配电网线损构成与影响因素分析
2021-07-13林震
林震
摘要:配电网中的能量损耗主要是线路损耗和配电变压器损耗,即电流对元件电阻造成的能量损耗。许多不合理的运行方式、三相不平衡、设备老化、谐波的存在等因素也会导致配电网的额外能量损失。全面分析配电网损耗的根本原因,有助于进一步挖掘降低损耗的潜力。本文主要分析了配电网线损产生的机理和主要影响因素,为配电网实施节能降耗提供了依据。
关键词:配电网;线损;构成;影响因素
1配电网系统
近年来,科学技术不断发展。电力企业配电系统已进入自动化时代。其系统主要由先进的计算机技术,包括计算机、数据通信等组成,配电网技术的作用是方便相关用户用电,由于配电网的相应使用,许多先进的现代技术,如自动化、计算机信息技术等。用于提高相应的工作效率,同时为配电和远程监控提供更协调的功能。通过这种方式,这些技术可以推广使用,从而非常有效地提高相应电源的质量。
2配电网技术线损产生的危害
虽然我国已进入配电网技术自动化阶段,但仍存在许多不足。在进行相应的配电网运行时,由于各种原因会造成线路损耗的危害。这种线损的危害会给电力企业带来巨大的电能损失。如果工程线路损耗持续增加,相应的热量将过高,导致导线温度升高,导致部分线路绝缘老化,大大降低线路系统的绝缘功能,导致放电情况。温度异常也会引起许多电网事故,例如,当发生线损问题时,温度异常通常会导致电气装置发生火灾。此外,如果不能及时处理线路损耗,线路损耗造成的电能损失将大大增加,给电力企业带来巨大损失。
3配电网线损主要影响因素
3.1三相不平衡影响
低压配电网广泛采用三相四线制,配电变压器主要采用Y/YN0接线方式。低压单相负荷较高,占总负荷的比例较大,三相不平衡现象更为明显。在相同负载条件下,三相负载不平衡不仅会导致中性线损耗显著增加,还会导致三相线路损耗增加,配电变压器铜损耗增加,配电变压器铁损耗增加。
3.2使用提高对应电压质量的方式去降低电流进而达到线损降低的目的
为了有效降低相应的线损,电力主管部门必须保证电力运行过程中的绝对电压质量,并通过提高相关电压质量来降低相应的电流,从而降低相关的技术线损。选择科学合理的传动半径。如果有多个相应的供电点,供电半径太长,无法解决问题,应借鉴以往的工作经验,结合具体工况改造电网,增加新的供电设施,缩短供电半径。在配电网中,必须采用科学的紧点布置,相应的半径也很短,以减少相关线损。增加相应的导体截面。如果运行时间长,相应的损耗也会很高。配电变压器的合理选择也非常重要。节能配电变压器的损耗将有效地影响电力线路的损耗程度,许多地方配电网的线损原因与节能配电变压器的匹配有关,因此,应仔细选择节能配电变压器。
3.3运行电压影响
实际上,配电网的损耗可以分为可变损耗和固定损耗。前者包括配电变压器的线損和铜损,它们与电压平方成反比;后者主要是配电变压器的铁损,与电压的平方成正比。一般城市架空线路(供电半径较长或负荷较高的线路),线路损耗和铜损耗占绝大多数,因此可以适当提高电压以节约能源;对于纯电缆线路(短供电半径、轻负荷)或农村10kV配电线路(低压多站、小容量、低负荷率),固定损耗占总损耗的很大一部分。适当降低配电网的工作电压可以降低总损耗。
3.4调整负荷曲线进行增加负荷率来治理线损问题
由于负荷曲线波动较大,系统应科学合理地调整相应的负荷曲线,使大容量设备在相应的高峰负荷期用电,提高相应的负荷率。为避免大容量设备在高峰负荷期间耗电,提高相关负荷率。这可以有效地减少线损问题。为避免在同一供电条件下峰谷过载造成的能量损失,配电网应合理调整相应的负荷曲线,提供相应的平均供电,以减小峰谷差和负荷波动,使负荷曲线接近水平。同时尽可能稳定地管理线路的日负荷,有效改善负荷分配,降低配电网的技术线损。
3.5加强关口表和公变专变的采集、计量管理,保障电量计算准确
缩短变电站10 k V线路关口、公变专变的采集问题、计量问题消缺时限,力争采集问题、计量问题1日内发现消除。每日通过全电量系统、用电信息采集系统能够排查出采集失败无冻结表底、表底跳变、冻结表底非0点数据、失压、失流等出现采集问题、计量问题的表计。发现问题后,首先可以在系统上通过数据召测、数据补录、重新下发采集档案、远程对时等手段进行数据采集维护,然后及时赴现场更换发生故障的采集计量设备并检查恢复计量采集接线,完成采集问题、计量问题的处理。
3.6等值电阻法
等效电阻法是配电网线损计算的常用方法。主要理论基础是确定网络中的均方根电流。数据采集来自电网,可从调度部门的操作程序中获取。通过检测调度部门的电能表,可以获得有功和无功功率。均方根功率通常由平均功率法确定,如有必要,截面损耗由电流确定。然而,等效电阻法的精度要高于均方电流法。由于其在数据采集方面的优势,在线损计算中得到了广泛的应用。等效电阻的计算方法在理论上比较完善,在许多方面克服了现有方法的不足。通过对配电网参数的采集和统计,利用等效电阻法的数据计算配电网的能量损失。但等效电阻法的缺点是必须接受计算条件,这也影响计算结果的准确性。
3.7负荷分布影响
当配电网中用户总负荷一定时,若各配电线路电流均匀分布,则所有线路总有功损耗取得最小值。当各配电线路参数全部一致时,则电流(负荷)均匀分布,各线路有功损耗之和取得最小值。各配电线路电流如果偏离了均值,必将产生一定的附加有功损耗。
4结论
配电网线损分析与治理一直以来是电网公司关注的重点、难点问题,本文通过分析指出:配电网线损分析可以从配电线路损耗、配电变压器损耗和电容器损耗三方面入手,其中影响配电网线损高低的主要因素包括配电网三相不平衡度、配电网电压整体运行水平、配电网负荷分布、配电网设备老化水平以及配电网谐波等,相关理论为配电网实施节能降耗提供了依据。
参考文献
[1]毕正军,吕项羽,王玲,郝元钊.配电网技术线损及其降损措施[J].中国高新技术企业,2020(09):129-132.
[2]罗洁青.广州荔湾区配电网线损分析及降损措施研究[D].广东:华南理工大学,2020.