh，可以用來(lái)操作的電量估計(jì)占到40%左右，按降低3個(gè)百分點(diǎn)，那么年損耗就可以減少28800GWh，若網(wǎng)購(gòu)電價(jià)為0.3/kWh元，那么供電企業(yè)每年就可節(jié)約86.4億元。隨著社會(huì)的發(fā)展，節(jié)能效果將會(huì)更加明顯，這是因?yàn)榫€(xiàn)路損耗是與電流的平方成正比的。

　　移動(dòng)變壓器到*位置或加大變壓器附近的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)徑，雖然需要部分投資，但能產(chǎn)生比較理想的降損效果，這是因?yàn)閷?duì)于大部分低壓線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，80%的線(xiàn)路損耗是產(chǎn)生在大約20%線(xiàn)段上的。有沒(méi)有降損空間、采取哪種線(xiàn)損管理措施，還是多措并舉，通過(guò)線(xiàn)損分析計(jì)算，得出改進(jìn)后的線(xiàn)損減少情況，做一個(gè)投入產(chǎn)出比，計(jì)算投入資金回收周期，就可以決定是否有必要采取進(jìn)一步的降損措施，而在進(jìn)行電網(wǎng)改造時(shí)，若能充分利用這一軟件提供的線(xiàn)損分析計(jì)算功能，將能做到有的放矢，使有限的資金產(chǎn)生盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4 該系統(tǒng)的其他功能

　　系統(tǒng)軟件內(nèi)含的接線(xiàn)圖繪制工具，圖形的繪制速度非常快。

　　通過(guò)可視輸入方式，在地理接線(xiàn)圖中直接輸入有關(guān)的線(xiàn)路電氣參數(shù)，使輸入直觀快速。

　　自動(dòng)建立電氣元件間的連接關(guān)系，不必再在表格內(nèi)建立接點(diǎn)編號(hào)。

　　具有圖象拓?fù)涔δ?，可以在各?lèi)圖形之間隨意轉(zhuǎn)換。

　　由于采用了矢量仿真計(jì)算技術(shù)，并且充分考慮了影響線(xiàn)損的諸多因素，所以理論線(xiàn)損計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確。

　　可對(duì)各種情況下的損耗進(jìn)行仿真計(jì)算，并能在接線(xiàn)圖中進(jìn)行全面分析，從而獲得*的技術(shù)降損方案。

　　若對(duì)這一系統(tǒng)簡(jiǎn)化使用，可以轉(zhuǎn)化為其它計(jì)算方法，比如若使用同一個(gè)功率因數(shù)，就可以轉(zhuǎn)化為電量法，若電量數(shù)據(jù)改為容量，就轉(zhuǎn)化為容量法。并且在轉(zhuǎn)化為其它方法的時(shí)候，因?yàn)榭紤]了負(fù)荷所接相別，所以其計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度要高于舊的計(jì)算方法。

　　該系統(tǒng)軟件經(jīng)專(zhuān)家鑒定并在國(guó)內(nèi)多個(gè)省市應(yīng)用后，效果十分明顯，為電力系統(tǒng)節(jié)能減推作出了貢獻(xiàn)。