礦區(qū)供電系統(tǒng)線損的計(jì)算與管理

鶴崗誠基水電熱力公司供電車間 馬鳳輝

配電網(wǎng)是城市和農(nóng)村電網(wǎng)的重要組成部分，供電企業(yè)要充分利用現(xiàn)有設(shè)備的容量，提高供電質(zhì)量。配電網(wǎng)網(wǎng)架以輻射網(wǎng)為主，主干線截面積偏小，而且多為架空線供電，供電半徑大，導(dǎo)致配電網(wǎng)線路損耗嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)線損管理，落實(shí)降損措施，已經(jīng)成為供電企業(yè)經(jīng)營管理的重要內(nèi)容之一。本文，筆者結(jié)合工作實(shí)踐，從輸、配電網(wǎng)電能損耗分析入手，在技術(shù)層面提出了具體的改進(jìn)措施。

一、鶴崗礦區(qū)供電系統(tǒng)現(xiàn)狀

鶴崗礦區(qū)供電系統(tǒng)現(xiàn)有35 kV 高壓輸電線路32 條、配電線路87 條，變電所18 個(gè)、主變51 臺(tái)。供電區(qū)域遍布全市，年供電量達(dá)到11 億kW·h，占全市用電量的80%。過去技術(shù)人員對電能損耗的計(jì)算多采用損失因數(shù)法、等值電阻法和均方根電流法等。一次只能算一條輸電線路，幾臺(tái)變壓器的損耗。在電力網(wǎng)計(jì)算能量損耗中功率對時(shí)間是積分值，其變化規(guī)律具有隨機(jī)性，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的描述和計(jì)算，且假設(shè)條件多，誤差大，采用手工算法工程量十分繁重。對于實(shí)際運(yùn)行的電力網(wǎng)來說，線損是電力技術(shù)狀況和運(yùn)行合理性的重要指標(biāo)，對計(jì)算的準(zhǔn)確度要求較高，在評價(jià)某降損措施所增加的投資效益時(shí)，對電能損耗的計(jì)算精確度要求更為嚴(yán)格。

二、線損計(jì)算的管理應(yīng)用

為制定合理的考核指標(biāo)，以便發(fā)現(xiàn)管理工作中的薄弱環(huán)節(jié)和漏洞，需要明確線損組成。隨著企業(yè)科學(xué)管理水平的提高，在實(shí)際生產(chǎn)工作中，計(jì)算機(jī)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對降損節(jié)能需求進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，分析線損的組成已成為供電企業(yè)的迫切需求。

采用計(jì)算機(jī)算法對礦區(qū)供電網(wǎng)35 kV 輸變電網(wǎng)和6 kV 配電網(wǎng)分別進(jìn)行第一次計(jì)算，以便了解電力網(wǎng)全網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)及配電網(wǎng)的線損構(gòu)成，掌握礦區(qū)電力網(wǎng)的電能損失現(xiàn)狀，為近10 a來礦區(qū)電力網(wǎng)降損改造工作提供了較為準(zhǔn)確的技術(shù)數(shù)據(jù)，節(jié)約資金數(shù)千萬元。

1.根據(jù)線損計(jì)算調(diào)整輸電線路運(yùn)行方式。2004年采用計(jì)算機(jī)軟件對礦區(qū)輸電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，經(jīng)過一個(gè)多星期的線損分析工作，發(fā)現(xiàn)原來的運(yùn)行方式存在一定的問題，隨后對礦區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行了大面積改造。機(jī)修變電所原來是由鹿富線-機(jī)富線帶全所負(fù)荷，計(jì)算結(jié)果顯示鹿富線日損失電量2.735 萬kW·h；而如果由鹿井線帶全所負(fù)荷，則日損失電量2.272 1 萬kW·h，因此選擇最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式；改變了竣德甲、乙線單電源運(yùn)行、一用一備的使用方式，采用兩條線路分段運(yùn)行，改變了潮流分布，提高了供電的可靠性，降低了線路損失。月節(jié)約電量20 萬kW·h；改變了熱北線帶嶺北變和三槽變的運(yùn)行方式，啟用三西線帶三槽變負(fù)荷，合理分布系統(tǒng)潮流，月降低線路損失18 萬kW·h。通過線損理論計(jì)算工作，為降損工作提供參考依據(jù)；通過改變運(yùn)行方式，月結(jié)余電量約78 萬kW·h。

2.根據(jù)線損計(jì)算確定變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。電網(wǎng)負(fù)荷是波動(dòng)起伏的，而變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)只有一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，如何根據(jù)每個(gè)變電所的負(fù)荷變化確定主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式是比較困難的事情。而采用線損計(jì)算對每個(gè)運(yùn)行方式進(jìn)行比較，即可確定主變運(yùn)行方式。同時(shí)也要根據(jù)季節(jié)性變化和負(fù)荷變化進(jìn)行不斷的跟蹤計(jì)算，保證每個(gè)變電所的設(shè)備在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件下運(yùn)行。在礦區(qū)電力系統(tǒng)中變壓器損耗電量占全系統(tǒng)線損電量的30%～60%，因此降低運(yùn)行變壓器的損耗電量是重要降損措施之一。要準(zhǔn)確合理地調(diào)整變壓器運(yùn)行，需要根據(jù)四季負(fù)荷情況，依據(jù)準(zhǔn)確合理的線損計(jì)算，確定采用何種運(yùn)行方式。在計(jì)算分析的同時(shí)要考慮到國家的法律、法規(guī)以及礦井安全規(guī)程，在經(jīng)濟(jì)性與安全性發(fā)生矛盾時(shí)，要選擇安全供電為主的運(yùn)行方式。

3.通過線損計(jì)算分析加強(qiáng)線號(hào)平衡率管理工作。通過計(jì)算結(jié)果分析每條線路的電能損失構(gòu)成，確定線路損失和配電變壓器的損失，為線路改造和配電變壓器節(jié)能更換提供依據(jù)。鶴崗誠基水電熱力公司共有87 條6 kV 線路，通過計(jì)算比較和分析，找出線損較大的線路進(jìn)行降損改造工作。礦區(qū)電力網(wǎng)的理論線損統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 礦區(qū)電力網(wǎng)的理論線損統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表1可知，1993年供電量為10.3 億kW·h，輸電損失率為1.94%，配電損失率為6.27%；到2008年，供電量達(dá)到11 億kW·h，但輸電損失率和配電損失率卻大幅下降，15 a 間節(jié)余電量達(dá)2 億kW·h，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

三、結(jié)論

線損率是國家考核電力部門電能損耗水平的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營管理和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益水平的綜合體現(xiàn)。做好線損的理論計(jì)算工作，建立良好的動(dòng)態(tài)考核機(jī)制，定期開展線損分析工作，規(guī)范計(jì)量安裝等工作，可以為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益，從而為國家節(jié)省大量能源。