供电线路及配电变压器的经济运行方法研究

陈 博

甘肃宏汇能源化工有限公司，甘肃 嘉峪关 735100

0 引言

当前，社会供电需求不断增加，供电压力越来越大，电力系统进行了持续不断的改革，行业内部竞争也日渐激烈。为了顺应节能环保和低碳节能要求，供电领域也在持续进行节能优化。电力成为人们生活、生产中必不可少的一部分，推动了电力企业的发展。但凡事都有利弊，电力企业的发展也不例外。一方面，电力企业的发展可以为企业创造更高的经济效益；另一方面，人们对电力提出更高要求，且电量线损、能源消耗、配电变压器不良损耗等问题频繁发生，增加了运行成本，且无法满足人们对电力的需求[1]。在长时间的实践中发现，供电线路及配电变压器的经济运行可促进电力企业的发展，因此，如何实现供电线路及配电变压器的经济运行成为电力企业不得不深入思考的问题。文章对此进行深入探究，旨在为企业带来一定启发，降低电量线损、能源消耗、配电变压器不良损耗，同时为其经济运行提供保障，从而为企业带来更高的经济效益。

1 相关概念

1.1 配电变压器

配电变压器，简称为“配变”，通常是指电力系统中的一种静止电器，其可借助电磁感应定律变换电压、传输电流。按照绝缘介质划分配电变压器，可分为油浸式配电变压器和干式配电变压器两种；按照调压方式划分，可分为无励磁调压配电变压器和有载调压配电变压器两种[2]。

在电力系统中，配电变压器常被用于发电、输送电、配电三个环节。在发电环节，配电变压器可以将电力企业所发电能输送到电网，提高发电厂的输出电压，并确保输出电压符合输送电电网额定高电压要求；在输送电环节，配电变压器可以对电压进行变换，使其满足电网要求，并为电力输送提供保障；在配电环节，配电变压器可以降低输送电的末端电压，确保电压与配电网要求相符。

1.2 供电线路

供电线路是进行电能传送的线路，其作用为输送、分配电能，连接电网形成电力系统。若供电线路出现问题，不仅会对电力传输造成直接影响，还可能引起安全事故，对人们的生命安全、财产安全造成威胁。

目前，供电线路可简单分为架空线路和电力电缆线路两类。架空线路的组成部分包括导线、绝缘子、地线、金具、杆塔、基础等；电缆线路通常由电力电缆和电缆接头两部分组成[3]。

2 供电线路及配电变压器经济运行的意义

2.1 提高管理效果

研究发现，电量线损、能源消耗、配电变压器不良损耗的根本原因是管理效果不佳。供电线路及配电变压器的经济运行意味着企业紧抓管理，具有提高管理效果的意义。

2.2 提高经济效益

供电线路及配电变压器是电力系统的重要组成部分，与企业经济效益息息相关。经济运行意味着电量线损、电能损耗、配电变压器不良损耗的大幅度降低，可以使企业运行成本极大地降低，从而为企业创造更高的经济效益。

2.3 推动企业发展

成本和经济效益是企业的核心竞争力。目前，电力在人们的生活生产中发挥着重要作用，而供电线路及配电变压器可对电力成本和经济效益造成直接影响，其经济运行可提高企业核心竞争力，从而在一定程度上推动电力企业的发展。

3 供电线路的经济运行方法

3.1 合理选择线路截面

线路截面与供电线路损耗密切相关，想要降低供电线路损耗，就需要对线路截面进行合理选择。具体而言，若线路截面积达到规定要求，电力网设计会具有科学性、合理性，从而减小线路电阻，极大地降低能源损耗。

在选择线路截面时，需将其控制在一定范围内，线路截面一旦超出范围，其材料损耗量和投入成本会增加，线路建设也会因此受到影响。

3.1.1 导线密度选择法

目前，常见的线路截面的选择方法为导线密度选择法。与其他方法相比，其具有综合考虑的特点，可确保线路效率和运行质量最佳，实现供电线路的经济运行，且成本较低。具体而言，导线密度选择法可综合考虑截面积与电阻的联系，以及资金成本、年运行费用投入、金属消耗量等。运用这一方法选择线路截面时，流程如下：了解电流密度；掌握线路本身负荷量；基于以上二者计算经济电流密度；用最大负荷电流与经济电流密度相除，得到截面积。

以某电力企业为例，其导线经济电流密度数据如下。

（1）铜线材料。若使用时长为3 000 h以下，经济电流密度为3.00 A/mm2；若使用时长为3 000～5 000 h，经济电流密度为2.25 A/mm2；若使用时长为5 000 h以上，经济电流密度为1.75 A/mm2。

（2）铝线材料。若使用时长为3 000 h以下，经济电流密度为1.65 A/mm2；若使用时长为3 000～5 000 h，经济电流密度为1.15 A/mm2；若使用时长为5 000 h以上，经济电流密度为0.90 A/mm2[4]。

3.1.2 测试和校验

在确定线路截面积后，需进行测试和校验，以确保与实际情况相符，可达到经济运行的目的。在进行测试和校验时，需从以下方面入手。

（1）发热条件：将导线放置于温度较高的环境，看其是否可以正常运行，是否有烧毁现象。

（2）机械强度：利用多种器械拉拽导线，确保外力不会使其出现拉断现象。

（3）电量线损、电能损耗校验：对监测运行中的供电电压，并基于监测结果进行调试校验，确保导线供电电压与规定水平相符。

3.2 采用并线运行的方式

并线运行是降低供电线路损耗的方法之一，是指以同一电源、受热点供电。常见的并线运行方式有两种：一种是在相同电源、受热点之间进行等截面拓宽；另一种是在相同电源、受热点之间增加不等截面线路。实际运用并线运行方式时，企业可根据实际情况进行调整。

4 配电变压器的经济运行方法

4.1 运用节能型变压器

电力企业的发展带动了相关行业的发展，节能型变压器应运而生。与其他变压器相比，节能型变压器运用了先进技术、材料，具有降低能源消耗的作用。想要实现配电变压器的经济运行，最简单有效的方法是运用节能型变压器，需选择能量损耗偏低、技术水平较强的节能型变压器，以达到节能减耗的目的。

4.2 运用负载偏低的变压器

目前，我国城镇化速度逐渐加快，很多农民选择外出打工，导致我国不同地区人口分布存在较大差异，城市人口远超于农村人口[5]，这使较多地区的变压器长期处于低负荷运行状态。由于变压器的整体能源消耗不会根据负荷高低而变化，导致存在能源消耗现象，且无法最大限度地发挥变压器的效用。想要解决这一问题，实现配电变压器的经济运行，需对变压器进行调查，并将低负荷运行状态的变压器更换为负载偏低的变压器。

4.3 采用并线运行的方式

应用并线运行方式，即同时使用2台配电变压器，可实现配电变压器的经济运行。并线运行方式通常用于线路负载较高的情况，如果在负载偏低时使用并线运行方式可能导致电能大量流失。

4.4 提升功率因数

早期，提升功率因数是指利用集中补偿模式，增加配电变压器的负载因数。但随着时代的发展，电力系统越发复杂，电力成为人们生活、生产中不可或缺的一部分，用电负荷量极大地提升。同时，随着人口数量的增多、高耗电设备的广泛应用，以往的提升功率因数的方法逐渐显现不足[6]。为了解决这一问题，电力企业开始对配电变压器进行优化。一开始，人们应用的配电变压器的技术水平较低，多采用手动投切方式，存在一定问题，其内部容量、支行方式无法与实际需求相符。后来，相关研究者提出配电变压器自动化，并尝试改造电容器柜，使其成为自动补偿式柜。但由于资金匮乏，且相关研究存在一定不足，导致这一理念未落到实处。再后来，人们通过研究、实践发现，在大型电力企业中加装无功补偿电容器可提升功率因数。因此，可将无功补偿电容器当作切入点。运用无功补偿电容器时，需在电动机停止运行时自动进行投入和全接触。

4.5 选择正确的安装位置

配电变压器的安装位置可对其运行造成直接影响。若配电变压器的安装存在问题，会在实际运行中出现低压供电半径过长的现象，使电网损耗大幅度增加[7]。在长时间的实践中发现，配电变压器的最佳位置通常为电网负荷中心。在安装配电变压器时，需要结合配电系统实际情况科学确定安装位置。安装后还需要对其进行必要的调试，确保其线路连接正常，供电半径合理，能够稳定发挥作用，避免增加电网损耗。

4.6 合理调整运行电压

运行电压与配电变压器的能量损耗密切相关，为了降低配电变压器的能源损耗，可将合理调整运行电压当作切入点。一般情况下，变压器的运行有其额定电压范围，在安装调试中需在额定电压范围内提升原有运行电压，避免超压运转，以将其能耗降至最小，在保证正常运行的情况下达到经济运行目的。

4.7 更新变压器

所有设备在运行过程中都会出现损耗，配电变压器也不例外。配电变压器的损耗有的是看得见的，有的是看不见的，在进行损耗消除时，需将二者放置于同样重要的位置，才可实现配电变压器的经济运行。在长时间的实践中发现，只有对配电变压器进行不断更新，才可以消除损耗。配电变压器的类型多样化，不同类型的配电变压器的更新周期有差异。目前，计算配电变压器更新周期的方法有两种：根据设备磨损规定的自然寿命进行更新；根据设备的经济寿命年限进行更新[8]。

新的配电变压器与旧的配电变压器在有功功率、无功功率方面存在一定差异，而且会增加成本、回收年限等。为了实现配电变压器的经济运行，在进行变压器更换时，需在更新周期前进行更换。针对配电变压器制造厂商忽视更新的问题，国家相关部门做出了明确规定，规定更新周期为20年。也就是说，通常情况下，配电变压器的使用寿命为20年，可将其当作标准进行配电变压器的更新[9]。

5 结束语

综上所述，为了降低电量线损、能源消耗、配电变压器的不良损耗，实现供电线路及配电变压器的经济运行成为电力企业必须深入思考的问题。其与电力系统运行、企业经济效益、管理效果、企业发展有密切联系。实现供电线路与配电变压器的经济运行，并将其效用最大限度地发挥出来，可以在降低电力企业运行成本的同时，为其带来更高的经济效益，确保企业具有较强核心竞争力，使其长远、稳定地发展。