摘要:城市配电网是电力系统能量损耗的主体部分,实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益,实现目标利润起着举足轻重的作用。通过分析造成配电网线路损耗原因,研究降损节能技术措施,选择适合本地配网降损的综合方案,以取得更高的社会效益和经济效益。
关键词:配电网;降损节能;措施
引言
配电网的降损节能工作无论是对国民经济的发展还是人们的生活与工作都有着重大的意义,同时,对供电企业提高经济效益,实现目标利润也起着举足轻重的作用。
一、配电网减损节能的意义
据有关资料显示,在整个电力系统的损耗中,配电网的损耗大约占50%以上,而且配电网的覆盖范围广,结构复杂,节能的空间很大,降损节能的意义不言而喻。我国一直以地大物博著称,是不可否认的资源大国,但与此同时,我国也是个人口大国。事实上,我国的人均资源占有量远远低于世界人均资源占有量,甚至连一些资源严重匮乏的国家都赶不上。由此可见,我国由资源大国向资源强国的转变是必须的。只有合理分配资源,并处处把节能融入实际行动中才能真正提高我国人民的生活水平,增强我国的综合国力,向资源强国发展。而电力资源作为现代生活和生产中不可或缺的能源,它的降损节能和合理分配利用就显得至关重要了。
二、配电网降损节能的原因及有效措施
总体上来说,造成配电网线路损耗的原因有以下几点:规划设计不合理,配电网络结构冗杂,负荷分配不合理等;技术设施不到位,大部分器械不够节能环保,急需更新;管理不力,用户偷电,无表用电,工作人员管理不力等也是造成线损的原因。
2.1配网线损耗高的主要原因
(1)无功补偿度较低;
(2)配变损耗大;
(3)配网负荷很不均衡。
由于配电网有着与输电网不同的特性:
(1)输电网的线路一般为联络线,中间很少T接负荷,负荷一般位于末端;配电网的负荷则沿着线路分配,而且分配不均匀;
(2)配电网点多面广,结构复杂,客户用电性质不同,负荷变化波动大;而输电线路的负荷是多个配电线路、变压器的负荷的集合,对负荷性质和波动的反应远不如配电的灵敏;
(3)由于低压线路的供电方式不同,易出现三相负荷不平衡的问题。
因此,除使用输电网降损的相关技术外,配电网还应采用一些针对性的降损措施。
2.2规划设计方面
配网结构对供电可靠度起关键作用,而且也是配电网降损的重要环节。改造配电网不能简单化地加大导线截面或改为电缆、增大配变容量,而是应该首先做好配电网络的规划,并在统一规划的指导下进行配网的建设和改造,使其逐步成为合理的现代化配电网络结构。
2.2.1规划设计时调整不合理的网络结构,合理地分配负荷
合理设计、改善电网的布局和结构;避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电,减少供电半径太大的现象,合理地分配负荷。
2.2.2确定合理的分散无功补偿容量和地点
无功配置是配网规划的一个重要内容。配网无功规划应该按照分层、分区平衡。既要在变电站进行集中补偿,又要在配电线路、配电变压器低压侧及部分用户进行分散补偿,但大部分补偿设备应配置在配电变压器低压侧中,实现就地就近补偿。
配电线路分散补偿,是指在配电线路上加装补偿电容器,直接减少配电线路传输的无功电流和缩短无功输送距离,从而达到降低配电线路损耗的目的,但由于珠三角地区负荷密度大,10kV和0.4kV线路的供电半径小,所以一般很少采用在线路加装补偿电容器的方法进行无功补偿。
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2.2.3选用节能型变压器
大力推广使用节能型,是有效降低变损的主要措施。S11系列变压器是S9系列的基础上,改进结构设计,选用超薄型硅钢片,进一步降低了配变的空载损耗,目前S11系列变压器的空载损耗比S9系列降低了30%。
为了降低变压器空载损耗,采用高导磁率的软磁材料,将非晶态合金应用于变压器,制成非晶态合金铁心的变压器。非晶态合金引起的滋化性能的改善,其B-H磁化曲线很狭窄,因此其磁化周期中的磁滞损耗就会大大降低,又由于非晶态合金带厚度很薄,并且电阻率高,其磁化涡流损耗也大大降低。据实测,非晶态合金铁心的变压器与同电压等级、同容量硅钢合金铁心变压器相比,空载损耗要低75%-80%。空载电流可下降80%左右。
2.3配电网的经济调度
2.3.1确定合理的线路运行经济区间
由于配电网线路上接带很多配电变压器,因此应根据每一段线路的现有电流和最终电流确定其线径,再根据其负荷的增减合理调整环网线路的开环点,以达到主干线路的负荷平衡,使区域配电网的线路损耗处于较小值。
2.3.2确定合理的变压器运行方式
变压器并非运行在额定容量时最经济,只有当负荷的铜损和铁损相等时才最经济,即效率最高。经过计算,配电变压器经济运行区为60%~85%额定容量。在电房、台区设计时,当台区的负荷是季节性负荷时,应按两台设计,当台区平均负荷处于变压器的经济运行区时,一台运行;当台区平均负荷大于变压器的经济运行区时,两台运行。对于一些发展中的负荷区,应根据负荷的发展情况及时调整变压器容量,使变压器经常运行在经济运行区。
三、降损的主要途径
3.1合理分布配电网功率
因为电网结构、布局是配电网技术耗损的一个重要原因,所以,为了控制这一技术线损,首先应针对配电网内部的功率分配。在环形配电网和电阻成反比的基础上调整全部的网络功率的目标,从而将调整配电线路、网络功率因数当作调整的主要方向。配电网运行功率即指科学配置线路有功功率、合理分布无功率其实就是通过缩短配电线路的无功输电长度、同时,引入无功补偿装置并进行合理配置,是以提高负荷功率因数,并调整无功分布,从而有效降低线路的耗损,进而有效改善输电质量和电网配电,同时提高配电网输电效率。
3.2配电网运行方式的调整
其实调整配电网运行方式主要就是协调、改变运行中的负荷曲线和三相负荷。当配电王运行负荷过大时,峰谷差距就会多大,这是要注意三相不平衡的负荷,同时采用双回路供配电的方式。通过调整回路供配电与负荷平衡的方法,降低回路中的线损、提升配电和变电回路的安全运行,同时合理安排配电时间及负荷。
3.3变压器运行管理的完善
变压器在配电网运行中所占损耗30%-60%,因此以控制配电网线损为目的,加强改善变压器的系统运行的调整。第一,我们依据配电网特点、线损率大小计算出临界负荷以及变压器数量要求,然后按照算出的结果调整变压器的数量,将其运行中的损耗控制在合理范围内且保证最小。以合理运行中的变压器台数为基础,按照其运行中产生的负荷及负荷关系选择变压器运行方式(单独运行或联动)。第二,预备多余变压器,保证在运行中出现问题可以及时替换。
3.4无功补偿
无功线损主要出现在配电网中的线路环节、线损特点、分布状况经过全面的分析、计算之后。在符合配电网系统的基础上,选择合理的无功补偿的方法,进而使得配电网运行中线损的降低。通常情况下,根据不同的电压级别和不同负荷分区,实时进行就地无功补偿,并依据系统负荷进行自动投切。
结束语
综上所述,完善配电网络结构,合理设置无功补偿容量和地点,积极推广使用节能型电力设备,合理确定配电网的运行方式,及时平衡相间负载等,都是降低配电网电能损耗的有效措施,在实际使用中要结合具体电网的特点,有所侧重的使用,这样才能有效降低网损,提高电力能源的社会经济效益。
参考文献
[1]赵云鹏.浅析10KV配电网谐波的危害与治理[J].科协论坛•下半月,2008
[2]张龚,刘新东.论配电网四种无功补偿技术方案的比较[J].数字技术与应用,2008
[3]刘家伟.浅谈我国现行配电系统中谐波的产生原因及治理措施[J].东北电力大学学报,2009
论文作者:张威
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签:负荷论文; 变压器论文; 配电网论文; 线路论文; 晶态论文; 节能论文; 合金论文; 《电力设备》2019年第20期论文;