10kV配电线路降损优化策略探究
2023-04-20国网江苏省电力有限公司徐州市铜山区供电分公司国网江苏省电力有限公司新沂市供电分公司宋亚茹国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司于芮技
国网江苏省电力有限公司徐州市铜山区供电分公司 田 甜 国网江苏省电力有限公司新沂市供电分公司 宋亚茹 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 于芮技
1 10kV 配电线路线损原因
1.1 自然原因导致线损
在雷雨天气情况下,10kV 线路常出现雷击导致的故障,严重时容易导致大规模停电。笔者通过分析这一方面的原因,发现现有配电线路的防雷水平较低,缺少完善的防雷设施。
1.2 管理原因导致线损
从配电网的角度来看,计量管理、运行管理以及线损管理是影响配电线路运行效果的主要因素。在计量管理方面,记载供电装置参数,监控负荷状况,计量所获取的数值称为理论线损。当缺乏先进的计量装置时,难以对理论线损与实际线损相关参数进行精确计算,就会影响计量管理效果,导致线路运行负荷出现超载的情况,进而引发短路故障,也会造成线损;线损管理包括工地建设中常对配电线路导致无法修复的损伤,提高了线路管理难度。
另外,线路检修维护期间未能及时找到线路损坏问题,也会造成配电线路故障;在线路运行管理方面,所使用的管理机制不够完善,特别对于线损因素与策略,不具备健全的制度当作保障以及依据,线路布设与分配不满足具体运用需要,就会导致线损频发[1]。
1.3 技术与线路架构原因导致线损
构成配电网的各种设备与结构属于影响技术线损的核心因素,一些损耗由变压器、电抗器等装置、变配线路与入户线、绝缘子等都会产生。各种设备存在不一样的绝缘性,漏电状况也有所不同,其电流以及电能也能引起损耗,造成线路老化。
配电网布局与规划过程中,由于在用电需求显著的区域所形成的负载以及负荷较大,导致线损情况较为突出,科学地布局模式便能够减小线损出现的概率,也能尽可能降低不好影响;当10kV 线路发生变压器容量高、用电负荷较小的问题,导致很多电能没有被使用,就会产生线损情况。而变压器容量低、用电负荷较大,则会发生空载现象,产生损耗情况。在此基础上,三相负荷不平衡情况,也会导致电流值持续提高,产生线损情况。
10kV 配电线路架构和设置并不相同,变压器负荷大于具体负荷量、公用变压器空载状况、高峰期又可能引起超负荷负载等问题,都会产生线损情况;低压线路还可能存在三相负荷不均衡情况,导致电流变大,由此让线路形成损耗。变压器检查工作不到位或没有进行全面更换,使得电压等级不科学,也会导致出现线损情况。
1.4 计量装置原因导致线损
因电企未落实好计量设备维修工作,导致老化或部分受损的装置未第一时间更换,也会提高线路损耗,且装置没有开展定位检修,因计量表被烧坏而导致用电计量误差,会流失很多电能,从而提高配电线损,除了影响用电的稳定性及质量,也不利于经济效益的增加。国家大力发展光伏发电,很多光伏发电接入电网,导致超出线路负荷用电,电量送至母线,导致线损,而当对线损进行计量时,未能使用合理的计算方式,导致线损提高。
2 10kV 配电线路降损优化策略及路径
2.1 应用降损技术
首先应注重对残旧线路进行改造。在分析残旧线路之后,选择合适配电线路的导线界面以及路径,通过改造,让公用配变位置能够逐渐趋向负荷中心,以缩短供电半径的方式来达到降低线路损耗的目的。同时,也可以通过更换节能型变压器的方式,达到降低配变损耗的目的。
其次,从电网运行管理的角度来看,以降低线损为主要目的,还可以通过调整电网运行方式和检修计划来实现。调整电网运行方式,主要是指可以通过分区和就地平衡的方式,及时基于电网运行中存在的问题来采取相应的解决措施,在对电网进行改造的过程中,尽可能避免出现多电压等级变换的情况,影响电能输送的效果。优化检修计划,主要是指基于电网运行的实际情况,提前制定好电网调整的相关方案,提升供电的安全可靠性。
再次,基于技术降损的原理,应在日常的配电管理和维护中不定期开展负荷测试,通过合理调配三相负荷的方式,对低压线路的负荷进行调整。在台区应通过加装低压补偿电容器的方式,通过提高功率因素来达到改善电压质量的目的。对于偷电及窃电,要提高反窃电重视程度,引入先进技术来预防。具体工作中,抄表工作者要落实制度,既定时间内完成工作,深入加强抄核收管理,切实堵塞漏洞。还应该通过抽查,切实规避抄表问题,保证核算精准。预测实际的线损数据,据此开展配电网计量管理,合理预算线损,做好分析预测。结合实际的分析预测结果,对线损部位开展精准判定,切实处理故障与不足,全方位提升线路检修质量,保证管理水平提升[2]。
在电网功率因素较低的情况下,证实电网运行中产生的无效电力偏大,容易导致线路电流受到影响而增大,增加电流损失。基于此,技术设备部门可以在结合地区配网运行情况的基础上,深入研究各级电网的功率因数,通过综合论证分析来确定各级电网的经济功率因数水平。
2.2 改变思想观念注重线损管理
加强线损管理更多应从配网管理的角度,首先应做好计量管理,以保障计量准确性为主要目标,基于供电方案和计划中对于计量点以及计量方式的确定标准和要求,做好业扩计量方案的设计。在此基础上,要求相关人员能够严格遵循相应的要求,确保低压计量装置安装的准确性,并做好首检和验收的工作。在这一过程中,可以引入计量自动化系统来实现对于配电网运行情况的监控管理。线损除了源于自然因素,也取决于人为因素,由于操作不当而导致线损的出现。健全的制度能够为工作的实施提供参考,基于此构建和完善监督检查体系。要结合线损影响因素,设计相应的方案与措施,从实况出发,实事求是,将问题当作导向,引入合理的技术手段及健全的管理机制来强化控制线损,持续提升技术运用水平。
其次,加强线损管理,还应注重提升线损管理的自动化水平。加快负控终端和配变终端的全覆盖建设,提升电量自动抄表率,加快低压集抄建设,基于全无线方案的要求,可以通过构建470~510MHz 无线电波构建通信网络的方式,实现集中器与电能表之间微功率无线通信。基于这一前提,如果低压台区的线损自动化覆盖率能够达到100%,则可以直接应用计量自动化系统来对台区线损情况进行远程监控,以便能够及时发现供电现场存在的违章用电、计量装置异常等情况,从而减少配网电量损失。
为切实减少线路损耗,也应该强化健全网架结构,基于对线路的优化,让线路处在可靠的工作环境之中,科学优化电源点,若供电半径偏大,那么应该适当增设电源点,尤其是可能发生超负荷情况的线路,应该增设电源点,从而促使供电更加稳定,切实减少配电线路损耗;并且,重视与改进变压器三相负荷,避免由于不平衡导致损耗;不仅如此,还应该结合电负荷波动规律,引入双回路供电方法,减少配电线路耗损[2]。
再次,加强线损管理还应注重对线损情况进行考评管理。基于线损管理的目的,可以将计划建设部作为主要的线损管理部门,通过加强线损指标管理的方式,对比理论线损计算值与实际线损值之间的差异,在充分考虑各种波动因素影响的情况下,确定好相应的考核指标。例如,线损率求解方法:线损率=(线损电量/供电量)×100%。农网线路供电半径要求为:400V 线路供电半径≤0.5km、10kV 线路供电半径≤15km、35kV 线路供电半径≤40km、110kV 线路供电半径≤150km。
2.3 优化配电结构
分阶段达到配电智能化建设,深入优化网架结构。并且对于重负荷区域开展多点设置,改善电源分布,保证实现降损,提升供电质量。实际布设电源时,要把其设置于负荷中心区,尤其针对动力以及照明混合,因此有着大量单相负载,同时使用中有着不平衡,对此应布设三相不平衡装置,尽可能降低线路损耗。在线路中,线损和电压平方呈负相关,所以对于配电网开展升压改造,能切实减小系统能耗。因为社会经济的进步,对电能的需求不断提高,导致了系统负载、负荷变大。要持续探索,对系统开展升压改造,据此能够减少能源损耗,提升电力运行可靠性。实际工作中,要采取有效的升压措施,替换落后的电路,利用简化电压等级等方式,持续优化管理方法,实现降低变电容量。实践过程中,要实际问题实际分析,集中部署有关工作,提升维护效率,进而推动电网电压升压改造。
2.4 外部因素的预防
可使用电子驱鸟设备,也能基于模仿天敌声音来驱赶,防止鸟落于电线上导致短路,要提升线路防盗水平,比如,针对变压器增设防盗设备。不仅如此,为防止电线杆被撞,要在事故多发地采用措施,进而确保配电线路正常工作。
3 案例分析
3.1 引起10kV 配电线路线损偏高的因素
某台区供电线径为BLV-120mm 线、BLV-70mm 线、BLV-25mm 线,巷线主要线径为BLV-16mm、BLV-10mm 线;台区供电范围较广,从变压器出现到用户端共架设有20条低压电杆,且线路末端有一普通工业用户,在台区总用电量中占据着较大的比例;该台区B 相存在聚相现象,在用电高峰时段,台区末端供电电压较低,容易影响台区供电质量。结合该区配网运行的实际情况,还发现由于配网用电时产生的负荷较大,该配网的变压器存在重载运行的情况,也会加大配网线损。
引起线损的因素一般包含两个方面,一是管理性线损,二是技术性线损。因为不健全的网架结构、变压器的不科学运转等问题引起的线损是技术性线损。对于管理性线损而言,一般指在线路管理中发生的种种问题。比如,因为用户居住不集中,抄表周期过久,无法第一时间统计上报信息,导致数据不实。供电量、售电量存在出入,影响分析工作。
3.2 降损措施
针对该台区配电线路线损较高的问题,将主配网线路改造为BLV-240mm 铝芯线,巷线改造为BLV-120mm 铝芯线,在更换应用时间较长的电能表同时,建设低压集抄,能够有效提高实际计量的精确度。在台区末端,通过加装无功补偿的方式提高电压质量,同时将变压器容量改造增加到315kV。在对配网进行管理的过程中,该台区一方面注重通过减少迂回供电的方式来降低损耗,另一方面也注重加强对于配变的运行管理。考虑到台区现场配电线路数量较多,对线路进行更改具有一定的难度,该区选择在规划城市的过程中,通过预留供电走廊的方式来达到改造问题线路的目的,以此来达到降低损耗的目的。
同时,在日常的配电线路运行中,该台区也能够通过完善计量管理的方式来减少责任失误。该台区供电分公司针对供电地区的计量表计开展检查,更换不满足要求的表计,并强化管理,防止出现窃电行为。并且,规范其他用电,为减少线损夯实基础。加强高损线路整治,优化布局,持续健全电网结构,把布局科学化,有助于达到高效低损,获取较大效益,达到用户对电能的需要。近年来,该供电分公司针对10kV 配电线路老化,线损的问题,筹措资金,着重对辖区内的多个县市的老化线路开展技术改造,替换成集束导线,科学布局,避免迂回供电,切实优化了网架结构。
基于相关管理体系的构建和完善,达到电网管理统筹协调的目的。该台区供电分公司构建了线损管理领导小组,其中电企一把手担任组长,由其领导开展降损工作,明确职责,全面贯彻落实,全面开展考核。构建管理责任制,由该供电分公司营销部编制考核指标,层层签订责任书,把指标充分落实,由此达到了分级的考核体系,基于明确指标及任务,让线损管理有章可循,为管理工作提供了强大的组织保障。结合改造后的数据,发现该低压台区的线损率下降到2.5%,每月降低损耗值为4.153nWh。