降低电网电能损耗措施的探索

喻向东

[摘要]降低电力网的线损,是提高供电企业供电效益的重要措施之一,从技术和管理两方面对如何降低电网线损进行认真的分析探索。在合理规划线路电压等级;合理确定负荷中心;合理选择导线材料和截面;提高电网功率因数;降低变压器损耗和计量降损等诸多方面采取有效的措施,以期达到最好的节能降耗目的。

[关键词]降低变压器损耗计量降损电压等级供电半径

中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220013-01

随着我国电力系统的不断扩大,电网在我国国民经济发展和人民生活改善方面所起的作用越来越显著,另一方面,由于供电企业经营机制的转变,线损的大小将直接关系到企业的经济效益。

根据电力部门的有关数据:我国各供电企业的综合线损率多在6.04%～8.75%之间,而国际一流电力企业的综合线损率在5%以下,这一差距的存在为我国电力系统降低线损提供了可能,从我国整个电力系统的管理水平和网络现状分析来看,降低线损的潜力是相当大的,而降低线损的利润也相当可观,如对一个年供电量在30000亿度的电网,电力网的线损每降低1%,则会增加利润1亿元左右。下面就如何通过有效的技术手段和管理手段降低线损进行分析。

一、通过技术手段降低电力网线损

电力网运行时将在线路和变压器中产生电能损耗。其中包含于电源电压变化有关的铁损(因为这部分损耗在电源电压变化不大时基本保持不变,所以也称为固定损耗);和电流变化有关的铜损(因为这部分损耗随着负荷电流的变化而变化,所以也称为可变损耗);此外还包括电度表量程选择不合理或存在误差造成的电量损失;带电设备绝缘不良漏电造成的电量损失;以及窃电造成的电量损失等。因此,在电力网改造中应采取切实措施将以上各种损耗降低到最低点。

(一)合理规划,提高线路电压等级

对电力网的规划工作决不能因循守旧,要根据负荷和运行情况适当提高运行电压,根据线路输送容量、输送距离和运行状况进行必要的升级改造。例如,对城市电网改造时,采用110kV或220kV的高压线路向工业负荷中心供电。中压配电网尽量采用20kV电压等级供电,减少10kV、6kV电压等级供电。对大负荷用户尽量采用高压供电,这样不仅可以降低电能损耗,还可以减少电站数量,简化网络结构,在降低电能损耗的同时,还可以提高供电能力。

(二)合理确定供电中心,合理选择导线材料和导线截面,降低线路电阻

在电网建设和改造时,要对供电点进行合理布局。对布局不合理、供电半径过长,线路走向凌乱,交叉接线过多造成线损大,电压质量低以及危害设备安全等问题要下决心进行改造。建设和改造时,原则上要根据负荷情况,结合城乡工业发展规划并预留一定的容量,按照经济电流密度选择导线截面,尽量使导线按经济电流密度运行。35kV变电所和配电变压器应尽量设置在用户负荷中心,尽量用高压深入负荷中心,尽量缩短供电距离,合理控制供电半径。20kV线路长度尽量控制在5km以内,10kV线路长度尽量控制在2km以内,380V线路长度尽量控制在200m以内。在导线材质选择上,最好选择低电阻率的导线,除高压监控线路采用LGJ系列外,低压线路和高压电缆,最好选择铜线。通过这些措施,使线路长度得到缩短,线路截面适当增大,线路电阻有效降低,从而达到降低线路电阻,减少线路电能损耗的目的。

(三)提高功率因数,减少线路中传输的无功能量

计算和运行经验都表明,在电网中合理增加无功补偿的降损效果,比升压、更换大导线截面等措施都更加显著。因为增加就地电容无功补偿后,可以减少负荷对系统无功容量的需求,减少线路导线中传输电流的大小,有效降低线路上的电能损耗。例如在华北油田的楚二十八35kV变电所,一直处于前补偿状态,在增加补偿电容组以后,3个月即全部收回投资。其他电力企业的统计也表明,电容无功补偿装置投运后,一般两年内都可以收回投资。另一方面,增加电容无功补偿后,对电能质量的改善也起到了至关重要的作用(特别是对一些电压偏低的负荷效果尤其显著)。因此,在电网中加大这部分投入是非常必要的。

二、降低变压器损耗

变压器中的电能损耗,主要是由固定损耗(铁损)和可变损耗(铜损)两部分组成。应采取以下措施降低变压器的损耗。

1.由于电网中的变压器也是感性负荷,也要从电网中吸取无功功率,因此,增加容性无功功率补偿,提高功率因数,能降低变压器的电量损耗。

2.停用空载变压器。空载变压器接在电力网中同样会产生铁损,而我们许多电力部门对这一部分变压器疏于管理,在负荷停用后,变压器仍在运行,造成不必要的损耗。

3.采用节能变压器。淘汰老旧型号的变压器,也是降低变压器损耗的重要措施之一,如同容量的SJL变压器的铁损是S11变压器铁损的3倍。

4.合理选择变压器的容量和接线方式,合理分配负荷,最大限度地使变压器按经济负载率运行。

三、计量降损

计量是降低线路损耗工作的重要环节,在技术上仍有潜力可挖。

1.提高计量用电压互感器和电流互感器的精度,使用0.2级互感器。

2.选择合理的电流互感器变比,使通过电流互感器的电流尽量控制在其额定电流的30%～80%之间。

3.设计和安装时尽量减少二次线路阻抗。计量回路的二次线宜采用不小于2.5mm2的铜芯电缆或皮线,计量回路尽量短且独立。

4.提高计量人员的责任心,专业知识和业务能力。

四、其他降耗措施

1.搞好电力设备的维护管理工作,防止泄漏电。主要是定期清扫绝缘子,及时更换不合格绝缘子,及时修剪树枝,定期测量电气设备的接头电阻并对不合格的接头进行处理等。

2.合理安排设备检修,提高检修质量。电力网运行一般应考虑安全和经济,当设备检修时,在某些情况下正常运行方式将会受到破坏,有时会造成电网的线损增加。所以,加强检修的计划性,减少计划外的临时检修,尽可能做到供电、用电设备同时进行检修,可以有效降低线损。

3.积极推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺,依靠科技进步,降低线损。

4.将先进的技术和现代化的管理方法相结合应并用于电力网个环节的管理中,可以提高工作效率,减少停电时间,也是降低线损的有效方法。

降低电力网的线损,是提高供电企业供电效益的重要措施之一,只要提高认识,通过以上多方面措施的综合运用,一定能达到最好的节能降耗效益。