摘要:以下内容提到的问题是比较基本的,即便如此,还是动用了大量人力财力在一直做、从未停歇。在互联网成熟的今天全面使电网智能化减少人力的投入,根据现时的科技、装备、技术,从电网到用户端都不成问题能做到的。
关键词:配网质量;线损;电网节能
一、电网减少损耗简单易行的方法是:规范驳接口(线夹、压接线管等)再加导电膏;整改线路时不要拆除旧线路,在原来的线行换上特殊的街码后只虽增加新线路即可,由新线路承担大部分负荷,旧线路因负荷减轻而又能正常供电,这样就不会造成浪费从而减少工程的投入,又能解决单排线路因负荷电流大“趋肤效应”造成的电能不合格问题。
影响配网电能质量的几个原因及解决方法:
1、配网线路的半径规范:10kV供电线路的半径10KM,400/220V供电线路的半径500米,负荷较小最多不超1500米。如超过这个范围,由于线路存在自身的阻抗,电压的损耗相应会下降一定的程度,这也是末端电压不合格的其中一个因素。现行的根据负荷实际情况拆分台区是一大进步。2、低压出线上的驳接口处理不当,即技术因素存在不规范的驳接工艺人工扭驳接。在线路故障或断线修复过程中,如无严格的规定,技术上的不规范所增加的驳接口会更多,造成低压线路压降更加严重。所以配网线路的驳接口一定要严格采用压接或线夹工艺。3、400/220V供电线路的材料也是因素之一,铜心线被盗严重,从经济角度考虑,除了城市大部分用铜芯线外、农网多数使用铝芯线。铝芯线驳接口如有水进入就会氧化,负荷重时会发热,久而久之会造成负荷电流不稳定,严重时不过电流甚至断线。为防止氧化驳接口应使用导电膏,还可节能降耗。如不采用导电膏,不长时间驳接口进水氧化而又成残旧线路。4、重载线路如超负荷运行,也会造成首末端压降大而使电压不合格。供电线路的电压和供水的管道水压基本道理是一样的,但供电线路除与线径有关联外,它还有一个特性、即“趋肤效应”。因为有电流就有磁场,在正弦电压下的电流就会有变化的磁场,在磁场的影响下电流越大就越往外层走,所以线芯区域的电流相对外层区域少,使线径的有效面积减小而影响到电压。解决电压问题、增大线径不如另多增加一排线路,这样更加经济实惠。由原来线路承担的负荷电流增加多一排线路共同分担,结果单位截面积的负荷电流少了,“趋肤效应”的影响也会相应下降。5、感性负载产生的无功电流直接影响到配变的容量、使电压降低。大家都知道用户就地补偿会达到最佳的效果,安装无功补偿有个方法,每台电机的负荷开关后受控制线路处并联电容,每台电机工作时电容同时投入,电机退出电容也退出,并的电容大小查资料也不复杂。农网中有不少专供鱼塘的公变就可用上述的方式。6、YYn负载不平衡降低配变的出力,不平衡超过15%时使轻负载相电压比正常值偏高,对人和电器的安全都不好,重负载相电压比正常值偏低,使电器不能正常工作,现在公变基本上使用DYn的变压器,只要在容量允许的负载下运行的电压不会出现问题。但DYn配变三相不平衡令轻负载相线路承担与之D接的重负载相的不平衡负荷电流,占用了轻负载相电网的容量增加了电源供电侧的损耗,这些损耗也是通过电费反映出来而落到用户身上,变成大家一起承担。
解决公变负载不平衡要从根本做起,如公变中带有很多小五金的,可分开纯三相不带零线的工业线和三相四线居民用电,这样比较容易调平衡负荷。由国家明令禁止生产定频空调,全部变频空调不论大小统一用三相桥堆整流,其它的负荷就更好调整。家庭光伏发电不论大小,统一用三相输出,不允许单相输出,因光伏会跟随电网三相负荷轻重输出,自动补偿重负荷相,足够多光伏发电的配网三相负荷会自动平衡。三相不平衡控制在15%以内后,由现在的DYn改为YYn配变。
7、变压器的效率
η={1-[(PFe +β2 PCuN)/(βSNcosφ+ PFe+β2PCuN)] }×100%
为铁损, 为铜损(铜损与电流的平方成正比)
最大负荷电流不宜低于额定电流的60%,长期允许负载电流不宜超过额定电流的81%。在一般电力变压器中,当负载为额定负载的50%至75%时,效率达到最大值。
现时的配网“线路长造成的损耗就算装了调压器也不能挽回。解决的方法是用水电站调度调节,检测到电网电压低到设定值时自动开机,对于此类水电站要用相对优惠的价钱购电。水电站发电时会令这一区域电压升高,解决的方法是增加10KV线路,目的是将水电站环保的电能都发出去,不会因为好像洪水因河道限制而高水位那样造成电压高,这才是解决之道。政策上增加光伏补贴,使人有意愿安装光伏,等于是多电源点供电,相当程度优化电网电能质量,足够多的三相四线光伏发电会自动使变压器三相负荷平衡”。
二、手机由模拟信号变成数字信号解决传送过程的失真及串机问题,不用大功率传送信息从而大大减少辐射对人体的伤害;互联网时代的数字信息传送用光缆比铜缆容量大多了。我们的电网也要与时俱进来个大的转变,由原来的交流电变成直流电传送。以现时的技术,各种功能的电器都可设计成用直流电。“大概在2007年时看到一个电视节目,讲述外国一位工程师设计了一台自行车,不是直接用链条带动轮子,而是力作用在直流发电机,没有蓄电池,只有高性能的电容,电力通过功率芯片变频再作用到电机带动轮子前行,平路速度很快就能达到70公里/小时,甚至能追上高速行驶的小车”。2017年过年放假期间看的一个电视节目,其中就讲到以300公里时速行驶的高铁,它的功率芯片类似上述自行车的芯片只有手指甲大小、但功能强多了,把它比作高铁的心脏,为什么节能,是因为芯片灵敏检测电动机的出力情况,加上比较直的无缝高铁路轨惯性损耗少,芯片就是根据这而变频加速及恒速节能的。工业上变频技术广泛用在电机、钢铁的中频溶炉(感应线圈串联谐振比并联谐振节电差不多30%)等。现在有种节能瓷棒加热,瓷棒断裂也不会漏电。
将每级电压的电网从输电到配电都用直流电,电网用变频技术来升降及稳压可提高变压器的效率及损耗,解决三相不平衡造成的浪费电网容量的问题。开关电源自耦变压器效率高过隔离变压器,铁芯用材和体积大大减少,用在800、500、220、110KV电压等级上,用电这级才用隔离变压器,芯片根据负荷控制开关电源变压器输出功率,检测二次负荷侧来稳压。提高频率就不用这么大的铁芯,磁滞损耗也就少,硅钢片要用整片的、不用断口压叠式的,就能降低工频变压器功率传送过程的损耗从而达到最佳效率。直流电电网可解决工频交流感抗及“趋肤效应”造成的损耗,可解决三相不平衡造成的损耗。线路及变压器的用材也会大大减少。如电网全部是直流电,就可控制蓄电池在负荷少时蓄电,负荷重时释放电能,线路的损失更少,蓄电技术可靠成熟可关停相当数量的发电机,不会因为现在的交流电那样,为了保持电网的容量而总是投入一定数量的发电机,基本能实现用多少就发多少;对于调度电厂的生产就更有利,可以实现无人值守全自动化,只是为数不多的维运班组进行电脑监测和现场检修。直流电可直接蓄电,线路和设备用材比交流电省;直流电损耗主要在整流上,但同时变频设备也少了一级整流,开关变压器比交流变压器效率高就已经弥补上了。太阳能电池板发出的电根据电压的高低、由电子器件控制电容和蓄电池稳定电压就可供出电网。将电网蓄电池储能电站化整为零,分装在有光伏发电的居民楼顶上,由供电部门管理,通过网络智能运行。
三、那些与之有关的供电可靠性及电能质量等指标和其它资料,浪费大量人力去完成,编程就能将这些附加的大量数据和资料自动采集到系统,程序化来代替层层汇总,从而节省大量人力。
论文作者:钟永桥,钟雄源
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/4
标签:电网论文; 负荷论文; 线路论文; 电压论文; 电流论文; 负载论文; 直流电论文; 《电力设备》2018年第36期论文;