[专业文献]电气节能技术 第9章电力网的经济运行与改造.ppt

11级电力电子与电力传动专业 电气节能技术 第2节 电网的负荷调整 1．负荷调整的含义 一是充分利用季节性电能，使年负荷曲线与设备实际出力吻合； 二是调节早晚峰，使日负荷趋于平衡。 更广义的含义是：对三相低压线路来说，就是调整三相负荷使之经常保持平衡以及采取三相引入代替单相引入的接线方式；对配电变压器来说，就是调整变压器的容量使之运行在经济负荷范围内；对电动机来说，就是合理选择电动机的容量，避免“大马拉小车”。 调整负荷即指负荷在时间上的调整，又指负荷在空间上的调整。 调整负荷绝不是权宜之计，而是节电的重要措施之一，主要有以下几种方法。 令 各时段的实际平均电流（I1、I2、In）与平均电流IP之差分别为 、 、 、 ，代入上式中，整理后，得 在保持总电量不变的情况下，如系统为均衡用电，则负荷电流始终为IP，则有功损耗为 （kWh） 两种情况下的有功损耗之差就是不均衡负荷所多耗的有功，即 令 ，称为负荷电流不均衡时的损耗增量系数 则 ，但只在负荷电流均衡时为1。 当实际负荷偏离平均负荷的程度越大，或偏离的时间越长，K越大，即损耗越大。 所以，K代表了负荷不均衡时损耗增大的程度。 例：某工厂8h 用电负荷为I，另8h 为2I，再8h为3I，平均用电负荷为2I。试求实际用电时的损耗与平均用电时的损耗。 解：实际用电负荷 平均用电损耗 损耗增量系数 即实际用电损耗比平均用电损耗增加17%。 如果该厂8h用电负荷为4I，另8h为2I，再8h为0（不用电），平均用电负荷为2I。 则 即实际用电损耗比平均用电损耗增加67%。 如果该厂16h的用电负荷为3I，4h的用电负荷为0.5I，其余为0，平均用电负荷为2.08I。则 即实际用电负荷损耗比平均用电负荷损耗增加40% 通过此例可以看出，在总用电量不变（即平均负荷不变）的情况下，当用电峰值一定时，高峰时间越长，损耗越大；当高峰时间一定时，峰谷悬殊越大，损耗越大。 所以，调整负荷均衡，可以降低损耗。 当然，绝对均衡用电是做不到的，但减小峰谷差却是可以做到的。 3．大设备避峰运行（也是在时间上进行调整） 设某大设备运行时所需的电流为IS，运行时间为t。如果在用电高峰运行时，线路电流为If，避峰运行时线路电流将降低到 。如果该设备放在负荷电流为 时运行，线路电流将上升到 。则有 大设备在用电高峰运行时线路损耗为 而避峰运行时线路损耗为 大设备未投入运行时原线路损耗为 而投入运行后线路损耗为 所以，大设备避峰运行，减少的线路损耗为 所以，大设备避峰运行，减少的线路损耗为 因为 所以 则 由此可见，只要避峰运行后的线路电流 不超过避峰前的大设备线路电流 ，就能收到节电效果。 避峰后运行时的线路电流 越小，即设备越趋于用电低谷运行，节电效果越显著。 4．调整三相负荷 对于三相四线制低压网络，当三相负荷完全平衡时，其中性点电压为零，零线的电流也为零，这是三相四线制供电的特点。 这时单位长度线路上的功率损耗为 式中 ——线路单位长度电阻， 如果各相电流不平衡，则零线中有电流通过。 而零线的截面积通常只有相线的一半，所以损耗将显著增加。 设三相电流的平均值为ICP ，最大一相的电流为Imax，则不平衡度为 下面分三种情况计算线损值的增量： （1）一相负荷重，一相负荷轻，而第三相为平均负荷的情况 显然，负荷重的一相电流为 ，负荷轻的一相电流为 ，第三相电流为ICP，零线的电流为 这时单位长度线路上的功率损耗为 与三相负荷平衡时单位长度线路上的功率损耗的比值，称为功率损耗增量系数。其值为 规程规定：不平衡度不能大于20%。 若使 ，则 ，即由于三相负荷不平衡（且在规定允许范围内）所引起的线损增加11%（相对于三相负荷平衡的情况而言）。 不平衡度 越大，线损增量也越大。 极限情况：当 时，（即一相负荷为平均值的2倍，而另一相电流为0，第三相电流为平均值ICP），则 也就是说，线损增加3.67倍。 （2）一相负荷重，两相负荷轻的情况 负荷重的一相电流为 ，负荷轻的两相电流为 ，零线电流为 这时单位长度线路上的功率损耗为 则功率损耗增量系数为 当 时， ，即由于三相负荷不平衡（且在规定允许范围内）所引起的线损增加8%。 同理，不平衡