基于配电网节能降损的技术措施探究论文_高冰,刘亮

(国网山东省电力公司庆云县供电公司 山东德州 253700)

摘要:线损是以热能形式散发的能量损失,其线损率是供电企业的一项重要经济技术指标,它的高低反应了供电企业的管理水平和生产技术水平。因此如何有效地降低线损率成了供电企业的一项重要工作。本文阐述了配电网线损的产生和危害,提出了配电网节能降耗的技术措施,并对目前电力公司节能改造中存在的问题给出了改进意见。

关键词:线损危害 降损措施 配电网

线损率是电力企业经营中的一项重要经济指标,如何降低电力线路损耗,加强电网运行管理至关重要。在电力系统运行损耗中,配电网的损耗占了绝大部分。配电网的覆盖范围广,情况复杂,有着巨大的节能潜力。近年来,供电系统在降低供电网损率方面做了大量工作,供电网损率逐年下降,取得了较好的成绩。随着社会的进步,现代化管理方法的应用和科学技术的发展,为进一步降低供电网损提供了可能。扎实地做好降损工作,落实各项降损措施是每一位工作人员义不容辞的责任,是供电企业管理的重要内容。

一、配电网线损的产生

按照国家电力公司电力工业生产统计规定,线损电量是用供电量与售电量相减计算得到的结果,为:ΔE=E-E′。式中,ΔE为线损电量;E为供电量;E′为售电量。一般,线损电量通常包括两部分,分别是技术线损电量和管理线损电量,本文主要对技术线损及其降损措施进行讨论。技术线损电量主要分为两部分,如表1所示。

二、配电网线损的危害

1.发热是线损造成的最突出问题。电流流过会使电器元件发热。发热不仅会造成电能的损失,还会导致导体温度升高,加速绝缘材料的老化,缩短使用寿命。例如,变压器的绝缘材料在140℃时的寿命降低率是常规工作温度98℃时的128倍,且发热容易出现热击穿,引发配电系统事故,尤其当线路容量不够时,发热通常是造成电气火灾的直接原因。

2.造成能源大量浪费。线损的电量不仅没转化成有用的有功功率,而且还需要通风、制冷等方式来散发热量。根据统计数据,一般配电网的线损率在3%以上,严重时可达到10%,甚至更高。这不仅意味着电能的损失,更会导致一次能源的大量浪费和对环境的污染。随着电力需求的不断增长,电量损失也会越来越大。

三、配电网节能降损的技术措施

由于线损会造成巨大的危害,所以应对配电网进行节能改造。配电网节能降损的技术措施较多。下面将分别对各技术措施作简要介绍。

1.线路改造。线路损耗在整个配电的损耗中占相当大的比重。在设计配电线路时,传统的方法是按允许电压降、导线机械强度和导线长期允许安全载流量等因素确定。从节约能源的角度出发,应将“电能损耗”作为配电线路选择导线截面的依据之一,即在经济、合理的原则下,适当增大导线截面积,减少配电线路的电能损耗。

2.无功补偿。无功补偿应按照“统一规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则进行,目前往往分为集中补偿、分散补偿和随器补偿三类:1)集中补偿。集中补偿主要安装在变电站的低压侧,用于补偿主变压器本身的无功损耗,并减少变电所以上输电线路的无功,从而降低供电网络的无功损耗。在变电站进行补偿主要采用的是电容器组,其投资一般较大,具体要求是保持变电所二次母线的功率因数在0.9~1之间。2)分散补偿。分散补偿主要针对的是10kV线路。这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关。3)随器补偿。随器补偿主要安装于10kV配电变压器低压侧母线,用于补偿配电变压器空载损耗和感性用电设备的无功功率损耗。根据实地调研,随器补偿在很多地区都普遍存在,是当地无功补偿的主要手段。

3.使用单相变压器。单相变压器比同容量的三相变压器铁损小5%~10%,且单相配电变压器体积小、质量轻、安装方便,可以最大限度地深入负荷中心,缩短低压网络供电半径,减少因三相负荷不平衡带来的配变和线路的有功损耗。它的推广和使用是实现“小容量、短半径、密布点”,达到降损节能的重要措施。目前,单相变压器已在南京等地应用,并取得了较好的降损效果。

4.采用节能型变压器。配电变压器损耗巨大。有资料表明,有的地区配电变压器的损耗甚至占到了配网总损耗的60%以上。我国配电变压器经历了SJ、SK、S7、S9及S11等几个系列的替换过程。目前,S7型之前的产品已被市场淘汰,S11型节能变压器成为市场主流产品。配电变压器的节能潜力相当明显,可进一步降低配电变压器的损耗,尤其是空载损耗值。降低配电变压器损耗,一个很重要的措施就是使用节能型变压器,主要包括S11系列的变压器和非晶合金配电变压器(SBH11-M)。

5.其他。1)平衡三相负荷。负荷不平衡不仅会影响变压器的安全运行,同时也会增加线路和变压器的损耗。对于三相不平衡的负荷,调整负荷是主要手段。2)缩短供电半径。如果供电线路太长,超过了合理的供电半径,将会造成线路的电阻增大,损耗增加,应采取去弯取直的办法进行改造。3)谐波治理。谐波污染同样会增加配电网的损耗。一些大型的化工厂、铁路和钢厂是电力系统中主要的谐波源,需要进行谐波治理。4)电网升压改造。对于电网升压改造,一般是指将10kV的电网升压至20kV,将35kV的电网升压至110kV。由于电网升压改造涉及到大量的线路、变压器等电力元件,因此投资巨大,在升压改造时,需要做出严密的技术论证和经济效益论证。

四、节能改造的一些问题及改进意见

1.电力公司节能改造的一些问题。目前,电力公司在实际改造元件时,往往首先考虑电网和设备的安全性,其次考虑电网迎峰度夏的因素,缺乏从经济性角度来优化节能改造措施。同时,很多地区在节能降损时往往偏重某一方面,例如只重视无功补偿或变压器的降损工作,虽然投入了大量的资金,却无法全面地节能降损,达不到预期效果,无法实现电力元件改造的优化。

2.改进意见。在配电网技术性节能改造时,在满足电网安全性和可靠性的前提下,可以考虑从经济性角度出发优化改造措施,实现对改造资金的最大化利用,全面、统筹考虑各改造措施,合理分配资金。

五、结语

总之,配电网的节能降损在现行的电力企业中,尤其是电力体制改革的促使下,显得尤为重要,它的降低能给企业带来利润,但是,节能降损工作不是几句话就可以完成的,它需要从管理、技术两方面共同着手,管理工作加大力度,严格要求,避免人为因素造成线损上升,通过技术的不断提高和管理的进一步深入,对节能降损工作必定会有一个满意的结论。本文以技术性节能降损为基础,对损耗的原因和危害进行了分析,然后总结了现有的技术性降损措施,并针对存在的问题提出了改进意见。

参考文献

[1]徐玮.电力节能减排现状分析及对电网节能技术监督工作的启示[J].供用电,2014.

[2]王永生,夏云山.配电网降低线损的技术措施分析[J].广东科技,2012.

[3]董晶晶,韩伟赛.浅谈降低配电网线损的措施[J].电子制作,2014.

论文作者:高冰,刘亮

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/18

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