降低供配電線路損耗
 

  線損是供配電線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。居住小區(qū)的供電線路一般為10kV或35kV、380V/220V系統(tǒng)。特別是較早規(guī)劃設(shè)計(jì)的居住小區(qū)采用架空或電纜供電。隨著電氣負(fù)荷的增長(zhǎng)，供配電線路并未進(jìn)行技術(shù)改造，從而導(dǎo)致供配電線路在非經(jīng)濟(jì)狀態(tài)運(yùn)行。大量電能損耗在了供配電線路上，致使供電電壓質(zhì)量下降。為解決上述問(wèn)題，應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)電流密度確定導(dǎo)線和電纜截面進(jìn)行技術(shù)改造，降低線損。我國(guó)規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度見表1。多年的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：對(duì)鍋爐供暖動(dòng)力系統(tǒng)，用電負(fù)荷穩(wěn)定，即使遇到寒冷的冬季，將備用的鍋爐循環(huán)泵投入運(yùn)行，用電負(fù)荷最大值也在原設(shè)計(jì)計(jì)算值范圍之內(nèi)。加之冬季的環(huán)境溫度對(duì)導(dǎo)線和電纜散熱好，所以按表1參數(shù)選擇導(dǎo)線和電纜截面是可行的。
 

如按表1參數(shù)選擇給居民住宅樓供配電的導(dǎo)線和電纜顯得裕度較小，還應(yīng)充分考慮到供電線路的電壓等級(jí)、初始投資、安裝施工、用電負(fù)荷功率因數(shù)以及整個(gè)電纜經(jīng)濟(jì)壽命中損耗費(fèi)用之和達(dá)到最小等因素。 
 

隨著人們生活水平的提高，家用電器不斷地涌入家庭，居民用電負(fù)荷增長(zhǎng)很快，特別是在夏季，居民用電負(fù)荷出現(xiàn)高峰，按表1參數(shù)選擇給居民住宅樓供電的導(dǎo)線和電纜電流密度時(shí)應(yīng)留有1.5倍的裕量（參見表1括號(hào)內(nèi)數(shù)值）。根據(jù)北京地區(qū)1992年～2000年8年期間居民用電量情況統(tǒng)計(jì)分析，居民用電量年平均增長(zhǎng)率為16％。居民用電量的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè)用電量的增長(zhǎng)率，居民用電量的增長(zhǎng)還有很大空間。居民用電量占全社會(huì)用電量的比例目前在12％（北京地區(qū)）。中西部地區(qū)居民用電量遠(yuǎn)低于這個(gè)比例，說(shuō)明居民用電量增長(zhǎng)空間極大。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，居民用電量增長(zhǎng)到占全社會(huì)用電量的30％左右時(shí)就會(huì)保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，應(yīng)考慮到居民年用電量平均增長(zhǎng)率約16％這個(gè)重要因素。為降低供配電線路損耗，可采用增設(shè)并聯(lián)導(dǎo)線和電纜或其它技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)降低損耗。 
 

現(xiàn)舉一實(shí)例，一居民住宅樓3200m2，48戶，1988年設(shè)計(jì)時(shí)按10W/m2計(jì)算，計(jì)算負(fù)荷Pjs=19.2kW,計(jì)算電流Ijs=Pjs/×Ue×cosφ=19.2/×0.38×0.9=32A。1999年夏季用電負(fù)荷最高峰時(shí)日平均最大負(fù)荷Pav.max=48kW,日平均最大負(fù)荷電流Iav.max=81A,由于年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)少于3000小時(shí)，取經(jīng)濟(jì)電流密度Jjil=3A/mm.2，導(dǎo)線截面Sjil=Ijs/Jjil=32/3=10.6mm2,實(shí)選氯丁橡皮線BXF－3×16＋1×6mm2架空線。1999年供配電技術(shù)改造時(shí)，選取經(jīng)濟(jì)電流密度2A/mm2,導(dǎo)線截面Sji2=Iav.max/Jji2=81/2=40.5mm2，為中遠(yuǎn)期居民用電負(fù)荷增長(zhǎng)留有余地，實(shí)選氯丁橡皮線BXF－3×70＋1×25mm2取代原供電架空干線。 
 

電纜長(zhǎng)度102m，忽略感抗影響，電阻R16=0.136Ω，R70=0.032Ω,有功損耗ΔΡ16=3×I2av.max×R16×10－3=3×812×0.136×10－3=2.676kW，ΔΡ70=3×I2av.max×R70×10－3=3×812×0.032×10－3=0.629kW。兩路不同截面的導(dǎo)線有功損耗之差ΔP=ΔP16－ΔP70=2.676－0.629=2.047kW。負(fù)荷高峰季100天，平均每天用電20小時(shí)，共計(jì)2000小時(shí)，節(jié)電量ΔW=ΔP×t=2.047×2000=4094(kWh)。 
 

由計(jì)算結(jié)果可知，在相同用電負(fù)荷條件下，不同的導(dǎo)線或電纜截面功率損耗差異非常大。此例中把原供電干線截面更換為70mm2，僅一個(gè)用電負(fù)荷高峰季就可節(jié)省電能4094kWh，折合1068元。采用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的電纜，節(jié)約電能的價(jià)值只需3年就可收回投資。在電纜剩余的壽命期內(nèi)節(jié)約的電費(fèi)價(jià)值便更容易計(jì)算了，這就是物業(yè)管理公司的利潤(rùn)啊!一個(gè)居住小區(qū)供配電干線少則幾十條多則上百條，不同程度的存在著上述現(xiàn)象。目前筆者供職的物業(yè)管理公司管理6個(gè)居住小區(qū)，粗略計(jì)算全部改造后每年可節(jié)電16萬(wàn)kWh,折合6.3萬(wàn)元。上述有功損耗是在用戶電能表與變配電室的低壓配電柜之間的供電干線產(chǎn)生的。而在一些企業(yè)，供電部門只查抄變配電室的高壓計(jì)量表或低壓計(jì)量表，那在供電干線上產(chǎn)生的有功損耗只能由物業(yè)管理公司來(lái)承擔(dān)了。上述計(jì)算是有功損耗部分，還有節(jié)約了的無(wú)功損耗，降低了無(wú)功損耗的顯著效益提高了居住小區(qū)供配電網(wǎng)的功率因數(shù)、減少了負(fù)荷電流，從而提高了居民住戶的電壓質(zhì)量。這都是經(jīng)濟(jì)效益啊! 
 

電纜的有功損耗與截面關(guān)系如圖1所示。