淺析農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的降損節(jié)能

常安民,胡興旺

(芮城供電支公司,山西 芮城 044600)

淺析農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的降損節(jié)能

常安民,胡興旺

(芮城供電支公司,山西 芮城 044600)

降低農(nóng)村電網(wǎng)損耗是提高農(nóng)電企業(yè)效益的重要途徑,農(nóng)網(wǎng)線損管理中存在的問題,闡述了技術(shù)降損的要點,并根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)的實際提出了管理降損的措施和實施原則,為改善農(nóng)村電網(wǎng)的運行水平,減少電力損耗,做一些初步的探討。

農(nóng)村電網(wǎng);線損管理;技術(shù)降損;管理降損

農(nóng)村電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié),不僅其低壓配電線路售電量大,而且由于計量點多而分散,計量設(shè)備落后,管理上漏洞較多,所以,線損很大,問題很多。線損是考核供電企經(jīng)營效益的重要指標,也是有效節(jié)約能源、實現(xiàn)電能利用效率最大化的最佳途徑。因此對農(nóng)村電網(wǎng)降損節(jié)能進行分析和探討具有重要的意義。

1 農(nóng)村電網(wǎng)線損管理中存在的主要問題

當前農(nóng)村電網(wǎng)中主要存在的問題是線損管理問題,具體有以下幾個方面。

1.1 低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)問題

因為以往規(guī)劃考慮不夠超前,對農(nóng)網(wǎng)改造后負荷增長預測不足,致使0.4kV配電網(wǎng)布局和結(jié)構(gòu)不合理,存在供電線路截面偏小,供電半徑過大,超供電半徑的線路較多,迂回和“卡脖子”的供電線路多,配電線路上負荷點多而分散,配電變壓器供電點偏離用電負荷中心,導線截面選擇與載荷不匹配等。

1.2 供電線路及設(shè)備問題

10kV供電系統(tǒng)存在以下問題,高能耗配電變壓器和用電設(shè)備仍在使用中,早期農(nóng)村集體自籌架設(shè)的10kV線路的線徑較細,導線截面小,載流量大,線路損耗較為嚴重,農(nóng)村專用排灌臺變壓器型號陳舊,損耗大則表現(xiàn)的尤為突出。

1.3 配電變壓器的問題

配電變壓器的負荷輕、不平衡,配電變壓器空載運行時間長,致使配電變壓器的固定損耗增大。農(nóng)閑季節(jié)時,白天用電負荷小,經(jīng)常輕載或空載運行,晚間則負荷較大;農(nóng)忙季節(jié)時,白天負荷大,晚間經(jīng)常輕載或空載。另外,還存在著配電變壓器容量與實際用電負荷不匹配,“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

1.4 電能計量裝置的問題

電能計量裝置造成的損耗:大用戶由于負荷變動大,電流互感器變比偏大而實際負荷偏小。電壓互感器二次壓降過大造成的計量精度下降,大量的照明戶表由于設(shè)備老化存在著計量精度不合格且偏慢的現(xiàn)象。

1.5 管理方面

用戶違章用電和竊電損耗,抄表核收的差錯損失,用戶表計使用和更換管理上的疏忽,容易造成電能損失,農(nóng)村臨時性季節(jié)用電報裝管理不嚴,存在無表用電以及其他的不明損耗。有的變臺區(qū)存在關(guān)系電、人情電、權(quán)利電現(xiàn)象,造成電能損失,低壓線路定期巡視檢查維護工作不到位,部分樹枝觸及線路不能及時發(fā)現(xiàn)處理,經(jīng)常發(fā)生單相接地、相間短路等故障,造成電能損失。

2 理論上的農(nóng)村電網(wǎng)供電線損及主要降損措施

農(nóng)村電網(wǎng)供電線損由理論線損和管理線損兩部分組成,一般將理論線損分為線路損失、配變損失、計量損失三類;將管理線損分為有意損失、無意損失兩類。

2.1 理論線損

理論線損主要由電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)和運行工況決定,主要包括線路損失、配變損失、計量損失。

2.1.1 線路損失

線路損失是指電流通過供電線路產(chǎn)生的電能損失。可從以下四個方面開展降損工作。

提高電壓。一方面推廣應用有載調(diào)壓變壓器,根據(jù)負荷情況適時提高運行電壓,采用逆調(diào)壓方式調(diào)節(jié),在負荷高峰期適當調(diào)高電壓;另一方面是進行必要的升壓改造,對大用戶盡量采用高壓供電,升壓改造不僅能降低線損,還能擴大供電半徑和提高供電能力。

提高功率因數(shù)。鼓勵用戶合理裝設(shè)補償電容器,并根據(jù)用電情況自動投切。補償無功應按照“分組補償、就地平衡”的原則,以分散補償為主,將農(nóng)村電網(wǎng)的功率因數(shù)保持在0.9以上。

合理選擇導線。一方面根據(jù)投資盡量選用低電阻率的導線;另一方面要適當加大主要供電線路的截面,降低導線的電流密度,具體是在運行中盡量使導線長期運行于經(jīng)濟電流密度,同時要提高負荷率,拉平日負荷曲線。

縮短供電半徑,將高壓引入負荷中心。通常10kV線路送電半徑宜控制在2km以內(nèi),0.4kV線路送電半徑宜控制在200m以內(nèi),同時要盡量保持三相平衡供電。

2.1.2 配變損失

配變損失是指配電變壓器的空載鐵損和負載銅損。可從以下四個方面開展降損工作。

提高功率因數(shù)。從提高用戶的負荷率入手,盡量均衡其用電,將夜間和節(jié)假日的不停電負荷移到日間專用變壓器,停用夜間和節(jié)假日不用電的變壓器。

采用低損耗變壓器。一方面盡量選用節(jié)能型配電變壓器;另一方面要合理選擇配電變壓器的容量,使配電變壓器處于負荷率50%到70%額定容量的經(jīng)濟運行范圍中,要避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

合理選擇配電變壓器容量。變壓器的鐵損與電壓成正比 ,銅損與電流成正比,在某一負荷率下運行最經(jīng)濟,所以配電變壓器應按用戶容量盡量合理選擇,并在運行中采用削峰填谷等措施進行運行方式的調(diào)整。

控制變壓器臺數(shù)。對多臺變壓器的并列運行,要根據(jù)負荷大小及時增減運行臺數(shù),以便降低總損耗,并且并聯(lián)變壓器應采用容量相等,特性相同的變壓器。

2.1.3 計量損耗

由計量設(shè)備引起的誤差及損耗,稱為計量損耗。計量損耗包括:互感器誤差、表計誤差、故障誤差、二次壓降損耗和安裝環(huán)境,可從以下五個方面開展降損工作。

(1)選擇計量用互感器。除確定額定電壓、額定變比、準確度等級、額定二次負荷等參數(shù)外,還應考慮其使用場所熱穩(wěn)定性能、動穩(wěn)定性能等,然后按規(guī)定要求確定互感器的接線方式。

電流互感器的額定電壓應與被測線路的電壓相適應,對于電壓互感器,要求其額定一次電壓應大于接入的被測線路電壓的0.9倍,小于被測線路電壓的1.1倍。

電流互感器額定二次電流規(guī)定值為5A或1A一般都選為5A。為保證計量的準確度,選擇時應保證正常運行時的一次電流為其額定值的60%左右,至少不得低于30%,當實際負荷電流小于30%時,應采用二次繞組具有抽頭的多變比電流互感器或0.5S、0.2S級電流互感器,或采用具有較高額定短時熱電流和動穩(wěn)定電流,并且接近實際負荷電流的小量程電流互感器。實際中應注意盡量避免與繼電保護并用互感器。

專用互感器額定二次負荷的確定,應保證實際二次負荷在25%～100%額定二次負荷范圍內(nèi)。額定二次負荷的功率因數(shù)應為0.8～1.0。

(2)抓好電能表的選型和檢定兩個環(huán)節(jié)。選擇電能表時,估算的負荷電流為50A及以下時,宜采用直接接入式電能表;負荷電流為50A以上時,宜采用經(jīng)電流互感器接入式的接線方式。對三相三線制接線的計量裝置,用2臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用四線連接。對三相四線制接線的計量裝置,用3臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線連接。經(jīng)電流互感器接入的電能表,其標定電流宜不超過電流互感器額定二次電流的30%,其額定最大電流應為電流互感器額定二次電流的120%左右。直接接入式電能表的標定電流應按正常運行負荷電流的30%左右進行選擇。為提高低負荷計量準確性,應選用過載4倍及以上的電子式多功能電能表。在電能表投運時應檢定其計量性能是否符合法定要求,包括檢驗和加封蓋印、出具檢定證書等。

(3)計量裝置投運前后的運行管理,應盡量避免工作差錯和疏漏。應核對用戶的電能計量方式是否合理;核對裝置的一次和二次回路接線;核查電能計量裝置中的各設(shè)備技術(shù)參數(shù)是否符合設(shè)計原則;檢查電能計量裝置的接地系統(tǒng);測量一次、二次回路的絕緣電阻,不低于10MΩ;檢查電能計量裝置是否符合安裝要求;電能表、互感器應具有經(jīng)法定計量檢定機構(gòu)檢定并有效期內(nèi)的檢定證書。搞好定期巡檢和定期校驗,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。對于高壓計量用戶的電壓互感器二次回路應加裝失壓計時器。

(4)設(shè)計和安裝時應盡量減少二次線路阻抗。采用計量專用互感器或者專用的計量二次回路(計量回路與測量及保護回路分開),盡量縮短二次回路導線長度,加大導線截面,降低導線電阻,以減少電壓互感器二次回路壓降引起的誤差?；ジ衅鞫位芈返倪B接導線應采用銅質(zhì)單芯絕緣線,電流二次回路導線截面積最小值為4mm2,電壓二次回路導線截面積最小值為2.5mm2,輔助單元的控制、信號等回路的導線截面積最小值為1.5mm2。二次回路導線應敷設(shè)整齊、捆扎牢固、排列有序而美觀,端子標號應清晰、不易脫落。

(5)電能計量裝置不宜安裝在濕氣、腐蝕性氣體、灰塵過多,震動影響大的場所;化學藥品、易燃易爆物品儲藏場所;接近熱氣系統(tǒng)0.5m以內(nèi)的場所;高壓、電器、機械、鍋爐等使工作人員難以接近的危險場所;溫度變化大、日光直射的場所。

2.2 管理線損

管理線損是由管理因素和人為因素造成的線損?？煞譃橛幸鈸p失和無意損失兩類。

2.2.1 有意損失

有損失意是指營業(yè)人員在營業(yè)過程中,由于思想意識的因素,主動或被動少計電量造成的損失,也就是所謂的“人情電、關(guān)系電、權(quán)勢電”。

2.2.2 無意損失

無意損失是指由于營業(yè)人員的技術(shù)業(yè)務因素,發(fā)生工作中失誤或疏漏而造成的電量損失。具體包括竊電損失、錯計損失和漏計損失。竊電損失是指由竊電行為造成的電量損失;錯計損失是由于營業(yè)人員對計量裝置接線錯誤、抄錯指示數(shù)、錯計倍率、標錯小數(shù)點等造成的電量損失;漏計損失是由于營業(yè)人員漏抄電表、漏乘倍率、漏算變損等造成的電量損失。此外,還有由外界不可抗力因素造成的電能計量裝置故障而導致的損失電量。

降低管理線損可采取以下措施:

(1)加強職業(yè)道德教育,提高營業(yè)人員的思想水平。

(2)加強崗位培訓,提高營業(yè)人員的技術(shù)業(yè)務水平。

(3)加強防范措施,嚴格電能計量裝置倍率管理,封閉電能計量裝置的關(guān)鍵部位,包括封閉電壓互感器隔離開關(guān)的操作把手,電壓、電流互感器的二次接線端子和電能計量柜門等,所有封印應具備較強的防偽性能。

(4)抓好抄核收工作,加強計量管理;同步抄表也是進行線損計算的基礎(chǔ)。嚴格執(zhí)行統(tǒng)一抄表制度,堅持抄、核、收三分離。制定嚴格的考核制度,獎罰分明。確保抄表及時準確,核算細致無誤,杜絕錯抄、漏抄、錯算現(xiàn)象。

確保表計電量準確。積極使用新型合格的電能表,堅決淘汰老型號電能表,使用高精度的互感器,堅持輪校、輪修、輪換制度。切實加強計量裝置的常規(guī)管理,提高表計的定期輪換和校驗質(zhì)量,特別是加強故障表計的更換和鉛封的管理。建立全面精確的計量臺帳,使抄表卡號、微機算費號、檔案卡號三號統(tǒng)一。

(5)凡經(jīng)常落雷地區(qū)安裝的電能計量裝置,其進線處應裝設(shè)避雷器。

(6)推廣使用性能優(yōu)良的電能計量器具。加強電能表、互感器及其二次回路、二次負荷的現(xiàn)場檢驗。統(tǒng)一管理線損模式。要求供電所將線損指標層層分解,指標落實到人,實行重獎重罰。

(7)線損理論計算是制定線損指標的基礎(chǔ)和重要依據(jù),通過理論計算能夠找出電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié),突出降損重點,實施降損措施。線損管理人員必須把線損理論計算作為主要工作來抓。

(8)定期召開線損分析會議,對下達的指標及完成情況逐月分析,對存在問題提出解決措施,實現(xiàn)“有指標、有考核、有措施、有兌現(xiàn)”的閉環(huán)管理。在供電所電工中積極推行線損承包競標,對競不上標者進行待崗、轉(zhuǎn)崗培訓,并與獎金、工資績效考核掛鉤。

(9)加強農(nóng)電人員線損管理培訓工作,加強他們的交流和學習,拓寬線損工作思路,增強他們的線損管理意識

(10)定期開展營業(yè)普查,內(nèi)查公司營銷稽查,外查用戶用電檢查。結(jié)合線損報表對異常線路或用戶及時進行分析,嚴懲竊電不法之徒,營造依法用電的良好氛圍。

3 農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)階段技術(shù)降損要點

3.1 改善農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的布局和結(jié)構(gòu)

要從降損節(jié)能的角度考慮電網(wǎng)布局,特別是合理選擇供電半徑和控制最長電氣距離,應根據(jù)負荷分布并按電壓降選擇供電半徑,并以損耗校核。在規(guī)劃設(shè)計時,應考慮遠期負荷增長的需要,一般壓降不應超過線路額定電壓的5%,每回出線輸送功率一般不應超過2000kVA。若過大,則應考慮增加出線回數(shù)或新增電源布點。由于配電線路電能損耗的絕大部分是在主干線路上,所以要重點降低主干線路上的電能損耗,減少主干線路的電壓降還能提高全線路的電壓質(zhì)量。對于支線路的技術(shù)降損可采用增大導線截面,提前分流,轉(zhuǎn)移負荷等方法。不過要注意,在采用增大導線截面的措施時,要作經(jīng)濟核算,以免資金回收年限過長造成經(jīng)濟上的不合理。

3.2 組織變壓器經(jīng)濟合理的運行

在保證供電可靠性的基礎(chǔ)上,使35kV變電所采用兩臺主變并列運行方式以適應農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)季節(jié)性強,負荷波動大的特點,兩臺主變的投切根據(jù)臨界負荷確定,按照經(jīng)濟運行方式運行以減少主變損耗。具體是當變化的負荷小于臨界負荷時,切除一臺主變運行,而大于臨界負荷時則兩臺主變并列運行。另外,10kV配電變壓器運行不經(jīng)濟的主要原因是因為配變?nèi)萘康倪x擇不盡合理,安裝位置也不恰當,而農(nóng)村用電負荷又有季節(jié)性強、峰谷差大,年利用小時低,全年輕載甚至空載時間長的特點,這使配電變壓器的空載損耗占了很大的比例,加之管理不善等因素致使得農(nóng)網(wǎng)損耗過高。因此,合理選型和調(diào)整配電變壓器容量,提高配變平均負載率,是農(nóng)村電網(wǎng)降損節(jié)能工作中的一項重要內(nèi)容。當配電變壓器運行的實際銅損等于鐵損時,工作效率最高,負載率為最佳負載率。所以的排灌等季節(jié)性負荷專用配電變壓器,在不用時要退出運行,對照明動力混合負荷最好采用“母子”變方式運行。

3.3 改善供電電壓水平

要根據(jù)負荷情況使運行電壓始終保持在一個經(jīng)濟合理的水平上,即盡量采用逆調(diào)壓的方式使用電設(shè)備電壓水平控制在額定值允許的偏移范圍內(nèi)。實際中可以通過無功補償或在變電所調(diào)節(jié)變壓器分接頭等手段在忙季、高峰負荷和可變損耗占線損比重大時適當提高電壓使其接近上限運行,在閑季、低谷負荷和固定損耗占線損比重大時適當降低電壓使其接近下限運行。

3.4 合理配置農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的無功補償

在有功負荷不變的條件下,提高負荷的功率因數(shù),可減少負荷的無功功率在線路和變壓器中引起的有功損耗。減少無功功率的輸送不僅對提高農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量有好處,而且對降低線損有著重要的現(xiàn)實意義。提高功率因數(shù),首先應合理調(diào)整負荷和設(shè)備容量,使用電設(shè)備在最佳負載率下運行,以提高線路的自然功率因數(shù);其次應針對農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)較低的特點,大力開展農(nóng)村電網(wǎng)的無功補償工作。10kV線路一般可采取分散補償和集中補償相結(jié)合的技術(shù)措施以便獲得經(jīng)濟技術(shù)的最佳綜合效果。無功補償電容器組應裝于變電所的的10kV線路上,以同時減少35kV和10kV兩級線損,但在變電所10kV母線集中裝設(shè)部分電容器組亦是必需的,只有采取分散補償與集中補償相結(jié)合的補償方式,才能獲得最佳綜合效果。

4 農(nóng)網(wǎng)管理降損的實施原則

4.1 定期進行用電普查

用電普查以營業(yè)普查為重點,具灣是查偷漏、查電度表接線和準確度和私增用電容量。對大用戶端口表,配備和改用專用計量箱,并合理匹配電流互感器變比,設(shè)二次壓降補償器和斷相監(jiān)視裝置,以提高計量準確度。同時應增強檢查力度,并利用舉報、頻繁性突擊檢查等方式來杜絕違章用電,對用電零電量、少電量的用戶進行有針對性的檢查,對照電器容量查電量,對照用電負荷查電量,對比上下月份用電情況查電量。

4.2 加強線損管理

建立健全線損管理工作的目標管理制度,將線損指標分解到線路、配電變壓器臺區(qū)和管理人員,簽定線損責任狀,同時嚴格考核,獎懲兌現(xiàn),用經(jīng)濟手段來保證降損工作的落實。建立線損分析例會制度,定期開展理論線損的計算工作,以便找出線損管理工作中存在的問題。

4.3 加強理論計算工作

經(jīng)常進行理論線損計算,可以明確降損方向。實際中可以根據(jù)現(xiàn)有電網(wǎng)接線方式及負荷水平,對各元件電能損耗進行計算,以便為農(nóng)村電網(wǎng)改造和考核線損提供科學的理論依據(jù),不斷收集整理理論線損計算資料,經(jīng)常分析線損變化情況及原因,為制定降損方案和年、季度線損計劃指標提供依據(jù)。

4.4 提高農(nóng)村電網(wǎng)售電的準確性

嚴格抄、核、收電費制度,加強對抄表員、檢定員、用電監(jiān)查員的管理,防止錯抄、漏抄、少抄、估抄等現(xiàn)象的發(fā)生,對用電量大的用戶要在每月最后一天的24點、變電所與用戶端同時抄錄用電量,對其它一般用戶分別在逐月的固定日期進行抄錄。

4.5 加強三相負荷平衡管理

要求供電所作好三相負荷平衡檢查,不定期進行負荷測試,并作好記錄,同時對不平衡負荷進行調(diào)整,將同一等級用戶的用電情況均衡的分配到三相中,力求做到線路上平衡、線段上平衡、小區(qū)域就地平衡。

5 結(jié)束語

農(nóng)村電網(wǎng)的降損節(jié)能是較為復雜的系統(tǒng)工程,其中既有技術(shù)因素,又有管理因素,為了搞好降損節(jié)能,既要從微觀上抓好各個環(huán)節(jié)具體的降損措施,又要從宏觀上加強調(diào)控。因此,農(nóng)網(wǎng)降損節(jié)能既要抓硬件投入即電網(wǎng)建設(shè)、改造線路、增加無功補償?shù)?又要抓軟件即管理投入,只有二者密切配合整體聯(lián)動,才能取得最佳成效。

[責任編輯:王 琨]

Analysis of Reducing Consumption and Conserving Energy of Rural Electricity Net

CHANG An-min,HU Xing-wang
(Ruicheng Power Supply Branch Company,Ruicheng,Shanxi,044600,China)

Reducing consumption of rural electricity net is the main way for the rural electricity enterprises to increase their beneficial results.This article analyses the problems in management of line consumption of rural electricity net and expound the key points of technically reducing consumption.Based on the actual situation of rural electricity net,it put forward some measures of reducing consumption management and principles of realization.It makes some tentative ideas in order to improve the operation of rural electricity net and reduce the consumption of electricity power.

rural electric network;line consumption;technically reduce consumption;management of reducing consumption

book=2010,ebook=57

TM722.1

A

1671-5977(2010)02-0138-05

2010-04-10

常安民(1963-),男,山西芮城人,山西省運城市芮城縣供電支公司,助理工程師。