摘 要:電網(wǎng)線損管理是供電企業(yè)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,加強線損管理,對降低電網(wǎng)線損具有重要意義。文章從電網(wǎng)線損概念出發(fā),分析了線損的原因,并重點探討了加強電網(wǎng)線損管理的建議及措施,從而提高整個電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)線損;原因;線損管理;措施
1 線損概念
線損即電能在輸送和分配過程中,由電力網(wǎng)中各個元件所產(chǎn)生的一定數(shù)量的有功功率損耗和電能損耗以及在電網(wǎng)運營管理過程中發(fā)生的電能損耗稱為電力網(wǎng)損耗,簡稱線損。
線損電量即指電力網(wǎng)或一個供電地區(qū)電網(wǎng)在給定時段(日、月、季、年)內(nèi),輸電、變電、配電及營銷各個環(huán)節(jié)中所消耗的全部電量(其中包括電抗器和無功補償設(shè)備等所消耗的電量,以及不明損耗電量)。線損電量的包括范圍是指從發(fā)電廠主變壓器一直到主用戶電能表上的所有電能損耗。
線損率是指線損電量占供電量的百分比。
2 配電網(wǎng)中損耗原因分析
配電網(wǎng)中損耗原因很多,其中線損和網(wǎng)損是最主要的兩種。
三相負荷不平衡引起線損升高。農(nóng)村電網(wǎng)是經(jīng)10/0.4 kv變壓器降壓后,以三相四線制向用戶供電,是三相負載與單相負載混合用電的網(wǎng)絡(luò)。在裝接單相用戶時,供電部門均能將單相負載均衡地分接在a、b、c三相上。但在農(nóng)網(wǎng)運行中,由于用電戶私自增容,或大功率單相負載的投入,或單相負載設(shè)備的用電不同時性等,均可造成三相負載不平衡。農(nóng)網(wǎng)若在三相不平衡度較大的情況下運行,將會給農(nóng)網(wǎng)帶來以下?lián)p耗:
(1)增加線路電能損耗。在三相四線制的供電網(wǎng)絡(luò)中,電流通過線路導(dǎo)線時,因存在阻抗,必然產(chǎn)生電能損耗,其損耗與通過電流的平方成正比。當農(nóng)網(wǎng)以三相四線制供電時,不能很好的調(diào)整負載,造成三相負載不平衡并不鮮見。當三相負載不平衡運行時,中性線即有電流通過。這樣,不但相線有損耗,而且中性線也產(chǎn)生損耗,從而增加了電網(wǎng)線路損耗。
(2)當電網(wǎng)處于三相負載不平衡時,其線路損耗要增加,不利于電網(wǎng)的節(jié)能運行,應(yīng)及時調(diào)整負荷。
(3)增加配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電設(shè)備,當其在三相負載不平衡工況下運行時,將會造成配電變壓器損耗的增加。因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。更何況三相負荷不平衡,不僅損耗加大而且三相電壓降也不一致,三相電壓不平衡給供用電都帶來不良影響。
(4)無功補償未普及和補償容量選擇不合適。高壓配電線路補償不夠。35 kv及以上輸電線路及變電站的無功設(shè)備由電力部門直接調(diào)度,可隨時保證功率因數(shù)在理想范圍內(nèi),但10 kv配電網(wǎng)中,由于電網(wǎng)損耗與客戶無直接利益關(guān)系。
3 加強電網(wǎng)線損管理的措施
3.1 簡化電網(wǎng)的電壓等級
減少重復(fù)的變電容量,城市電網(wǎng)改造工程要求做到:從500 kv到380/220 v之間只經(jīng)過4次變壓。除東北部分電網(wǎng)采用500 kv、220 kv、63 kv、10 kv、380/220 v 5個等級外。其他電網(wǎng)采用500(330)kv、220 kv、110(或35)kv、10 kv、380/220 v 5個等級。即高壓配電電壓在110 kv或35 kv之間選擇其中之一作為發(fā)展方向。非發(fā)展方向的網(wǎng)絡(luò)采用逐步淘汰或升壓的措施。
3.2 合理進行無功補償,提高電網(wǎng)的功率因素
3.2.1 集中補償
在變電站低壓側(cè),安裝無功補償裝置,安裝配置容量按負荷高峰時的無功功率平衡計算,安裝電容補償裝置的目的是根據(jù)負荷的功率因數(shù)的高低而合理及時投切電容器,從而保證電網(wǎng)的功率因數(shù)接近0.9,減少高壓電網(wǎng)所輸送的無功功率,使輸電線路的電流減少,從而降低高壓電網(wǎng)的網(wǎng)損。
3.2.2 分散補償
由于電力用戶所使用的電器設(shè)備大多是功率因數(shù)較低,例如工廠的電動機、電焊機的功率因數(shù)更低,為提高功率因數(shù),要求大電力用戶的變壓器低壓側(cè)安裝電力電容器,其補償原理與變電站的無功補償大致相同,不同的是用戶就地補償采用隨機補償。
3.2.3 抓緊電網(wǎng)建設(shè),更換高耗能設(shè)備
導(dǎo)線的電阻和電抗與其截面積成反比。因此,截面積小的線路電阻和電抗大,在輸送相同容量負荷情況下,其有功和無功損耗大。
3.2.4 降低導(dǎo)線阻抗
隨著城區(qū)開發(fā)面積不斷擴張,低壓配電網(wǎng)也越來越大,10 kv配電網(wǎng)也不斷延伸,如何規(guī)劃好各個供電臺區(qū)的供電范圍至關(guān)重要,隨著居民生活水平的不斷提高,用電負荷與日俱增,為了解決0.4 kv線路過長、負荷過重的問題,在安全規(guī)程允許的情況下,將10 kv電源盡量引到負荷中心,并且根據(jù)負荷情況,合理選擇10 kv配變的分布點,盡量縮小0.4 kv的供電半徑,避免遷回供電或長距離低壓供電。
3.2.5 降損的管理措施
由管理因素和人的因素造成的線損稱為管理線損。降低管理線損的措施有多種,而定期展開線損分析對于確保取得最佳的降耗目標和經(jīng)濟效益起著非常重要的作用。要比較統(tǒng)計線損率與理論線損率,若統(tǒng)計線損率過高,說明電力網(wǎng)漏電嚴重或管理方面存在較多問題。
3.3 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
從降損節(jié)能的角度考慮電網(wǎng)布局,關(guān)鍵是合理選擇供電半徑和控制最長電氣距離,供電半徑應(yīng)根據(jù)負荷分布并按電壓降進行選擇,以損耗校核。在規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)考慮遠期負荷增長的需要,一般壓降不應(yīng)超過線路額定電壓的5%,每回出線輸送功率一般不應(yīng)超過2 000 kva。若過大,則應(yīng)考慮增加出線回數(shù)
或新增電源布點。
3.4 采取新型節(jié)能型變壓器
為提高供電可靠性和適應(yīng)農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)季節(jié)性強,負荷波動大的特點,35 kv變電所應(yīng)兩臺主變并列運行,兩臺主變的投切根據(jù)臨界負荷確定,主變應(yīng)強調(diào)經(jīng)濟運行以減少主變損耗。當變化的負荷小于臨界負荷時,切除一臺主變運行為經(jīng)濟,而大于臨界負荷時則兩臺主變運行較為經(jīng)濟。10 kv配電變壓器的損耗占配電網(wǎng)損很大的比例,公用變壓器運行不經(jīng)濟的主要原因是由于配變?nèi)萘康倪x擇不合理,安裝位置又不恰當,尤其是農(nóng)村用電負荷存在季節(jié)性強、峰谷差大,年利用小時低,全年輕載甚至空載時間長,加之管理不善等因素造成配網(wǎng)損耗過高。
因此,合理選型和調(diào)整公變?nèi)萘?,提高公變平均負載率,是農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)降損節(jié)能工作中的一項重要內(nèi)容。農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造要加快,淘汰更換了一批高耗能變壓器。提高電壓質(zhì)量,縮短低壓線路供電半徑,增大導(dǎo)線截面等措施,減少配電變壓器線損。因此,首先是要強制性淘汰網(wǎng)內(nèi)在用的1 000多臺高能耗變壓器,其次是合理選擇變壓器的臺數(shù)和容量,強調(diào)配變的經(jīng)濟運行方式,尤其是農(nóng)村用電負荷季節(jié)性強,峰谷差大,年利用小時少,輕載時間長,因此,排灌及農(nóng)副產(chǎn)品加工等季節(jié)性負荷在不用時應(yīng)脫網(wǎng)退出運行。
根據(jù)電壓分析線損率的理論關(guān)系,假設(shè)某線路電壓合格率能從80%提高到90%或95%,可以降低的線損分別是:
△p%=[1-1/(1+a/100)2]×100
提高到90%時:
△p%=[1-[1/(1+(90%-80%)/100)2]×100=(1-1/1.12)×100=17.35%
提高到95%時:
△p%=[1-1/1.152]×100=24.38%
(a為電壓提高的百分數(shù))
以該路線原線損率7%計量,則分別可降低7×17.35%=12個百分點和7×24.38%=17個百分點,降損效果相當明顯。
3.5 改善供電電壓水平
"改善電壓水平"就是根據(jù)負荷情況使運行電壓始終處在一個經(jīng)濟合理的水平上。正確的做法是使用電設(shè)備電壓水平控制在額定值允許的偏移范圍內(nèi)。在忙季、高峰負荷和可變損占線損比重大時適當提高電壓使其接近上限運行;在閑季、低谷負荷和固定損占線損比重大時可適當降低電壓使其接近下限運行。可以通過無功補償或通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭等手段來實現(xiàn)這一目標。
3.6 淘汰舊表
更換dd28、dt8、ds8系列電能表為新型寬幅度電能表,對于動力用戶,合理選擇配置電流互感器,提高計量準確度,減少電能損失。
4 結(jié)束語
總之,線損管理是一項復(fù)雜而綜合性強的工作,在電力企業(yè)利潤空間大幅壓縮的今天,加強線損管理更為關(guān)鍵。因此,供電企業(yè)必須以經(jīng)濟效益為中心,以科技進步為動力,加快電網(wǎng)的改造步伐,努力降低供電過程中的電能損耗,從而為國家節(jié)約能源,不斷提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]蘇龍,李孝華.降低線損率措施的研究[j].中國科技信息,2006(04).