收到减少配网线损的对策分析
2013-11-13蔡璐莹
蔡璐莹
(广东电网公司 汕头供电局,广东 汕头 515041)
电力网的线损率是表征供电企业经济效益和管理水平的综合性技术经济指标,也是国家贯彻节能方针,考核供电企业的一项重要指标。其中配网线损,直接反映了供电企业的用电管理水平,它的高低,与地区配网规划设计是否合理、配网设备运行是否良好、配网新技术应用状况、营配人员的业务素质和管理水平高低、计量装置配备管理状况、抄核收工作质量好坏、反窃电工作力度大小等等都有十分重要的关系。10kV及以下配网线损率在全网线损率中占有很大比重,具有相当大的降损节电潜力。降低配网线损直接提高企业的经济效益,是增收创利最直接有效的途径。随着电力体制改革的深入进行,城网改造、“一户一表”和农网“两改一同价”的实施,一方面改善了配网网架结构和设备,有利于降损;另一方面,取消了大量的中间层供电,供电企业直供到户大量增加,供电损耗必将随之增加,配网线损在全网损耗中的比率将进一步增大,线损率也将进一步升高。
1 配网线损的基本概念及分类
1.1 基本概念
线损:线损指的是以热能形式散发的能量损失,即为电阻、电导消耗的有功功率。
线损率:线损率是指一定时间内,电流流经电网中各电力设备(不包括用户侧的用电设备)使所产生的电力和电能损耗。它是从发电厂出线侧(不包括厂用电、升压变和母线损耗)至用户电能表上所发生的电能损耗和损失。
1.2 线损分类
线损具体可分为固定损失、变动损失和其他损失三部分。
固定损失:一般不随负荷变化而变化,只要电气设备上带有电压,就要损耗电能。它包括:降压变压器和配电变压器的铁损;调压器、电抗器等设备的铁损;用户电能表电压线圈损失以及电能表附件的损耗;电容器等介质损耗;110kV以上的电晕损耗。
变动损失:随负荷的变化而变化,它与电流平方成正比,电流越大,损失越大。它包括:降压变压器、配电变压器的铜损,即电流流过线圈的损失;输电、配电线路的铜损,即电流流过线路的损失;低压配电线路的铜损;接户线和进户线铜损;电流表电流线圈的铜损。
其他损失:固定和变动损失以外的损失。它包括:电能表漏抄、电费误算等营业差错损失;电能表误差、错接线等计量损失;用户窃电损失;变电所直流充电、控制及保护、信号、通风等设备消耗的电量。
线损还可分为理论线损、技术线损、管理线损等三类。
理论线损:是按照现实的输、变、配电设施进行理论计算得出,只考虑固定损失和变动损失,不及其他损失。
技术线损:只考虑现实的输、变、配电设施技术条件下的的损失,不考虑由于管理因素造成的损失。
管理线损:除技术线损外,还考虑由于管理上的原因造成的漏电、窃电损失,以及计量不准造成的损失。
2 技术线损影响因素及对策
2.1 配网结构及输配电设备影响
城市配网在建设或改造之初,就应该充分考虑到采取各种技术措施有效降损。配电网结构应合理布局,将高压深入到负荷中心供电,缩短电源与有效负荷之间的距离,杜绝东拉西扯、迂回供电现象,减小低压配电网的供电半径。从而提高供电电压质量,降低线损电量。
按导线截面的选择原则,可以确定满足要求的最小截面导线;但从长远来看,选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一到二级,线损下降所节省的费用,足可以在较短时间内把增加的投资收回。导线有功功率损耗:
式中:Ijs——计算电流,A;R0——导线电阻,12/km;L——导线长度,m。
导线截面增加后,线损下降:ΔPx=3IjsΔR0L×10-6(kW)
ΔWx=3IjsΔR0Lt×10-6(kWh)
式中:ΔPx——线损有功功率损耗下降值,kW;ΔWx——线路有功电能损耗下降值,kWh;ΔR0——线路电阻减少值,12/km;t——线路运行小时数,h。
设每千瓦时电价为B元,两相邻截面电缆每米价格相差E元,则截面加大后,减少的线损电费M和增加的线路投资N各为:M=ΔWx×B(元) N=E×L(元)若 M=N,则节省电费与增加投资相等,可得:t=E/3IjsΔR0B×10-6(h) 假设VV22-0.6/lkV四芯电缆埋地敷设,计算电流为环境温度30℃时的相应载流量,截面加大后节电效果见表1。
表1 增大截面与节电效果表
以上的计算仅考虑线路的有功损耗,未考虑截面加大后温升下降的影响。截面加大后线路无功损耗也会有所下降。
由于导线的使用年限一般在10年以上,加大截面节能降损所创造的经济效益是十分显著的。重视电源点的位置,根据农村地区的负荷分布特点,农村地区宜采用“小容量、短半径、密布点”的方式进行配置,适当选取负荷中心,尽量以经济供电半径来配置电源点。配电变压器同时安装配电监测终端,以随时了解掌握配变运行状态,采取措施降低损耗。
同时,及时更新配网中陈旧的导线、绝缘子,避雷器等设备,更换裸导线或采用新型合金导线,提高线路绝缘化程度,提高线路质量。
加大高耗能变压器的更换力度,减少变压器损耗、把S7以下的配电变压器更换为更节能的S11型变压器或采用非晶合金变压器等节能设备。
要淘汰旧式电能表,转而采用误差小、超载能力强、抗倾斜、防窃电、可实现抄表自动化管理的新型电能表。推广应用集中抄表系统,实现大用户和居民用户远程抄表。
2.2 计量设备影响
电能计量的准确与否直接影响到供电企业售电量,合理配置计量装置,对电能表、互感器、二次接线等各个环节都要加强误差控制,是降低线损的保证。
电能表应合理选型,对用于供电企业之间及与大用户之间结算的关口表,应按照规程要求,配置适当精度的计量表计。对居民照明用户,应积极推广长寿命高精度电能表,保证准确计量。
根据用户的负荷状况,选用变比合适的电流互感器,使其一次电流工作在额定电流的20%-120%范围内,对老用户要根据实际负荷情况,更换适当变比的互感器,避免“小马拉大车”或“大马拉小车”情况。
对计量用二次回路,要采取措施减少PT二次压降,如使用专用计量PT、专用二次回路、缩短二次线长度、增大二次线截面等技术手段,将PT压降控制在允许范围。
对大、中用户要采用专用电能计量柜、计量箱,不但为计量装置提供一个良好的运行环境,有利于提高计量准确度,而且可以有效防止窃电行为的发生。
2.3 无功、电压影响
无功的流动在电网中要产生有功损耗,电压水平也对可变线损和不变线损产生直接影响。在配网的规划设计时期,就应该充分考虑线路、配电变压器的无功就地补偿,在现有配网中要完善无功平衡,有计划地安装无功补偿装置,有关专业书籍和资料记载了低压无功补偿的降损效果,如表2。
表2 无功补偿效果表
对专变用户要加强无功考核,严格执行力率调整电费,促进用户采取措施改善功率因数,安装无功补偿装置。不仅可以减少对系统的无功需求,提高电力系统供电能力,改善电压质量,减少损耗,还能减少用户电费支出,产生直接经济效益。
适当调整配电网的运行电压。在10kV及以上电网中,变压器的负载损耗占整个电网电能损耗的80%以上。负载损耗与运行电压的平方成反比,运行电压越高,负载损耗越小,因而总的电能损耗也越小。但在配电网中,情况有时恰恰相反,配电网变压器的空载损耗占整个配电网总损耗的40~80%,它与配电网运行电压成正比,电压越高,造成空载损耗越大。特别是配变在深夜运行时,因负荷低,所以运行电压较高,空载损耗就更大。
为降低电网的线损,在保证用户设备电压质量的基础上,可通过调整变压器分接头或投切补偿电容器以及发电机调压等措施来调整配网运行电压。调压的判定依据是负荷的铜、铁损比。由表3可见,铜、铁损比大于1时,进步电压水平有降损效果;铜铁损比小于1时,降低电压水平有降损效果。
表3 铜铁损比与电压的关系表
因此,对供电电压偏高的工厂,即当变压器的固定损失占总损失的一半以上或当电动机的负载系数小于0.9时,在保证用户电压质量的基础上,可通过调整变压器分接开关,将用户配电电压调低,以减少总损耗。
根据以上方法、原理,进行了调整用电电压,实验结果见表4。
表4 不同变压器分接档位不同,不同电压运行时相对节电率实测数据
3 管理线损影响因素及对策
3.1 抄、核、收质量影响
抄表收费是用电营销工作至关重要的一环,其工作质量的好坏,直接关系到供电企业的经济效益,影响线损率的统计和考核。随着城农网改造、“一户一表”的不断深入,供电企业销售到户、抄表到户、收费到户、服务到户“四到户”管理体系的建立健全和不断完善,抄表收费的工作量也将大大增加,对抄表到位率、准确率、大用户月末抄表比率、电费差错率等抄核收工作质量的要求也将不断提高。要求对抄核收工作进一步加强管理,加强对抄核收工作人员,特别是抄表员的工作责任心和职业道德教育,严格各项考核,堵塞电量跑冒滴漏现象。
随着用电MIS系统、集中抄表系统等新技术在抄核收工作中的应用,手工工作量大大减轻,人为误差得到了控制,但也减少了对如资料错误、数据错误、计量故障等发现的机会。这就要求工作人员加强责任心,把好核算关口,同时利用有关软件功能,经常性进行异常数据分析,防止漏计、错算电量电费。信息中心等单位要加强对系统软件的维护管理,及时处理系统程序上的缺陷,维护备份好重要数据,保证系统安全可靠。
3.2 电能计量影响
正确配置电能计量装置,还要有严格的管理措施,才能保证计量设备稳定准确运行。
在计量装置安装施工时,要严格控制施工质量,防止错误接线;在日常运行中,要做好电能表的轮换、校验工作,做到有计划有落实,提高轮换率、现场校验率,防止电能表超周期运行,保证电能计量的准确性。
加强计量装置的缺陷和故障处理,对计量表计和CT烧坏、表计卡盘、PT断相等缺陷和故障及时发现、及时处理。要加强抄表、电检、计量人员工作责任心,建立考核奖惩制度,对及时发现缺陷的,加以奖励;未能及时发现的,要追查责任人,严肃处理。发生计量故障要充分收集证据,追补电量电费,在减少供电企业损失的同时,避免与客户发生矛盾。
对因轮换、整改、故障处理等拆回的计量表计,要严格执行有关复核制度,对表计上积存的电量进行审查、核对,堵塞漏洞,防止电量流失。
做好计量标准管理和校验工作,管好手中的“秤杆子”,一方面加大投入,提高校验标准和装置的准确度,提高校验水平;一方面要做到公平、公正,既要维护供电企业的利益,也要维护用电客户的利益。
3.3 反窃电影响
随着科技知识的普及,窃电者的手段和方法也在发生变化。用电管理人员要针对各种窃电行为进行深入的研究和分析,并采取相应的对策,现将部分窃电方法分析如下;
高技术窃电方法;使用交、直流充磁设备窃电。对电能表进行遥控窃电。修改电子表的程序窃电。使用升压倒表器窃电等。
表外接线窃电;在变压器二次接线柱上直接接线。在低压电源线上直接接线。在电能表背后墙上钻眼进行表外接线。在电能表电源侧PVC管上及墙上钻眼接线等。
撬开计量箱(柜)改变电能表的正确接线窃电。
分流窃电;在低压CT一次分流,二次分流。在接线盒、表尾、表内等处分流。在高压计量箱、高压CT一次分流。
影响线损的第二大因素:“漏计电量因素”
由于内部原因,在进行计量改造、轮换计量装置时出现了一些工作失误及故障、老化等漏计电量因素影响线损。具体分析如下:
1)计量差错;错误接线。安装CT时将安匝串错。电能计量用互感器、接线盒、表尾处螺丝未紧固或螺丝压线外皮虚接等。
2)计量故障;电表的电压线和CT一次铝线直接联接氧化断线。PT保险断。表内故障。互感器、电能表、接线盒、二次线烧坏等。
3)计量老化;CT、电能表、二次线、接线盒等处老化漏计电量。
近年来,随着社会经济的发展,一些人为利益驱使大肆窃电,窃电手段越来越高,窃电量越来越大,在个别线路、配电台区,甚至成为影响线损率的最主要因素。应不断加大反窃电力度,成立用电稽查大队专门从事反窃电工作,有计划有重点地开展用电稽查,对用电大户采取周期性跟踪监视,对线损较高的线路、台区进行集中清理整顿。
要把反窃电工作作为一项全局性的工作对待,推广运用新技术新手段,从各个方面采取反窃电措施,如对用户计量箱柜进行整改,加锁加封;利用负荷管理系统和远方抄表等技术有效防止和打击窃电;配备先进现场测试仪器等。
对稽查工作要加强管理,对检查率、查处率进行考核,克服社会不良风气的影响,严肃对窃电户的查处,充分运用法律武器,打击窃电。
对内部工作环节的监督也可作为稽查工作的一项内容,如监督内部用电、查处内外勾结窃电、监督抽查抄表质量等。
3.4 配网运行管理影响
加强配网运行管理,实现配网经济运行,也是降低配电网电能损耗的重要措施。
合理安排配网运行方式,有计划进行负荷实测,根据测试结果,掌握了解配网运行参数和运行状态,及时进行负荷转移、平衡三相负载、调整运行方式。不但要做好整个配电网的负荷调整工作,而且要做好每条线路、每个台变、即每个分段的负荷动态调整工作,保证配网经济运行。
合理安排设备检修,供电网正常运行时的接线方式,一般应是比较安全和经济合理的接线方式,如遇设备检修等情况,改变了正常的接线方式,不但会降低运行的可靠性,而且会使线损大量增加。因此,加强检修的计划性,缩短检修时间,实行联合检修和带电作业,有利于降低配网检修时的损耗。
4 加强考核管理
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,通过分析我们讲了解到考核管理对配网线损的影响,以及如何通过加强考核管理来减少管理线损。
4.1 考核管理的分析与实现
做好线损管理工作,必须首先加强对线损工作的领导,供电企业各部门都应该重视线损工作,建立健全线损管理体系,从规划设计、基建、生产、营销全方位全过程对线损进行管理,在相关部门配备专职或兼职配网线损管理人员,建立起全局性的配网线损管理网络,定期召开例会,分析研究线损状况,制定相应降损对策。建立完善的考核制度,将与线损有关的各单位各部门各岗位都纳入到考核体系中,严格考核,降罚分明。
目前对配网线损管理,各单位普遍推行了分压分线分台区考核,并收到了较好的效果。在实际操作中,加强指标管理,确定考核指标并及时进行调整,直接关系到考核效果。
4.2 构建信息化系统辅助管理
通过各级系统加装在线检测设备,采集包括变电站关口表、SCADA系统、负控系统和配电检测终端等的数据,开发综合分析平台,实现对整个配电网络实时监控、测量,实现系统的线损分析功能,如图1所示:
图1 在线监测综合分析平台系统架构图
5 结束语
能源是发展国民经济的关键,充分合理地利用和节约能源不仅可以大大降低国民生产成本,同时对社会发展也具有深远的意义。供电系统的安全生产和降损是直接面向电力用户的电力企业始终面临的两大主题,线损水平是衡量和考核供电企业生产技术和经营管理水平的一项重要综合指标,有效降损也是提高企业经济效益的重要手段和有效途径,线损管理工作者要将加强管理和技术降损有机地结合起来,即在加强线损管理的同时还要根据本地电网的实际需要,选择合适的技术措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
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