[长距离供电线路的电压损失_种志敏]电压损失

长距离供电线路的电压损失

种志敏　贺立岳

摘　要：在长距离供电线路中，当电流经变压器进入传输电缆时，就会消耗部分电能，造成电能浪费。而衡量供电线路中电能损耗的重要指标之一就是电压的损失，首先，本文在阐明架构线路内电压损失的基本情况；其次，分析了造成电压损失的原因；最后，有针对性地提出了降低电压损失的途径，对有效提高电能的利用率意义重大。关键词：供电线路；长距离；电压损失

在供电网络系统中，供电线路是连接变压器和用电设备的中间桥梁。当电流经过供电线路时，就会有一定的电能损耗产生。此外，线路本身固有的电阻以及线路架构中的电抗都会对电压的损失造成影响。如果电压耗损过大，设备端的电压过低，就难以满足供电的需求，线路架构内的电荷将无法正常运行。因此，对供电线路的电压进行有效测量，对于维持长距离供电线路的正常运行具有十分重要的意义。

1　线路架构内的电压损失

电流在供电线路中传输时，受电路中电阻电抗的影响，电流在传输过程中便会产生压降，这就导致线路中电压的损失。如果将线路首端的电压用U1表示，线路末端的电压用U2表示，那么线路首末两端的电压差（电压损失）可以表示为：ΔU=U1-U2，其中U1、U2均为矢量。用百分比可以表示为ΔU=（U1-U2）/U1×100%。用矢量直观图可以表示为：

因，此外，造成电路电压损失的原因还有：（1）供电线路长度过长，严重超出线路半径；（2）线路导线固有的截面积比正常值偏小；（3）供电设备设定的用电功率偏低；（4）三相不平衡电路负荷以及冲击性电路负荷的干扰。2.2　减少电压损失的途径

降低体系架构内的电压损耗，可采用以下措施：（1）有效减少线路中的电抗。供电线路和变压设备的电抗是造成供电系统内电压损耗的重要因素。因此，为了有效调整线路电压到正常值范围内，需要采取积极的措施降低电压耗损。具体做法是，用电缆取代架空线、适当增加导线电缆的截面积或者有效减少系统的变压级数。需要注意的是，如果增加导线电缆的截面积，那么对线路的投资就会增加，因此在采用此法前，要进行经济性的分析比较。

（2）适当调整系统的运行方式。由于线路架构内的电压损失，使得变压器二次测定的电压偏低。因此，需要调整变压器连接的高压线圈的分接头，将其调整到比原来增大2.5%的位置，同时适当改变二次母线的电压，使供电线路电压恢复到正常值内。

（3）使用无功功率补偿装置。在长距离的供电线路中，会存在大量的感性负荷，如变压器、气体放电灯、异步电动机等，导致架构线路中出现大量相位滞后的无功功率，降低了功率因数，增大了线路电压损失。因此，在体系架构内，可以使用具有补偿特性的装置，如同步特性的电动机等，以增加用电单位的功率因数。3　选取出来的运算实例

某煤矿项目，使用的是10kV架构下的异步特性电动机，然而还需要进一步完善其配电。在电机启动以及惯常运行的时间段内，供电线路中的电缆一般会满足预定的起动压降。对于运算得到的起动压降，不能小于预设压降的90%。通过计算得出，母线的电压相对值为0.97，满足对母

图电压损失矢量图解

如果在供电线路的终端存在集中负荷，其电压损失可以表示为：ΔU=（PR+QX）/UN。其中P表示线路传输的有功功率，Q则表示线路传输的无功功率，UN表示供电线路的额定电压。R表示供电线路中电阻的大小，X表示电抗的大小。需要注意的是，在运用上式时，必须选择供电网络中同一端的P、Q、UN。

2　损失的根源及减少损失的途径2.1　电压损失的根源

导线自身的阻抗是造成供电线路电压损失的直接原

线电压85%的要求；电动机配有的端子电压相对值为0.95，在不频繁起动时，其数值也在许可的数值偏差内，满足85%的要求。

通过实例研究得出，可以通过增加架设电缆的横截面来满足预定标准。如果资金充足，可以在长距离的供电线路中增加中压变电所。要想保证电能的持续供应，可以建立具有分段特性的供电系统。但通过计算得到，如果建立分段特性的供电系统，需要的资金会超过60万，会比预定方案投入更多的资金。因此，有效拓宽固有电缆的横截

（下转第36页）

表1 几种改造方案总结和对比

改造方案下偏杠铃复合平衡双驴头结构改造下偏游梁平衡改造

改造内容

可以进行现场改造，增加下偏杠铃，对于配电箱和电机进行更换处理；

进行厂内改造，增加平衡驴头、支撑装置等，对于电机、配电箱、曲柄进行更换，同时，改造底座、支架以及刹车装置

实施现场改造，保证支撑装置、吊臂增加，更换配电箱、电机、护栏等，对于刹车进行改造

改造效果较好好好

工作量小大中

所降低，实现节能；

第二，使得平衡方式有所变化，保证抽油机承载能力的提高。以10型抽油机节能改造为例，其中，把曲柄平衡改为游梁平衡，使得各个部件受力更加合理，整机具有较高的承载力；

第三，通过合理配置机电系统，实现节能。在一定条件下，根据地面系统进行单项的改造，也能实现能耗降低的作用，但是，功效则是受到诸多的影响因素，所以，要实现整体节能效果，就应该合理配置相应的配电箱、（上接第34页）

容以及集成产生较好的效果。2.3　变电方面

智能变电站是智能电网中的终端设备，它为电力通信技术的应用提供不可或缺的条件。在智能电网中，电力通信技术是对智能变电站进行控制、对数据监控进行安装。智能变电站通过传感及智能控制技术，以智能设备、信息平台等为基础条件，将实时性的监测数据利用电力通信技术传输至集控中心。依照集控中心的命令进行相应的调节，提高智能电网的安全性、稳定性。2.4　输电方面

与传统电力系统相比，智能电网的容电量较大，耗能也低。目前国内智能电网主要是采用可再生的能源资源维持正常运行。这对于电力系统的工作人员来说，便于对电力跨区域的具体情况进行优化配置。电力企业依据电力通信技术的具体应用状态，深入研究智能电网的运输能力和监控能力，从而保障电力输送实现高效化及安全性。例如，电力企业在监控电力输送过程中，会利用智能化的通（上接第52页）

面，是目前选出的最经济方案。4　结论

根据经济性原则，在线路架构中设计变电所时要接近负荷中心。经过改造的工程，耗费的负荷会较少。如果要新建变电所，前期投资会较多。因此要最大可能的增大原有电缆的横截面。线路损失的百分数与线路电流矩（IL）成正比，在输送电能容量一定的条件下，供电线路的电流越小，线路电压损失会越小。因此，要想提高长距离输电线路的效率，有效增加输电容量，就应该提高线路的配电电压。由于新建工程的初期投资较多，因此增大原有电缆

抽油机、变压器以及电动机等部件，保证实现系统的节能效果。

参考文献

[1]崔旭明，高桐，闵志缤，等.基于结构优化和复合平衡的常规游梁抽油机节能改造[J].东北石油大学学报，2008，32（5）：118-120.

[2]栾庆德，骆华锋，韩道权，等. 常规抽油机节能改造及效果分析[J].东北石油大学学报，2003，27（4）：68-70.

（作者单位：江苏油田采油二厂赤岸采油管理区）

讯手段及时准确地掌握智能电网的相关状况，同时依据接收到的信息进行及时科学的处理电力通信技术在应用过程中存在的问题。3　结论

电力通信技术在智能电网中逐渐得到广泛的应用，成为智能电网发展的重要影响因素。电力通信技术在智能电网的新能源、配电、变电以及输电等方面得到充分的开发和利用，使电力信息技术的水平得到不断地提升，促进了智能电网更加高效、安全地运转。所以，加强电力通信技术的发展变得更为重要，电力企业也应当加大对电力通信技术的研究，积极探索出更多适合于智能电网健康发展的新领域、新方面，推动电力企业可持续的发展，促进智能电网更好地为社会的生产和生活服务。

参考文献

[1]闫丹，张红亮. 简述电力通信技术在智能电网中的应用[J].电子技术与软件工程，2015，（17）：36.

（作者单位：国网冀州市供电公司）

的横截面以及减少有色金属的消耗量，已越来越成为电力企业有效降低长距离供电线路电压损耗的有效手段之一。

参考文献

[1]张刘杰，王葳. 浅析供电线路中的电压损失[J].机电信息，2011，（24）：42-43.

[2]彭海平，王屹楠. 浅析供电线路中的电压损失[J].电子世界，2014，（10）：491.

[3]杨连艳，侯文斌. 长距离供电线路的电压损失[J].当代化工，2013，（7）：1009-1011.

（作者单位：陕西黄陵二号煤矿有限公司）