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10kV配电降低损耗措施分析

2014-08-15梁权波

中国高新技术企业 2014年12期
关键词:损率损耗配电网

梁权波

摘要:电网线损率是电力企业最重要的技术经济指标,线损直接影响电力企业的经济效益和电力行业的能耗水平。文章针对线损组成、种类及其影响因素,分析并探讨了10kV配电网的降损措施。

关键词:10kV;配电网;电网线损;降损措施

中图分类号:TM714 ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ;文章编号:1009-2374(2014)18-0136-02

电能从发电厂到用户之间,要经过输电、变电、配电和营销多个环节,其间产生的电能损耗和损失,称之为电网电能损耗,简称线损。线损电量可由供电量与售电量的差值得到,故也称之为统计线损。衡量线损程度可采用线损率这个指标,即线损电量占供电量的百分比。电网线损率是电力企业最重要的技术经济指标,综合反映电力系统规划设计、生产运行和经营管理的水平。电网由输电网和配电网组成,一般把220kV及以上电压等级的电网称为输电网,110kV及以下电压等级的电网称为配电网。配电网根据电压等级再分为高、中、低三级配电网,10kV配电网为中压配电网。根据相关统计,配电网线损率比输电网高,而中、低压配电网的线损率又超过了高压配电网,实际上电网线损电量的一半以上损失在10kV及以下电压的配电网中。由此可见,研究10kV配电网线损规律并采取降损措施,对于降低整个电网的线损率都具有非同寻常的意义。本文基于这个认识,对10kV配电网线损影响因素及降损措施进行了分析和讨论。

1线损组成、种类及其影响因素

1.1线损组成及影响因素

线损由固定损失、变动损失及其他损失三部分组成。固定损失不随负荷变化而改变,设备加电就有损耗,故也称为空载损失,因其主要影响因素的电压一般波动不会很大,所以固定损失可以认为是不变的。固定损失是由电容器与电缆介质损失、电晕损失、绝缘子损失及变压器、调相机、调压器、电抗器、互感器及各类线圈产生的铁损等引起。变动损失随负荷变化而改变,其损耗大小可表示为:,其中为输送电流,为等值电阻,为有功功率,为线路电阻,为运行电压,为功率因数。据该式可知,变动损失与电阻及电流的平方成正比,与电压平方及功率因数成反比,因此电流和等值电阻越大,损失越大;运行电压和功率因数越低,损耗越大。变动损失主要与线路、变压器、调相机、调压器、电抗器及各类线圈的铜损有关,也就是与运行电压、电阻、功率因数、负荷变动等因素有关。其他损失是除了固定损失、可变损失以外的损失,主要由管理不善因素以及供用电过程中偷、漏、丢、送这些不明因素产生。引起其他损失的因素,如计量装置误差、故障,运营抄表错漏,用户违章用电、窃电,线路、设备漏电,以及其他原因带来的误差、差错等。

1.2线损种类及影响因素

线损包括统计线损、理论线损、管理线损、经济线损及定额线损等几类。统计线损前面已经介绍了,它实际由管理线损和理论线损两部分所组成,也就是统计线损等于管理线损与理论线损之和。由于管理线损的存在,统计线损有时并不反映电网的真实线损,而且不同地区电网结构、电源类型与布局、负荷性质与特性等可能差异较大,这就是统计线损作为考核指标的局限性。理论线损也称为技术线损,是根据电网中供电设备的参数以及电网实时运行方式、潮流分布状况,通过理论计算出的线损。理论线损的准确度既取决于计算方法及其精度,也与供电设备参数准确性有关。一般情况下,理论线损应当与统计线损接近,如果两者相差较大,就有可能是管理线损较大所致。管理线损也就是前面所介绍的其他损失。经济线损也就是最低理论线损率,此时的电流称为经济电流。通过分析经济线损,可以找出降损的潜力有多大,确定相应的降损措施。定额线损是由上级主管部门确定的线损率标准,根据这个标准考核电力企业的线损率。

2配电网降损措施

2.1技术降损

(1)合理电网布局。配电网布局不佳、迂回供电多、供电半径偏大、配变老化损耗高、导线截面偏小等问题,导致配电网功率因素低、技术线损高,因此技术降损首要解决的问题就是合理电网布局。第一,选择合适的供电半径,优化电气距离。改变迂回供电、近电远送等不合理的布局方式,例如10kV供电距离控制在6km以内,0.4kV供电距离不应超过300m。根据需要可以增加供电电源点,并使电源点位于用电负荷中心位置,以缩短电源点与有效负荷之间的距离。第二,减小线路电阻,即加大导线截面。加大导线截面,肯定会增加投资,应从技术经济角度综合衡量采取适合的导线截面。一般可按经济电流密度选择导线截面,例如钢芯铝绞线按最大负荷利用小时数5000h计,经济电流密度可按1.20A/mm2取值。第三,合理配置配变,使变压器经济运行。10kV配电网线损中,配变损耗与线路损失之比约4∶1,可见配变降损的重要性。与配变有关的线损因素:变压器老化,电力企业往往有物尽其用、抱残守缺的思想,S7、S9这种高损耗变压器仍有相当部分在运行;出于一次性投资考虑,选择变压器容量小,负载率过高;变压器三相不平衡程度高。针对这些问题,首先应淘汰高损耗的老旧型号变压器,目前能效等级高的产品S11系列变压器、非晶合金铁心变压器等都可供选择。其次,合理选择配变容量。通常低压配变负荷率在60%附近时效率最高,满载或低载运行效率都不高。最后,应经常检测配变与主干线路的三相电流,对于不平衡现象应通过合理分配三相负荷使其平衡。当低压网络负荷严重不对称时,加大中线截面,可有效降低损耗,值得推荐采用。

(2)优化无功补偿。前面介绍了有功功率合理分配对平衡配变三相电流的作用,电网无功功率也应合理分布。电网中变压器、线路和用户设备产生大量无功负荷,不仅降低功率因数,也增加了电压损失和电能损耗,无功补偿是提高功率因数、改善电能质量的主要措施。10kV配电网主要采用变电所集中补偿、负荷侧集中补偿、配电线路分散补偿和用户负荷就地补偿4种方式。无功补偿要实现合理分布,确定补偿点及补偿容量是比较关键的环节。采用基于非节点补偿算法是目前较为成熟的方法,补偿位置可通过就地平衡原则来

确定。

(3)治理谐波问题。配电网存在谐波会导致有功损耗,还会增加配变铁损和涡流损耗,故应采取措施治理。措施包括对谐波含量超标负荷的治理以及变电所母线加装谐波补偿装置。

2.2管理降损

(1)完善制度,强化考核。为了杜绝管理漏洞造成的线损,必须从管理上狠下工夫。通过完善并落实线损管理及其他相关管理制度,强化考核力度,使日常线损管理落到实处。

(2)注重计量,加强维护。计量仪表的准确性直接关系线损统计的结果,因此应定期检查表计倍率、互感器、二次接法等是否有误,并优先采用电子计量表及结合GPS管理终端,通过先进技术手段提高计量管理的成效。

(3)打击窃电,维护权益。根据相关法规精神,依法打击窃电行为,维护电力企业的合法权益。并通过完善技术手段、加强监测和管理使窃电无机可乘。

3结语

电力企业的基本任务是“多供少损”——多提供安全电力,同时减少电网线损。降低线损不仅有利于提高电力企业的经济效益,在节能减排的大背景下,降损还是电力企业为社会承担节能降耗责任的重要举措,因此应从技术上和管理上采取积极有效的措施实现配电网降损节能。

参考文献

[1] ;张艳桃,李智.10kV配电网线损分析及降损措施 ;[J].电气开关,2013,(5):11-12、23.

[2] ;秦伟锋.基于变压器经济运行的10kV配电网节能 ;降损研究[J].中国高新技术企业,2013, ;(28):84-85.

[3] ;伏磊.无功补偿在10kV配电网自动化控制系统应 ;用分析[J].数字技术与应用,2012,(3):11.

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