水暖之家讯:本文针对已运行的电网,根据不同的负荷通过线路和变压器时产生的电能损耗的规律和特点,提出了所应采取的技术措施,这些技术措施多为不必投资或以小的投资既可获得较大的节电效果。针对管理线损,提出了降低管理线损应采取的科学组织措施。
0 引言
变压器与电力线路构成的整体称为电力网。电力网上的电能损耗称为线损。同一时期电力网上的电能损耗与输人电网电能比的百分数称为线损率。电力网的线损可分为技术线损和管理线损两部分。技术线损又称为理论线损,可以通过技术措施予以降低。管理线损主要包括各种各样的电度表综合误差、抄表不同时、漏抄及错抄、错算所造成的统计数值不准确带电设备绝缘不良引起的漏电、无表用电和窃电所造成的损失电量。管理线损可以通过组织管理措施予以避免或减少。
1技术措施
采取技术措施降低线损是线损管理工作的基础,针对电网电能损失的规律和特点采取相应的技术措施,就能以小的投资取得较大的节电效果,实现多供少损提高电网经济效益的目的。技术性措施大体可分为运行性措施和建设性措施两大类。
运行性措施主要是指在已经运行的电网中,合理的组织运行方式以降低供电网的功率损耗和电能损耗,这类措施不需增加投资,因此应优先予以考虑。建设性措施则是指新建供电网时,为提高运行的经济性而采取的措施,以及为降低损耗而对现有电网采取的改造和加强措施。本文主要讨论针对已运行的电网应采取的技术措施。
1.1 平衡配电变压器的三相负荷 配电变压器的低压侧负荷不平衡时,损耗是要增加的,而且不平衡度越大,损耗也就越大。因此一般要求配电变压器低压出口电流的不平衡度不超过10%,低压干线及主干支线始端的电流不平衡度不超过20%,超过这个界限就应该进行负荷调整,使不平衡度降下来。
1.2 实行主变压器的经济运行 大量统计资料表明,变压器铁损在总损耗中占很大比重,特别是在6kv~10kv的配电变压器中铁损在配电网总损耗中所占比重可达60%~80%,所以在变压器中实行经济运行具有十分重要意义。
1.2.1 单台变压器的经济运行 单台变压器的运行负载,并不是在额定时最经济,而是当运行负载的大小在铜损和铁损相等时为最经济,一般配电变压器是在额定容量的40%~80%时较为经济。运行中应合理调配负荷,尽可能使配变运行在该负荷段。
1.2.2 两台相同变压器的经济运行 一般有两台主变压器的变电所,应作出主变压器经济运行曲线,确定其经济运行区域,也即当一台的损耗和两台的损耗相等时的负荷值,称为临界负荷。当负荷小于临界负荷时,一台运行较经济。当负荷大于临界负荷时,两台运行较经济。
1.3 调整负荷曲线,减小负荷峰谷差 供电网负荷的大幅度变化,将增加供电设备的容量和线损,因为负荷曲线峰谷差大,则负荷曲线形状系数值也大,根据计算电能损耗的等值功率法原理,在供电量相同的情况下等效功率也大,从而电能损耗也大。如果K=1时线损为100%;则当K=1.05时线损增加10%;当K=1.1时线损增加21%;当K=1.2时线损增加44%。
因此,搞好调整负荷工作是降损节电的重要环节之一。在供用电管理中,应当重视负荷调整,实行高峰让电限电,有计划地安排中午、后夜填谷负荷。供电部门同用户订立供用电合同,实行低谷高峰用电不同电价制度等,均可使负荷峰谷差减小,负荷曲线变得平坦,从而使值K接近1。这样,还有利于电力系统的调频、调压和经济运行以及充分利用供用电设备。
1.4 在闭式网中实行功率经济分布 对于每段线路的比值R/X都相等的闭式均一环网,实行闭环运行最经济。对不具备上述特点的非均一网,为使其功率接近于经济分布,可采用的办法有以下两种。
1.4.1 择适当地点做开环运行 例如:由两段电阻相同R=1.08Ω但电抗不相同的线路组成的非均一环网。若负荷侧开关闭合,两线路并列供电,两线路中的电流分布为:I1=57(A),I2=48(A)
对应的功率损耗△P为:
△P=3×572×1.08×10-3+3×482×1.08×10-3=17.95(kw)
若负荷侧开关断开,开环运行,则线路功率损耗△p′为:
△P′=23×3×502×1.08×10-3=16.2(kw)
设损失F=0.7,因数则开环运行全年可降低线损为:
(17.9-16.2)×0.7×8760=10731(kw·h)
对非均一环形电网来说,闭环运行时将出现循环电流,因而使线损增加。
1.4.2环网中比值R/X特别小的线段进行串联电容器补偿。
1.5 提高功率因数,减少电网中无功功率的流动 众所周知,各用户按其负荷性质都有其一定的功率因数,也就是说,在吸收电网有功功率的同时,也吸收相应的无功功率,有功功率和视在功率之比就称为功率因数。如果各用户能将无功就地补偿一部分,则电网送给它的无功就少,在线路上就减少了电流,因而也就减少了损耗。提高功率因数和降低线损的关系可从表1得知。
从表中可看出,功率因数提高后,线损降低的程度是很大的。据国外资料,对线路、变电所的规定是:一般配电线路基本不送无功功率;送电线路的功率因数也应≥0.95,在低谷时功率因数等于1.0;枢纽变电所的低压母线的功率因数为1.0;电厂直供时的功率因数应在0.8左右;一次降压变电所的功率因数≥0.95二次降压变电所应等于0.95。
总之变压级数越多,要求补偿的功率因数就越高。减少电网中流动无功功率的主要途径;一是减少电力系统中各个部分所需要的无功功率,特别是减少负载的无功功率消耗;二是进行补偿。
1.5.1 高自然功率因数 采用降低各变电、用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数。主要是正确选用异步电动机的型号和容量。异步电动机在工农业生产中占有很大比重,异步电动机的功率因数和效率,在70%以上负荷率时最高,在额定功率时的cosφ中约为0.85~0.89;时的功率因数和效率都很低,空载时的cosφ只有0.2~0.3。因此,正确选用异步电动机的容量使其与所选负载相匹配,对于改善功率因数是十分重要的。
1.5.2 功率因数 用无功补偿设备补偿用电设备所需要的无功功率,以达到提高功率因数的目的,这种方法称为人工无功补偿。补偿方式有以下几种。
①随机补偿。把补偿电容器安装在电动机、电焊机等吸取无功功率的用电设备附近,使用电设备所需无功实现就地平衡。这种补偿方式节电效果好,但补偿设备利用率低、投资大,所以适用于运行时间长的大容量用电设备或由长线路供电的情况。
②随器补偿。即在配电变压器低压侧并联电容器进行补偿;一是补偿负荷所需无功;二是补偿本身无功需求。由于大多数负载是随时间随季节变化的,采用自动补偿或分组补偿较好,在采用固定补偿时,低负载时产生过补偿现象,使电压升高,所以固定补偿时容量不易过大,应为平均所需无功容量的1/3~2/3为宜。这种补偿方式,能降低配电线路及以上线路设备的电能损失,但对补偿点以下线路无降损作用。
③线路集中最优补偿。即在多负荷点线路上一点或若干点并联补偿电容器进行补偿。这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关,应按照将线路无功线损降低到最小限度的原则,来确定线路上装设电容器的最佳位置和最优补偿容量。
这种补偿方式,具有投资少、见效快、投运时间长、降损效果显著等优点,且安装简单,维护工作量小,事故率低,特别适合于配电线路长、负荷点多的供电状况。不同电容器安装组数的最优补偿容量和最佳装设位置以及降损效果见表2
例如,2007年组织专家鉴定的,由某公司研制的“农网10kv高压线路集中式无功补偿装置”,在广东省各地区经过几年多挂网运行,表明降损节电效果明显,可使平均线损率大约减少3~7个百分点。据安装了6台补偿装置的统计数字表明:年全县供电量为1.16降损3个百分点,年节约425万千瓦时,按每千瓦时0.49元计算,可节约208.25万元。不到一年时间,可全部还清设备款。
根据资料介绍,我国农村年用电量约3700亿千瓦时,如果降低线损率5个百分点,每年即可节约电能185亿千瓦时,同时每年可减少损耗标准煤炭侧1000万吨,并减少排放相应的废气、废渣,大大缓解资源和环境的压力。
2管理制度措施
线损工作涉及面广,要做好这项工作,除了要有技术措施外,还必须有严密的管理制度和相应的组织措施来保证技术措施的落实,使降损工作长期有效的进行。
2.1组织领导,组成线损管理网领导重视,措施得力,是做好线损工作的关键。一般由供电局生产副局长亲自负责领导线损管理工作,有关职能部门设线损专职人员,基层设兼职人员,从而组成一个自上可下的线损管理网,建立线损管理责任制,定期进行活动,使线损工作能够在组织上起到保证作用。
2.2开展线损理论计算工作线损理论计算是指导降损工作的基础,当然也是供电企业中的主要管理和技术工作,只有通过线损理论计算才能较深人地从数量上来发现网络运行的经济薄弱环节,从而制定降损对策。
2.3线损的计划与指标管理线损率指标是一个综合性的指标,它的高低能够反映企业的技术、设备和管理等多方面的水平。线损与指标,应根据线损理论计算结果、网络结构、设备状况、负荷性质、管理水平、运行状况以及前三年实际线损率等因素制订,指标的制订要科学合理,并层层分解落实,以保证总指标的实现。指标的考核要严肃、公平、公正,奖罚要分明,兑现要及时。
2.4加强营销管理,堵塞各种漏洞加强营销管理,堵塞各种漏洞,对减少管理线损具有重要意义。
2.4.1 加强计量管理工作 要设立专职计量管理员,对客户电能表要实行统一管理,建立台帐,统一按周期修、校、轮换,提高计量的准确性,采用新技术、新产品,推广使用电子电能表,并可适当地采用集中抄表系统,坚决淘汰老型号电能表。
2.4.2 减少抄表误差,建立同步抄表制度 抄表要到位,杜绝估抄、漏抄和错抄等现象。要积极推广应用计算机远程集中抄表、无线电集中抄表等先进的抄表手段和方法,提高抄表的效率和质量,实现同期同步自动化抄表。如果上级关口表的相邻两次抄表时间间隔与下级电能表的同期两次抄表时间间隔不等时就会出现时间线损。所以要坚持同步抄表制度,消除时间线损。
3 加强用电检查工作
用电检查的主要任务就是防止窃电和保证正确计费。窃电是一种违法行为,要根据《中华人民共和国电力法》予以严厉打击,坚决制止。应根据窃电的特点和可能采取的方式,不定期、不定时突击检查,发现窃电要依法严惩。同时要积极采用防窃电技术措施,如采用防窃电多功能电能表、防窃电计量箱、配电柜等。
4 结语
降损节能是一项既繁重又艰巨的工作,供电企业只有加强对线损管理工作的正确领导,采取积极有效的措施强化对负荷的监控调整,实现电网经济运行推广应用新技术、新装备,不断提高生产技术水平,改善经营管理,才能达到“多发多供,多供少损”提高经济效益的目的。
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