1、引言
对于供电部门，电能损耗管理可以说是一个系统工程。它不仅涉及规划、设计、运行和检修的各个方面，还和线路、变电、用电等部门联系密切，电能损耗率的大小与网络结构、系统运行方式、负荷大小、检修质量、用电管理、表记管理、抄表周期、无功补偿等多种因素有关。
在我们负责的供电范围内，共有42台变压器，近15万m高低压输电线路，500多套路灯，年转供电量在3 000万kW.h左右。而且随着区域的扩建，变配电设施容量还有增长的趋势。而对日渐庞大的供电系统，需要采取一定的技术措施来控制能量的损耗。如果从用电组织设计出发，在满足安全使用和实际投资效益的前提下，通过合理的选材，利用节能技术和加强运行管理，将能有效地控制运行和电网建世过程中的无谓的电能损耗。
为此，我们考虑采取的技术措施主要有以下三个方面：
1）变压器的合理运行模式。
2）提高功率因数，降低线损。
3）路灯同路加装节能装置。
2、变压器的节能
电力系统要把电能从发电站送到用户，至少要经过4～5级变压器方可输送电能到低压州电设备（380/220v）。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多，容量大，总损耗仍很大。据估计，我国变压器的总损耗占发电量的10％左右，损耗每降低1％，每年可节约上百亿kW.h电能，因此，降低变压器损耗势在必行。
通过自动化监测系统记录的数据分析发现：我区夏季高峰负荷比冬季高峰负荷高3倍多，高峰负荷与低谷负荷对比达11：1。负荷随季节性变化较大，同时区域内的民用建筑多为一、二级负荷，根据《北京地区电气规程汇编应用指导》中有关变（配）电所变压器配置原则，我们的变电站多选用2台及以上变压器。根据现有站内变压器台数、容量及型号参数，通过变压器运行方式的调整来节约电损，我们采取的措施主要有：
1）变压器型号选择 在实施电网改造前，运行中的变压器多是20世纪六七十年代的产品。这些产品材质较差，结构陈旧，导致能耗很大。所以在网改中对变压器的选型首先淘汰了S7或S9。型号的油变压器，大部分都更换成了SCB9的十式变压器。
2）变压器的经济运行 2台变压器有3种运行方式：变压器A单台运行，变压器B单台运行，变压器A与B同时运行。在实际的投入使用过程中，从节能的角度出发，优先选择损耗小的运行方式。通过详细计算找出变压器经济运行的投切点，根据季节变化投入适当的变压器运行。
（1）运行方式的确定，采用综合功率损耗的计算方法
例如，某变电站共有2台SCB9/6.3 kV的干式变压器，参数值如附表所示。
1）变压器空载时电源侧的励磁功率（无功功率）
变压器额定负载时所消耗的漏磁功率（无功功率）
2）变压器空载综合功率损耗（kw）
由于我们地区是经三级以上变压的用户KQ=0.08～0.15，取0.1。
变压器额定负载综合功率损耗（kW）
3）变压器A和变压器B综合功率临界负载功率
4）变压器A和变压器A、B之间的临界功率
5）变压器B和变压器A、B之间的临界功率
通过上述计算后的数据得到，当0<S<229 kVA时，投入A变压器运行；当229 kVA<S<533 kVA时，投入B变压器运行；当S>533 kVA时，需要投入2台运行比较经济。而在实际运行中，这2台变压器的供电范围内夏季负荷往往超过533 kVA，所以投入2台运行，到冬季负荷降低时退出一台，单台运行。其他变电站按照上述方法以此类推，可以确定变压器的投运方式，达到提高变压器的利用效率，降低损耗。
（2）变压器经济运行方式的节能效果
仍以上述某变电站的2台变压器举例，假定夏季负荷高峰时的负荷为800 kW，比较一台变压器运行带全部负荷和2台运行分别带负荷时的变压器损耗。
800kW时，由1台变压器带
800kW时，I=0.8×91.65=73.32A
变压器铜损
当由2台变压器带全部负荷，根据并联运行的变压器负载分配与额定容量成正比，与短路电压成反比．即
可知负载分配为
变压器A的损耗
355KW时，I=355/800×73.32=32.53A
变压器铜损
变压器B的损耗
445KW时，I=445/1000×91.65=40.78A
变压器铜损
总损耗
l.4+1.7=3.1 kW
损耗降低
5.6-3.1=2.5 kW
全年节约电量
2.5x30x5x24=9000 kW.h
生活区共有电站13座可以采用改变运行方式的方法进行节电，所以整个供电范围内的年节电量粗略估计为
13x9000=11.7x104 kW.h
3、提高功率因数
（1）提高功率因数的方法
按照《供电营业规则》中的有关规定：无功电力应就地平衡。用户应在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿装置。在我们的供电范围内均采用在变压器二次侧安装集中无功补偿装置的方式提高功率因数，以达到规定内的要求。
1）补偿无功功率 可以增加电网中有功功率的比例常数。减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数COSφ=0.8增加到COSφ=0.95时，装1kvar电容器可节省设备容量0.52 kw；反之，增加O.52kW。对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
2）降低线损由公式△P％=[1-（COSφ1/cosφ2）2]x100％得出。其中COSφ2为补偿后的功率因数，COSφ1为补偿前的功率因数，则COSφ2>cosφ1，所以提高功率因数后，线损率也下降了。减少设计容量．减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。
提高功率因数，可以有两个途径，一是提高用电设备的自然功率因数，即不采取任何补偿装置时的功率因数；二是采取人工补偿的方式使总功率因数提高。
对于提高自然功率因数，采用如下方法。
1）合理选择电动机的型号和规格 首先在满足使用要求的情况下，选用功率因数高的电动机；其次选择的电动机要使其保持较高的负荷率，避免长期轻载运行：第三，尽量控制电动机的空载运行时间，对于反复短时丁作制的设备，可以考虑使用空载切除的装置。
2）对于用人丁补偿的方方式提高功率因数已经是普遍采用的一种方式，其计算方法：对于人工补偿提高功率因数，可以通过计算获取应补偿的无功容量。比如某电站计算负荷为800 kW，平均功率因数为0.85，若提高到0.95，需补偿的无功容量为
TanA=tan（arccos0.85）=0.62
TanB=tan（arccosO.95）=0.33
补偿容量Qcc=0.75x800x（0.62-0.33）=174kvar
（2）功率因数提高后的节能效果
区域内总的电量损失3000xO.ll=330万kW.h；电量损失包括各个环节所造成的：线路、变压器、计量装置、人工抄表造成的计量不同步等等原因。
实施网改后，对变电站和箱变都增加丁尢功补偿装置，功率因数由0.76提高到0.93以上，有的提高到0.96或者更高。改造前这部分电量损失约占40％，即130万kW.h左右。为计算方便，统一按照功率因数从0.8提高到O.93计算，由于I=P/U×xcosφ，P（有功负荷），U不变，i仅随cosφ变化：功率因数为φ1时，损耗P1；功率因数为φ2时，损耗P2。
P2/P1=（cosφ1/cosφ2）2
节约的电量P1-P2=[1-（cosφ1/cosφ2）2]P1
生活区年节约电量130x[1-（0.8/0.93）2=33.8万kw.h。
4、路灯系统加装节能装置
在我们的供电区域内共有路灯回路13趟，灯具500套左右，灯型各异，年用电量在70万kW.h左右。从市场中了解到，某节电产品应用在路灯系统，其年节电量可达到20％。该节电系统运作过程为：装置以220 V全电压启动（t0-t1）后，几分钟（t1-t2）内缓步达到设定电压210 v，之后平稳运行（t2-t3），4 h后（午夜）缓步（t3-t4）降低到节能电压200v，持续运行至天亮。如图1所示。
路灯节电系统全部投入运行后，我们对辖区路灯进行了为期2个月（6月12只～8月14同）的数据跟踪监测，以刷为单位间隔将装置进行投退运行，即第一周投入，第二周退出……以此类推，分别记录运行数据其中东里路灯用电量（度）的监测结果如图2所示。
图2 节电系统投退运行电量对比图（6.12～8.14）
西里路灯的监测电流电压数据如图3所示。
图3 节电系统投退前后电压电流对比图
通过对2个月来临测数据的分析总结，可以得到如下信息。
1）节电系统退出运行28天（6.12～8.14）的用电量为1880kW.h。
2）节电系统投入运行28大（6.12～8.14）的用电量为l520kW.h。
3）节电系统退出时甲均运行电压223 v，电流28A：投入时前4h平均电压210 v，电流20.7A。
节电率为
（1880 kW.h-l520 kW.h）/1880 kW.h=360 kW.h/1880kW.h=19.1％
按照路灯年用电量70万kW.h计算，全年节约电量
70x19.1％=13.37万kW.h。
节电系统自今年6月份投入运行至今状况稳定，未出现任何异常情况。
5、其他措施
在建设辖区内供电系统中我们还采取了一系列其他措施以降低网损，比如中压变配电站忙置尽量合理：中压输电线路尽可能采用新型交联电缆；增建低压变电站尽可能设在供电负荷中心；变压器选用节能新型变压器；配电设备开关选用节能新型设备开关；采用集中或分散电容自动补偿装置，对低压线路进行集中或就地补偿；低压供电线路离用电负荷最短；从中压至低压各种接头采用先进正规方法连接，以降低接头损耗；在用电计量装置改造上优先选用卡式计量装置；鼓励居民使用节能电器产品等。
