王承政
(貴陽花溪供電局 貴州貴陽 550002)
探討影響涉農(nóng)分縣局配電網(wǎng)線損因素及如何降低線損
王承政
(貴陽花溪供電局 貴州貴陽 550002)
線損是供電企業(yè)的一項重要技術經(jīng)濟指標,線損管理工作的成敗直接影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。線損不但可以反映配電網(wǎng)結構和運行方式的合理性,而且可以反映電力企業(yè)的技術管理水平。本文介紹了影響涉農(nóng)分縣局配電網(wǎng)線損的一些因素,最后提出一些降低線損的措施。
配電網(wǎng);技術線損;管理線損;降損措施
隨著國民經(jīng)濟的迅速增長,人們的生活水平不斷提高,自然負荷和企業(yè)負荷用電量劇增,加上電力體制不斷的改革,涉農(nóng)供電企業(yè)對安全、供電可靠、服務滿意度、電費回收、線損管理等重大方面具有更大的挑戰(zhàn)。線損率是衡量線損的重要指標,體現(xiàn)供電企業(yè)從規(guī)劃規(guī)劃設計、基建施工和到設備的生產(chǎn)運行以及在整個過程中經(jīng)營管理的水平,也是國家考核供電企業(yè)的一項重要指標。我國的電力網(wǎng)損耗可分為3等級:220kV及以上網(wǎng)損;110kV及35kV網(wǎng)損;10kV及以下網(wǎng)損。這三部分網(wǎng)損比例大致為1.5:1.1:2.5,可知10kV及以下配網(wǎng)降損的潛力較大。對10kV配電網(wǎng)實施有效手段降底線損,節(jié)約電能,降低一次能源的消耗,保護環(huán)境。目前,不合理的管理措施、配電網(wǎng)結構、計量、用電管理等因素都會引起配電網(wǎng)線損升高。因此,必須找出并分析引起配電網(wǎng)線損升高的因素,采取科學的針對的降損措施,降低線損,提高企業(yè)自身效益。
經(jīng)濟發(fā)展,電力需要先行,但隨著人民生活水平日益提高,電力的規(guī)劃和建設往往落后于城鎮(zhèn)化的建設,因此輸配電網(wǎng)也就相對比較薄弱,供電能力不足,供電可靠性也就較差,電能質量不合格。我們在一方面抓建設的同時,還需要從管理和技術兩方方面入手,降低供電企業(yè)的線損。筆者所在的供電單位,屬于城郊結合部,存在大量的“城中村”,這些“城中村”主要是對外出租房屋,聚集著大量的租客,到冬季負荷猛增,致使,配變負債率處在較高負的狀態(tài)。當然也不能盲目追求電網(wǎng)建設,盲目擴大建設,不僅造成資源浪費,同時電網(wǎng)設備自身無功和有功的消耗也會加大網(wǎng)損。我們必須做到與經(jīng)濟發(fā)展保持平衡,適當超前經(jīng)濟發(fā)展,做到遠近期相結合,加強配網(wǎng)類合理規(guī)劃。
2.1 管理線損定義
人為誤差和計量裝置誤差導致管理線損,是在統(tǒng)計管理環(huán)節(jié)上造成的。在用戶側,用戶為降低自身的生產(chǎn)成本,出現(xiàn)偷電、竊電行為,而員工在巡視時,并未發(fā)現(xiàn)或者未采取公正合理的處理措施,給企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失。此外,由于計量裝置的安裝技術不規(guī)范,以及計量裝置誤差過大導致電費損失。
2.2 技術線損定義
在某個設計參數(shù)和運行工況下出線的損耗,稱為技術線損。技術線損主要體現(xiàn)與該設備直接相關,影響技術線損主要有以下幾個方面:配網(wǎng)結構不合理,配網(wǎng)線路過長,或者線路未深入負荷區(qū),線路與配變配置不合理,線路出線卡脖子;用電設備影響,用電設備消耗大量感性無功,用戶未加裝無功補償裝置,線路無功輸送大,導致線路發(fā)熱嚴重;電纜和電容器中絕緣子介質老化,過熱發(fā)生損耗:變壓器、調壓器、互感器和消弧線圈在運行過程中也會發(fā)生損耗,電氣設備在運行過程中出現(xiàn)鐵損及銅損:設備的絕緣不佳,造成泄漏以及對外放電損耗;雷雨天氣導致線路發(fā)生接地故障,大量電流流過大地導致的損耗;配網(wǎng)中還有運行著某些高損耗的變壓器;配變負荷不在經(jīng)濟的運行區(qū)間,配網(wǎng)運行不經(jīng)濟;配網(wǎng)還存在許多線路屬于裸導線,其線徑小,線路老化也嚴重。
配電網(wǎng)從輸電網(wǎng)接受電能,在輸送、變換過程中存在大量的損耗,減少變換等級,讓配電設備經(jīng)濟運行是供電企業(yè)生存和發(fā)展的必要前提,即在經(jīng)濟運行條件下,設備處于最佳狀態(tài),既能滿足負荷要求,也能降低到最小損耗。
3.1 選擇合適的配電線路導線截面和節(jié)能變壓器
根據(jù)經(jīng)濟電流密度,選擇適合的配電線路導線截面。改造線徑小的、半徑過大的長度大且迂回供電線路,解決線路卡脖子現(xiàn)象,這樣可以減少銅損,末端電壓質量也得到改善。城區(qū)配電線路應該全部絕緣化,保證安全和供電可靠地同時,可以減少線路接地故障等所產(chǎn)生的損耗;合理布置變壓器,將變壓器安置在負荷中心,達到縮短低壓供電半徑的目的;采用節(jié)能變壓器,淘汰高耗能變壓器;對片區(qū)負荷做可靠的規(guī)劃設計,對變壓器的容量需進行合理配置,避免配變出現(xiàn)長期空載或者超載的運行,并隨時掌控配變的負荷情況。此外,結合當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展水平,將遠景規(guī)劃和中長期相結合,更優(yōu)質的選擇導線截面積。
3.2 平衡三相負荷
3.2.1 配變三相電流不平衡導致導線銅損
假設負荷電流為I,導線電阻為R,功率因素為1,那么采用兩線供電的時候,功率損耗為△P1=2×I2×R(1)
通過1式和2式相比較,可知1式是2式的6倍??芍?,采用三相四線制,且平衡負荷,可降低線損。因此,在運行中要經(jīng)常測量配電變壓器出口側和部分主干線路的三相負荷電流,做好三相負荷電流的平衡工作,這是是降低電能損耗的主要途經(jīng)。
3.2.2 配變三相電流不平衡導致配變自身的附加損耗和銅損
10kV配電變壓器面廣量多,如果三相負荷不平衡,會導致配變附加損耗和銅損耗嚴重增加。雖然變壓器的空載損耗不變,但對于配電變壓器,負債不平衡導致所導致的損耗可能會燒壞變壓器。此時,不平衡電流作為勵磁電流流過二次繞組,產(chǎn)生磁通,此磁通不能在鐵芯中閉合,必然通過導磁率比較低的箱壁,大大增家變壓器磁滯損耗,使變壓器發(fā)熱,長時間運行不僅會降低變壓器運行效率而且會加速配變老化,縮短使用壽命。此外,電流不平衡嚴重甚至會影響供電質量。產(chǎn)生的零序電動勢會使中性點偏移,使負荷重的相線電壓質量降低、負荷輕的電壓質量上升,給用戶造成經(jīng)濟損失。
圖1 某臺區(qū)電流不平衡率圖
從圖1可以看出電流不平衡率在凌晨一點半的時候達到63.1%,且可以看出電流不平衡率大多時候都在30%以上。因此運行單位可以通過調整出線的各相負荷,使三相負荷趨于平衡。
3.3 適當提高電網(wǎng)的電壓
由歐姆定律可知,適當提高電網(wǎng)的電壓,在輸送功率不變的前提下,可以降低配網(wǎng)中的電流,從而降低,電流在傳輸中的損耗。目前20kV電網(wǎng)作為中壓配電網(wǎng)已經(jīng)是一種趨勢。雖然鐵損會增加,但如果在提高電壓的同時,對變壓器的分接頭做相應調節(jié),則可以保持變壓器的固定損耗,也就是鐵損保持不變。由此可見,提高線路的電壓可以提高線路輸送的有功功率,減少無功的傳輸,降低線路的損耗。
3.4 合理調度電網(wǎng)運行方式
合理安排年度檢修計劃以及雙電源供電方式可降低線損。通過計算可以證明在線路檢修或迂回供電時,都會導致線損增加,因此,加強檢修工作的計劃和效率性,減少線路的停電時間,負荷均勻分布,另外開展帶電作業(yè),可有效的降低線損。
3.5 提高用戶的功率因素
假設末端有功功率一定,如果用戶側有功功率高,則提高用戶的功率因數(shù),就可以減少無功電流通過各級線路及變壓器,因而可減少電網(wǎng)中的視在功率的傳輸,進而減少無功損耗和電能損耗,提高設備的效率。筆者所在供電局,屬于城郊結合部,區(qū)域內有很多的小型加工企業(yè),主要的負荷為三相異步電機,這些個體加工工廠以三相電源作為供電方式,用電末端并未安裝無功補償裝置,且加工產(chǎn)品不具有連續(xù)性,給供電企業(yè)帶來巨大的麻煩。
3.6 經(jīng)常開展用電檢查,加大反竊電力度,選擇合理的計量裝置安裝方式
開展竊電檢查,執(zhí)行表計輪換、檢定周期的管理。檢查電能表接線,電壓和電流互感器變比。對每個配電臺區(qū)經(jīng)常進行巡查,及時發(fā)現(xiàn)、排除故障。在安裝方式上,選擇集中表箱,可有效防止竊電。
3.7 加強理論線損的計算力度
加強理論線損的計算能夠直接降低管理線損,線損理論的計算結果就是線損管理的工作目標。伴隨著供電企業(yè)對可靠性的要求,線路切換十分頻繁,運行工況時刻在變,因此,在計算的時候必須選擇相對應的計算方法,進行動態(tài)連續(xù)的評估。不能以往日的方法判斷理論線損的高低,確保評價的正確性和合理性。
3.8 嚴格實施考核管理制度
施行“四分管理”,即指指對所管轄電網(wǎng)采取包括分壓、分區(qū)、分線和分臺區(qū)的線損管理。其重點在于要求線路及配電設備實現(xiàn)承包責任制度,從而完成其責任指標的任務,達到降損和節(jié)能目的。另外。還要實施按季度和月度以及年度考核獎懲的管理方式,提高管理人員的工作積極性。
3.9 加大對“城中村”的管理
隨著貴陽經(jīng)濟的高速發(fā)展,聚集著大量的流動人口的“城中村”成為供電工作的重點關注區(qū)。在這些區(qū)域,一戶出租戶將房屋租給幾戶甚至多戶租戶,用電量是正常的好幾倍,導致下戶線經(jīng)常被燒壞。特別是在“迎峰度冬”期間,由于冬季過負荷,許多配變都是滿重負荷運行,導致嚴重的配變損耗。針對此現(xiàn)象,供電企業(yè)在加大在線監(jiān)測和現(xiàn)場測負荷的同時,應增加配變,對運行時間長的,線徑小的線路進行改造。此外,應加強宣傳力度,控制流動人口的聚集數(shù)量,分散流動人口。
配電網(wǎng)的線損的管理是非常復雜的,分析影響配電網(wǎng)線損的因素,能從技術上和管理上采取有效的降損措施,從而加強對其的管理。降低配電網(wǎng)的線損率,提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益,保證電力運行的安全可靠經(jīng)濟,減少對一次能源的利用,保護環(huán)境、資源優(yōu)化配置,記節(jié)能減排利國利民。
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TM714.3
A
1004-7344(2016)18-0090-02
2016-6-6
王承政(1988),男,助理工程師,大學本科,從事配電運行與檢修工作。