分析配电网线损的危害及技术解决策略
2017-05-30尹述武
DOI:10.19392/j.cnki.16717341.201714201
摘要:配电网是电力系统中非常重要的组成部分,对于电力系统的正常运行具有重要影响。对于配电网来说,线损是配电系统进行电能传输时最重要的问题之一。本文主要分析配电网线损的危害,同时提出相应的技术解决策略,希望能够对相关人士有所帮助。
关键词:配电网 ;线损危害;技术解决策略
配电网的建设主要用于处在电力网当中相应的用户进行电能的分配,直接决定着电力用户是否能够有效、准确的得到电力资源。但是配电网在进行电力能源传输过程中会存在一定的能量损失,这也是衡量电力企业经营质量和配电网络的重要依据和指标。下文主要对配电网线损的危害进行分析,从而采取针对性的策略进行解决对于提升配电网运行的稳定性和可靠性具有非常重要的意义。
1 配电网线损的主要危害分析
1.1 线路和设备发热问题
此问题是配电网线损所造成的最大危害问题之一。由于输电线路比较长,所以配电网在进行电能传输过程中一定会存在着电能的损失。在电能输送过程中会出现某种程度的转换,根据能量守恒定律来看,电能在配电网上的损失会转变成为对应当量的热量,这就造成了配电网线路中的某些导体温度越来越高。线路发热的问题不但会使得输电线路发生老化,同时也会使得线路的绝缘性能有所下降。其线损配电设备的发热也很重要,例如变压器以及开关柜的发热问题,在严重的情况下发热故障点会造成火灾的发生,甚至造成人员的触电伤亡。
1.2 配电故障问题
在配电网线路长期发热以及相关设备长期发热的情况下一定会引发某些配电故障。其中最为常见的故障就是因为发热所造成的开关柜导体故障。在发热比较严重的情况下就会造成导体接触电阻的不断上涨,随着时间的积累就会烧毁导体和线路接点的接触部分,从而造成停电故障。
1.3 能源浪费问题
配电网线损最为重要的危害之一就是会造成大量的能源浪费。因为线损的存在,以前有效的电能在没有被使用的情况下就转变成热能而浪费,同时为了进一步解决线路以及设备发热的问题也需要采用必要的通风以及冷却措施对配电网线路进行处理,增加了线损之外的能量使用,也是一种无形的能量浪费。从相关统计数据中能够得知,正常情况下配电网的线损率保持在3%以上,但如果配电网线路遭遇到了比较严重的老化或者在传输距离比较远的情况下线损率会有较大的提升,甚至可以达到10%以上。这样不但会造成大量的电能浪费,同时也会对周边的环境造成一定的污染。
2 配电网线路的技术解决策略
2.1 进行线路的改造
传统配电线路设计过程主要是根据导线长时间允许的安全载流量以及导线所具有的机械强度进行的。但为了节约能源,可以将电能的损耗当成配电网线路选择导线截面的主要依据,要按照节约能源的原则来进行配电网线路的改造。
2.2 进行无功功率补偿
對于配电线路的无功功率补偿需要按照“统一规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则执行。从目前来看,我国配电网线损的无功功率补偿采用的形式主要包括如下几种:集中补偿、分散补偿以及随器补偿等等。
第一,集中补偿。集中补偿方式主要是采用电容器组来实现的,但是所需要的费用相对较高。正常情况下集中补偿装置主要设置在变电站的低压侧,主要是用于对运行过程中变压器所产生的无功损耗进行补偿。除此之外,也可以利用降低变电所上线路无功损耗来降低供电网络无功损耗。在实现集中补偿时需要确保变电所二次母功率因数保持在0.91之间。
第二,分散补偿。此种补偿方式主要应用在10kV线路当中,分散补偿所采用的补偿方式以及所能得到的节能效果主要是由补偿地点以及补偿容量决定的。
第三,随器补偿。随器补偿是应用比较广泛的补偿方式之一,也是无功补偿最为重要的方式。主要是在10kV配电变压器低压侧的母线位置装设随器补償装置,能够对配电变压器的空载损耗以及用电设备的无功功率损耗进行有效补偿。
2.3 采用节能型变压器
从以往资料能够看出,某些区域配电变压器所造成的电力损耗能够占到配电网总体损耗的60%以上。我国的配电变压器经过了一系列升级替换之后,到目前为止电力市场中主要是以节能型变压器为主。采用节能型的配点变压器能够有效降低配电变压器的损耗,特别是对于空载损耗的降低更为有效。所以在配电网中进行节能型变压器的更换已经成为了降低配电网线损的重要措施之一。
2.4 对于三相负荷进行平衡
从我国能源标准《企业合理用电》(GB 348583)中的有关规定来看,需要确保配电系统中单相的用电负荷都要接到三相电网当中,这样能够有效降低三相负荷电流的不平衡度。在实际的配电网运行过程中,不会出现三相负荷完全平衡的情况,并且各相负荷电流也不会相同,这就使得相间电流不能平衡,从而在相线以及中线上出现一定的损耗,同时损耗会随着电能的传输而不断增加。所以需要在规定时间内对三相负荷实施测量,最大程度上降低三相负荷不平衡度。总的来说,需要确保配变出口电流不平衡度在10%以上,需要确保低压供电网络始端的负荷电流不平衡度在20%以上,这样能够确保比较好的降损效果。
3 结语
配电网是电力系统当中最为重要的组成部分,其存在的线损对电力企业以及电力用户都会造成较大的危害,所以电力企业相关人员要采用针对性的技术措施(主要包括进行线路的改造、进行无功功率补偿、采用节能型变压器以及对于三相负荷进行平衡)最大程度降低线损,进一步推动我国电力行业的发展。
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作者简介:尹述武(1987),男,湖北仙桃人,本科,助理工程师,主要从事电力工程配电网专业管理。