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发电厂高压输电线路线损分析及降损措施

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：黄贵叶1 刘仙红2 古剑文3

[导读] 摘要：伴随着社会经济的不断发展，当前人们的用电需求大幅度提升，发电厂输电线发挥越来越重要的作用。

        （1.南宁市武鸣区西江引水工程事务所；2.广西电建电力工程有限公司；3.梧州市文化中心）
        摘要：伴随着社会经济的不断发展，当前人们的用电需求大幅度提升，发电厂输电线发挥越来越重要的作用。本文结合笔者多年的研究实践，探讨发电厂高压输电线路线损的问题以及有效的降损措施，以供参考。
        关键词：发电厂；高压输电线路；线损；降损措施
        在人们生活水平提高，用电需求量大幅度提升的背景下，输电线路确保了电能的正常输送，为广大用户提供了很好的用电服务。输电线路还是电网主要的组成部分，确保其正常运行有助于保证用电的稳定性与安全性。为了更好地解决输电线路电能损耗的问题，发电企业必须从线路损耗差异性着手，选择有效的方法手段加以解决。
        1.高压输电线路线损状况研究
        1.1输电线路线损分类
        高压输电线路的线损一般按照其使用特点，可以分为两大类，分别是不变损耗和可变损耗。不变损耗也叫做固定损耗，不变损耗的线损大小与线路的电压变化有一定的关系，与线路的电流大小变化无关。如果该线路的电压变化相对比较稳定的话，这样线路的损耗大小将会不变[1]。例如，生活中常见的发动机、电度表、传感器等内部铁芯部分的电能损耗，以及高压输电线路的线路损耗都是属于不变损耗范畴。其次是输电线路的可变损耗，主要指的是输电线路中各个元器件中产生的损耗，这里主要指的是元器件电阻在线路流经电流时产生的损耗情况，可变损耗的大小与流经电阻的电流是成正比的，通常常见的电力线路的损耗就是指可变损耗。高压输电线路的损耗按照其性质可以划分为两类，分别是线路的管理损耗和技术线路损耗。其中线路的管理损耗也可以成为不明损耗，主要是由于发电企业的经营管理问题和发电企业的规章制度的不健全，以及线路中计量线路产生的误差引起的损耗，像平常生活中的出现窃电的事件，以及电工在抄表的过程中出现数据错误，都是属于管理损耗的内容。
        1.2高压交流输电线路的损耗
        交流高压输电线路上的损耗一般都是指在线路流经电流时，线路的有效截面积变小，线路的有效电阻变大，导致线路损耗的功率变大；当发电厂在发电过程中，经常会出现高压输电线路出现电晕的现象，就会出现电晕现象功率损耗[2]。可见，输电线路一般输电电压过大，线路的电晕现象越强，造成功率损失越严重。还有一类情况，当输电线路的外部工作环境发生变化时，比如，出现空气湿度大，污染严重现象时，电晕的放电也会越来越强。当在输电线路内部的自感以及外自感的作用下，同时在输电线路电感和电容的滤波下，高压交流电流就会出现电能的损耗现象，直接影响着输电线路的电力质量。
        1.3高压直流输电系统的损耗
        线路高压直流输电一般都有输电能力强和低损耗特点，高压直流输电线路事故发生时对于线路的影响比较小，在长距离线路中可以进行点对点大功率输电。高压直流输电也会产生线路损耗，一般包含流站线路损耗，直流输电线路损耗以及接地极系统的线路损耗三个方面内容。一般情况下，流站线路损耗和直流输电线路损耗占比较大。在直流输电线路损耗率一般与送电的实际距离和输电线路的电流密度成正比的关系，与电压成反比的关系，当输电线路的电压一定时，输电线路的线损率就只会受到送电的实际距离和输电线路的电流密度的影响，从而得出输电线路的线损情况与直流输电线路的功率也有密切的关系，功率越大，输电线路的线损也越大。其次在高压直流输电线路中，直流输电线路的电阻不同，线路上的损耗也会不同[3]。但是不管是高压直流输电系统，还是高压交流输电系统，都会包含导线的电阻热损耗和电晕损耗。一般直流输电线路上会出现“空间电荷效应现象”，使其电晕损耗比实际交流输电线路小，直流输电线路会产生极性效应，当受到环境的影响时，在直流电阻相对较小的情况下，输电线路电阻损耗与线路的电流输电相比会较少。直流输电线路与交流输电线路相比更加的经济，在直流输电线路中输出功率可以达3000MW，远超出了交流输电线路的输出功率。

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        2.发电厂高压输电线路线损降损措施分析
        2.1交流输电线路的降损措施
        当前对于高压交流输电线路的损耗，一般都是由于自趋肤效应和电晕放电两个方面引起，现阶段为了更好的降低交流输电线路的损耗，可以采用下面这几个措施，首先对于交流输电线路要降低趋肤效应。为了减少其损耗可以选择多股绝缘导线，通过把多股绝缘导线编织成股的形式，来代替相同截面积的较粗的导线结构，这样的电线结构，可以让磁场在线体的内部掀起旋涡，这样就让电流通过线体截面积时产生不均匀的分布，让导体的电阻变小，同时有效减少输电线路的线路损耗问题。其次，减少线路的电晕放电现象。当线路的导线出现电晕现象时，线路的电压会随着线体的分裂数以及线体的半径增大而加强，这样就需要发电厂
        选择足够的导线截面积从而来降低线体产生的磁场，避免或者减少出现线路的电晕现象，不断降低线路的损耗。也可以采用分裂导线的形式来减少线路的感应，降低线路的功率损耗[4]。最后可以通过改善无功功率的分布情况来减少线路的损耗。交流输电线路要不断的提高功率因素，做到无功功率的合理分布，发电厂可以合理的增设无功补偿装置，不断提高线体的负荷功率因素，从而降低线体的电压和功率，减少发动机输出的无效功率数量，同时调整线路三相负荷数值，通过以上的操作有效降低线路的损耗。
        2.2直流输电线路降损措施
        高压直流输电线路主要是导线电阻产生的损耗，一般发电厂都可以采用以下方式来降低损耗，首先可以采用提高输电线路的电压来降低损耗，在高压直流输电线路损耗的产生主要源于电阻，针对电阻的损耗可以采用以下几个方面的措施。首先可以选择提高输电线路的电压的方式，通过提高直流输电线路的电压，有效控制线路的线损现象。当直流输电线路的线体密度一定时，直流输电线路中的电压不断的增加，就会让输电线路的线损越来越小，从而降低到一定值，并且对于高压直流输电线路来说，输电线路的距离越大，线损的控制率也越大。其次直流输电线路可以通过降低线体流经电流的密度，来有效控制输电线路的线损。当高压直流输电线路的输送距离为一定值时，流经线体的电流越小，高压输电线路的线损也会越小，电流与线损是正比例的关系，但是，如果在输电线路距离过长的情况下，输电线路的距离与电流的密度是成反比的关系，由此可见，高压直流输电线路可以通过经降低流经线路的电流，来有效降低输电线路的线损。最后高压直流输电线路，也可以通过改变直流系统的运行方式的形式，来有效降低线损。
        2.3从提高管理水平方面进行降损
        首先，发电厂管理者需要改变原有的管理观念，提高对于高压输电线路的线损控制力度，结合线损产生的原因，不断的调整输电线路的运行方式，减少空载损耗现象，合理的配置电容量，定期做好电力设备的检修，重视用电管理。其次，发电厂要对电力设备做好改造工作，做好电网升压的改造工作，增加并行电路，不断降低流经电流的密度。最后，发电厂要健全管理机制，对于线路的线损情况要及时做好统计工作，提高抄表工作人员的技术水平，避免出现数据错误，同时做好窃电事件的监督工作，在管理上有序的开展分层监督管理方式。
        3.结束语
        综上所述，针对发电厂高压输电线路线损的问题，必须最大程度降低线损，积极采取有效措施，才能保证发电厂的运营效率，促进其持续稳定地发展。
        参考文献：
        [1]曹兴霖.发电厂高压输电线路线损分析及降损措施[J].华北水利水电学院学报，2010，18（15）：67-68.
        [2]邱道尹，周娜.发电厂高压输电线路线损分析及降损措施[J].电工技术，2010，8（10）：110-112.
        [3]损振作.特高压输电线路无功优化控制策略研究[D].东南大学，2015.
        [4]丁一阳.特高压线路电容式电压互感器测量误差及其对统计线损影响分析[D].华中科技大学，2018.