10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施探析

陳智聰

封開縣源益電力工程有限責(zé)任公司 廣東 肇慶 526000

引言

電力行業(yè)作為社會基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵能源產(chǎn)業(yè)，對節(jié)約電能有著獨特關(guān)鍵的影響。因此，完成配電網(wǎng)的節(jié)能減排，不僅可以完成我國節(jié)能減排的總體目標(biāo)，還可以提高公司自身的經(jīng)濟(jì)效益。本文將討論10kV配電網(wǎng)中的問題，并討論其節(jié)能降耗對策。

1 10kV配電網(wǎng)的缺點

1.1 配電站的布局和結(jié)構(gòu)是不科學(xué)的

具體表現(xiàn)在設(shè)定點位不足。110kV電站或10kV電站的一部分從負(fù)荷管理中心偏移，供電范圍超出有效供電范圍的一半，根據(jù)負(fù)荷的相對密度，城市配電網(wǎng)的10kV供電應(yīng)在1500~4000km范圍內(nèi)運(yùn)行，底部電壓線應(yīng)在150~400m范圍內(nèi)。超過此范圍不僅會導(dǎo)致線損擴(kuò)大，而且也不能保證供電的質(zhì)量。還有施工時不管具體情況如何，盲目跟風(fēng)，只關(guān)注電壓的穩(wěn)定性，變壓器體積過大，線路過剩，線路曲折，擴(kuò)大了建設(shè)項目的資金投入，也造成了電能量的損失[1]。

1.2 傳輸線橫截面的選擇不科學(xué)

具體表現(xiàn)為線徑過小，線阻過大，線損與電阻值之間很大關(guān)系。

1.3 工作電壓質(zhì)量不能合理控制，工作電壓略低

在相同的負(fù)載輸出功率下，工作電壓稍低的情況下，必須擴(kuò)大負(fù)載電流，這樣損失相應(yīng)地擴(kuò)大了。

1.4 功率因數(shù)略低

功率因數(shù)cosφ越小，配電網(wǎng)的功率和電路電流的值變大，這樣會造成更多的線路和變壓器損耗。

1.5 三相負(fù)荷失衡

不合理的三相負(fù)荷會增加配電設(shè)備的線路和變壓器的損耗。當(dāng)?shù)撞繅毫?cè)的負(fù)荷平衡時，高壓側(cè)也平衡。底部壓力電網(wǎng)的三相負(fù)荷不平衡會反映在高壓側(cè)。當(dāng)出現(xiàn)較大的不平衡時，高壓線上的電能量損失將增加為原來數(shù)值的12.5%。變壓器損耗為負(fù)載損耗。在所有正常條件下，變壓器的工作電壓基本上不會改變，也就是說，滿載損耗是恒定的。一般的電路負(fù)載損耗和變壓器的負(fù)載電流的平方是正相關(guān)的關(guān)系。三相負(fù)荷不平衡時，變壓器的損耗增大很多，據(jù)多重數(shù)據(jù)分析，在三相負(fù)荷不平衡時變壓器的損耗竟達(dá)到了變壓器正常損耗的3倍之多，可見影響之大[2]。

1.6 不穩(wěn)定的負(fù)載曲線

在相同的總功耗標(biāo)準(zhǔn)下，負(fù)載曲線越不穩(wěn)定，峰值時間差越大，線損就越大。此外，負(fù)荷曲線不穩(wěn)定，在一定時間內(nèi)負(fù)荷過重，這將規(guī)定出更高的變壓器容量，相應(yīng)地增加了變壓器的基本建設(shè)項目資金投入和能量損失。另外，變壓器不同運(yùn)行方式下，負(fù)載損耗也會發(fā)生一定的變化（負(fù)載損耗曲線圖如圖1）。

圖1 變壓器不同運(yùn)行方式下負(fù)載損耗曲線

1.7 線損管理方法不規(guī)范

例如，在變壓器，電度表和其他測量驗證設(shè)備的更新、拆除或改造期間，不會計算使用電量，在缺少數(shù)據(jù)信息時會出現(xiàn)估計狀態(tài)，并且標(biāo)記的電量消耗點未加入下一輪的統(tǒng)計等。

1.8 人員素質(zhì)有待提高

在電力員工的日常工作中，存在著讀取方式不同，漏讀，預(yù)估讀或不讀水表的情況，這樣會對施工造成很大的漏洞。

1.9 計量裝置的安裝布置存在不合理的情況

容易出現(xiàn)偷電的情況，部分住戶會對電表中的連接方式進(jìn)行調(diào)整，改變計量倍率，導(dǎo)致電表出現(xiàn)誤差。并且部分區(qū)域中電網(wǎng)的規(guī)劃不合理，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度緩慢，自動供電 效率較低[3]。

2 10kV配電網(wǎng)的管理現(xiàn)狀

2.1 配電變壓器的問題

配電網(wǎng)中不可比較會出現(xiàn)線損的問題，線損的數(shù)量能直觀地反映電力人員的日常工作水平，也是衡量企業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。做好線損管理工作，需要完善外部的經(jīng)營，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營效益的提升。我國部分地區(qū)的配電變壓容量已經(jīng)無法滿足用電負(fù)荷的需求，會對資源造成嚴(yán)重的浪費。在安裝電能計量裝置時也存在較大的損耗，導(dǎo)致電量計量的準(zhǔn)確度比較低。

2.2 配電網(wǎng)管理不到位

在對10kV配電網(wǎng)管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，部分配電網(wǎng)的設(shè)備配置不健全，管理也不完善。并且巡查配電設(shè)備時，工作人員的檢修方式比較落后，無法準(zhǔn)確地檢查出配電網(wǎng)中的問題，不能及時地修理故障，會增加故障的發(fā)生概率。另外，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面也存在一些問題，配電網(wǎng)的設(shè)備使用年限比較長，沒有降低耗能。并且工作人員抄表不認(rèn)真，也會出現(xiàn)電量不明損耗的問題。

2.3 無功補(bǔ)償力度投入欠缺

我國電力企業(yè)中對于配電網(wǎng)的配變，沒有制定相符合的補(bǔ)償設(shè)備，從而增加了無功損耗，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，部分變電站中存在無功補(bǔ)償?shù)膯栴}，主要是因為電容器的容量比較大，無法充分發(fā)揮設(shè)備自身的力量，出現(xiàn)了資源浪費的情況。另外，對電容器進(jìn)行檢查也需要部分資金和時間，降低了可投入率的產(chǎn)生[4]。

3 10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的對策建議

3.1 人為有效調(diào)節(jié)電路電壓

在調(diào)節(jié)電路電壓時，可以通過人為調(diào)節(jié)母線槽上側(cè)的電容器。由于工作電壓的平方值與功率的損失呈正相關(guān)，因此，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)工作電壓，可以實現(xiàn)降低損耗的目標(biāo)。我們知道，有著能根據(jù)自動跟蹤和輸入工作電壓變化來自動調(diào)節(jié)工作電壓的三相自耦變壓器，但其調(diào)整范圍通常限于20%。因此，為了獲得更高的社會和經(jīng)濟(jì)效益并減少資金分配，公司企業(yè)可以使用相對高質(zhì)量的工作電壓，也可以使用自動交流穩(wěn)壓器和相關(guān)的機(jī)械設(shè)備相互配合，以獲得最佳的實際應(yīng)用效果。

3.2 使三相負(fù)荷達(dá)到平衡是減少變壓器損耗的一種很有效的對策

改善配電設(shè)備的大部分變壓器，并按時對變壓器的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計對比。如果數(shù)值不平衡，請立即調(diào)整，否則，請重新設(shè)置設(shè)備。盡可能使用三相四線電源；對于大功率器件，應(yīng)將設(shè)三相短線放在控制回路中作保護(hù)作用。當(dāng)電線的任何部位斷開時，三相負(fù)荷也可以立即斷開不會造成損失。

3.3 環(huán)保節(jié)能變壓器需要推廣

在現(xiàn)實很多地方大量應(yīng)用中，非晶合金變壓器在節(jié)能減排方面是一個很棒的選擇。它的是消耗一般變壓器的空載20%。此外，對于輸配電系統(tǒng)也沒有獨特的規(guī)定。它可以在所有條件下完成連續(xù)的節(jié)能降耗。而且，在長期的使用條件下，它不易于損壞，并且具有較長的應(yīng)用周期。

3.4 10kV路損耗較大的主要原因

是線路的功率因數(shù)較低，由于電線的數(shù)量眾多，線路的長度，分布范圍廣等各種因素，使其功率因數(shù)小于0.4。因為線損與功率因數(shù)的平方值成反比關(guān)系，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)科學(xué)增大功率因數(shù)和減小線損方法的實際效果最為顯著。經(jīng)實踐證明，在接收端重新安裝低壓電容器是提高功率因數(shù)，是減少電力損耗和節(jié)省電力的實用方法。

3.5 減少電纜損耗

我們把10kV配電設(shè)備線路的線路損耗分為管理方式線損耗和技術(shù)方式線損耗兩種。管理方法線損耗應(yīng)根據(jù)現(xiàn)管理方法制定對策，減少線損；改良各種技術(shù)措施，減少技術(shù)線損。整個交易過程引起的電能消耗主要是由很多電阻對應(yīng)的電流量引起的。變壓器的熱損傷，還有在插入的過程中由變壓器鐵芯引起的鐵損以及由電源故障引起的損失。

3.6 有效選擇傳輸線的橫截面

由于損耗與電線的功率損耗正相關(guān)，因此可以通過擴(kuò)大傳輸線的橫截面來減少能的損耗。另外，有必要通過增加線徑來減小環(huán)路中的供電間隔，從而可以減小功率和降低電能量消耗。

3.7 布局調(diào)整電線架構(gòu)

從具體的應(yīng)用中可以看出，假設(shè)在相同的負(fù)載輸出電源的情況下，只有電路線數(shù)更多，半徑越短，線路損耗就越低。當(dāng)在負(fù)載管理中心中設(shè)置開關(guān)電源時，在相同的電量和相同的總網(wǎng)條件下，分支線越多，損耗越小，并且分支線的平方值不斷減少的情況下，應(yīng)高度防止向電負(fù)荷單側(cè)供電。因此，有必要選擇一種科學(xué)，規(guī)范，合理電路布局，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.8 新技術(shù)應(yīng)用的推廣

注重應(yīng)用新機(jī)械設(shè)備，新材料，新技術(shù)和新工藝，加大低損耗，低噪聲的環(huán)保型和環(huán)保型變壓器的營銷，在規(guī)定的期限內(nèi)用低損耗的變壓器代替高損耗的變壓器。

3.9 制定線損的管理方法

對多變電站區(qū)域的線損進(jìn)行統(tǒng)計分析，進(jìn)行基礎(chǔ)理論計算，分析和評估工作。在不斷完善10kV配電設(shè)備電路驗證表整合配電信息內(nèi)容，對支路電路面積進(jìn)行全面的統(tǒng)計分析，同時也開展分線、分臺區(qū)的數(shù)據(jù)清點，使系統(tǒng)能自動生成總體線損值。

3.10 完善需求側(cè)管理

建立有效的電體系，開展科學(xué)研究，正確引導(dǎo)用電量，提高電網(wǎng)負(fù)荷率、電網(wǎng)安全系數(shù)和電網(wǎng)運(yùn)行的合理性。系統(tǒng)不斷完善各種節(jié)電監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。此外，要配合有關(guān)部門的管理，完善防盜工作，減少用電竊電和非法用電，開展好以用電為主題的教育活動，營造社會反電盜竊的良好風(fēng)尚。

3.11 定期對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化

在確保供電穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理的優(yōu)化開關(guān)重組，減少配電網(wǎng)的網(wǎng)損，提高運(yùn)行的有效性。并且要制定合理的電價機(jī)制，提高電網(wǎng)的負(fù)荷率和運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語

10kV配電網(wǎng)實際工作損耗取決于電力公司的各種技術(shù)措施、管理方法以及降耗新技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步對10kV配電網(wǎng)改進(jìn)是當(dāng)代電路施工的首要目標(biāo)。本文列舉了很多關(guān)于10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施，從原理解釋，希望對讀者有所幫助。