降低线路电能损耗的中间供电法

刘威进+王建秋

摘要：目前居民住宅小区变配电室很多是建在小区一侧，采取一端供电的方式，这样造成线路损耗及电压降都很大，本文结合高中所学电学知识，提出由一端供电改为中间供电，可达到降低线路电能损耗及电压降的效果。

关键词：一端供电；中间供电；电能损耗；电压降

一、前言

电网在输送分配电能的过程中要产生一定线路损耗（I2R），这种损耗是避免不了的，但如果采取一定的措施是可以减少的。比如可以采取升高电压送电，因为功率P一定，电压U升高，电流I将降低，可以达到减少线路损耗的目的，也可以通过增大输电导线截面，利用减少电阻R值的方法来达到减少线路损耗。还有一种方法是通过改变供电电源位置来达到减少线路损耗，相应也可减少线路电压降。我们居住的小区变配电室通过改变供电电源位置的改造，即利用中间供电的方案，起到了非常好的效果，不仅减少了线路损耗，还满足了各户的电压质量。

二、利用模拟供电线路比较一端供电与中间供电

如下图，假设有三支路R1、R2、R3分别由电源1和电源2供电，为便于分析，设电源1和电源2两条供电线路都相同，均为L1，且 L2=L3，RL2=RL3=RL，并设R1=R2=R3=R，因线路电压降较小，可近似认为IR1=IR2=IR3=IR。

1、一端电源1供电时，线路损耗为（因电源线L1针对两种供电方式所损耗的电能相等，所以不做考虑，只分析线路L2和L3的电能损耗）：

P=I22RL2+I32RL3=I22RL+I32RL

因I2=I3+IR2=IR3+IR2=2IR

所以：P=（2IR）2RL+IR2RL=5IR2R L

2、中间电源2供电时，线路损耗为：

P=I22RL2+I32RL3=I22RL+I32RL

因I2=IR1=I3=IR3=IR

所以：P=IR2RL+IR2RL=2IR2RL

3、一端电源1供电时，线路电压降为：

UL1=I1RL1=3IRRL1

UL2=I2RL2=2IRRL2=2IRRL

UL3=I3RL3=IRRL

A点线路电压降为：UA=UL1=3IRRL1

B点线路电压降为：UB=UL1+UL2=3IRRL1+2IRRL

C点线路电压降为：UC=UL1+UL2+UL3=3IRRL1+2IRRL+IRRL=3IRRL1+3IRRL

4、中间电源2供电时，线路压降为：UL1=I1RL1=3IRRL1 UL2=I2RL2=IRRL UL3=I3RL3=IRRL

A点线路压降为：UA=UL1+UL2=3IRRL1+IRRL

B点线路压降为：UB=UL1=3IRRL1

C点线路压降为：UC=UL1+UL3=3IRRL1+IRRL

通过对上述三支路的分析可知，一端供电与中间供电相比，电能损耗为5：2，即中间供电的电能损耗是一端供电的40%，同时中间供电的電压降也明显优于一端供电，由此可推出三支路以上的电能损耗和电压降的情况，并可得出支路越多，改为中间供电降低线路损耗的效果越明显。

三、推广应用

中间供电法在实际当中要灵活运用，比如楼房供电布线很多地方也采取了中间供电方案，电源线从一端进入，通过穿管引到用电负荷中心，再分别向两端供电，这样效果就比较好。但不能一概而论，要视具体供电距离及用电负荷大小，通过计算，在经济上及供电质量上做详细比较之后再定。