摘要:随着我国经济的发展,配电网的线路数量明显增加。因此,配电网线路的损耗越来越明显。随着电网终端的损耗,它对电网的损耗起着重要的作用。配电网的损耗直接影响供电企业的经济效益。提高管理质量,对供电企业的发展具有重要意义。所以, 减少配电网线路出现损耗的概率, 不但可以确保配电网系统实现高效率的运行, 而且还能够为企业带来丰厚的经济效益。基于此, 本文主要从以下几方面进行分析, 提出合理化建议, 供以借鉴。
关键词:配电网线损;影响因素;降损措施
导言:线损率是衡量电网电能损耗的一个参数,它不仅是电力行业的技术指标,也是影响电力企业经济性的重要参数。配电网线损率反映了企业的规划布局和设计思想是否合理,生产技术是否先进,也反映了运营管理水平。电能在传递和配送过程中会产生有功功率损耗, 且每个元件都无法避免这种损耗。有功功率损耗和电能损失都叫配电网线路损失, 也叫配电网线损。
对降低线损率的科学研究和技术革新, 一直是电力企业技术投入的重点, 最终目的是减少配电网的线路损失, 提高经济效益。在配送电过程中, 配电网的线路损失消耗极大, 严重影响了配电企业的经济效益。因此, 能否解决配电网线损的问题, 关乎配电企业的前途命运。研究表明, 郑州配电公司整个配电网全年线损量超过8×109 kW•h。通过合理的规划和完善的设计, 可以减少10%以上的线损量, 大大提升了配电公司的经济效益。
1配电网线损的概括
1.1线损的定义
电能的使用需要通过配电网输送。在配电网的运输过程中,在改造、配电等环节都会有一定的线损。电能传输和分配中的线损现象简称线损。根据配电网线损的性质,可分为技术线损和管理线损。其中技术线损是配电网中导线、开关设备、用电设备等元件损耗的综合,通过理论可以将其计算。管理线损主要指由于计量错误、管理不到位等原因导致的线损问题,例如偷电、抄表错误等,需要我们通过加强管理措施来降低线损率。
1.2配电网线损的影响因素
1.2.1电阻因素
电能在传输过程中,会受到电阻的影响。其中线路的导线、变压器等元件都是由铜或铝形成的导体,在电流通过时,它们会对电流产生一定的阻力,这种阻力称之为电阻,电阻越大,电能的损耗就越大。由公式R=U/I可得知:电流与电压成正比,与电阻成反比。在电能传输过程中,由于电能转换成热量散发在空气中,从而造成了线路损耗,由公式Q=I2Rt可知,在电阻不变的情况下,电压越大电流越小,损耗越小。电流、电压因素是直接影响电阻作用的重要方面,我们可以根据它们的关系从而降低电阻作用,进一步减少热量的散发。
1.2.2磁场因素
在电气设备的运行过程中,会形成一定的磁场,在磁场的带动下达到升压或降压效果,从而将电力资源转换为人们使用的电能。当电流通过设备时,电气设备需要吸收无功功率来维持磁场。这一过程会导致磁滞或涡流的发生,造成一定的电能损失。这种损耗的测量应通过电压水平进行。由于损失可以计算清楚,我们称之为固定损失。
1.2.3人为因素
人为因素主要指的是供电管理工作,由管理人员工作不仔细,使得管理工作出现了一些问题,包括违章用电、偷电、电网元件漏电、电能计量错误等情况,从而导致电能产生了一定的损耗。但是,由于管理不当造成的电能损耗是没有规律可循的,这就导致损耗无法同被清楚的计算出来,所以将其称为不明损耗。
2配电网线损构成
配电网线损由三个部分组成。根据损失随负荷的变动情况, 将配电网线损分为固定损失、可变损失和其他损失。
负荷变化时,配电网线路的固定损耗不变。主要受外界电压的影响。当电压施加在配电设备上时,配电设备的运行将消耗电能并产生损耗。变压器、调压器等设备和绝缘子的损耗会受到外部电压的影响,即配电网的固定损耗。另外,配电设备的介质损耗和线圈损耗也是配电网的固定损耗。
可变损失和固定损失不同, 可变损失随负荷变化而变化。当负荷电流改变时, 可变损失也随之改变。配电网的可变损失和通过配电网的电流平方成正比。配电网线损随着电流的增大而增加, 主要由变压器中铜导线的损失、配电网中配电和输电线路的铜导线损失、调压器电抗器等设备的铜导线损失以及其他铜导线的损失组成。因此, 铜损是可变损失的主要形式。
配电网除了固定损失和可变损失之外, 还有一部分损失是其他损失。这部分损失是由于一些跑电漏电引起的, 常常是因为监督不及时、管理不力、教育不到位、管理工作没有深入基层、规章制度没有考虑到个别地区、个别单位甚至个别人。这种配电网的线损称为管理线损或未知损耗。当电能计量设备误差较大或发生故障时,就会发生这种不明损耗。查表时误抄电量,收取电费时误记电量,计算电价时误率计算,都会造成未知损失。线损计算环节还可以计算失配电网的线损。此外,用户参与配电网的盗窃、盗窃、非法用电都会造成不明损失。
供电企业的线路损失也可分为三类, 分别是统计线损、技术线损和管理线损。统计线损是利用统计方法得出的线损, 需要利用电能表计算。电力企业出售给某一户的电量减去供电量, 就是统计线损。技术线损也被称为理论线损, 是通过理论计算出的线损, 不需要通过每一户的电能表进行统计。通过供电设备的状态数据和配电网的负荷数据, 即可通过理论模型计算出理论线损。管理线损是配电网的不明损失。不明损失和理论线损之和, 即为统计线损。
2 低压配电网线损的原因
2.1线损技术管理手段低下, 管理人员素质较低
当前情况下线损管理的主要内容大部分依赖于科技装置及计算。而且, 大部分地方的供电所还使用着比较老旧的相关供电设备, 由于资金紧缺, 大部分的基础设备更替速度都比较慢, 所以整个电网系统工作质量较差, 线损率非常高。另外,由于供电站对管理人员综合素质要求不高,没有电网运行系统,出现紧急情况时,不可能迅速采取正确的应急措施,对自动化仪表的依赖度过高。
2.2用户电表没有按照指定的位置进行配置
在进行线损工作的管理过程中, 因为用户电表无法安装在网下的要求位置而造成的线损现象也是尤为突出的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电能表安装过程中,部分网下业主未按规定标准将电能表安装在所需位置,导致线损统计过程中该环节的用电量出现泄漏,造成用电量计算不准确。因此,线损现象严重影响了电源的运行。
2.3三相负荷不平衡
如果三相负载不协调, 则会导致零序电流增大。这种现象不仅使得相线有所损耗, 还会造成中性线出现损耗, 进而无形中提高了配电线路的损耗量, 这种损耗主要影响变压器的电能质量,从而提高变压器本身的损耗,降低变压器的使用寿命。因此,在线损管理中,当电网三相负荷不一致时,有必要对线路进行修改,使负荷均衡分担。
2.4 管理水平较低
由于目前我国各个区域的经济发展水平参差不齐, 这就容易造成在电气设备的使用上存在一些差异, 其内部管理体系也有着较大的漏洞。而在供电企业不断创新发展时主要是针对建设项目的优化, 但是在开展电力运行的管理工作上却存在较大的问题, 某些供电设备由于其使用年限较长, 很容易造成线损的出现。因为在低压配电的工作中缺少有效的管理体系, 导致在供电系统中其线损问题尤为突出。
2.5部分网用户没有进行变压器使用存档
就目前的线损而言,用户使用的一些变压器不能归档的问题将对供电系统的线损造成很大的威胁。在线损计算中,用户的比功耗和支出会存在差异,使线损问题影响的面积继续增大。
3降低配电网线损的对策
3.1提高配电网线路的运行效率
总的来说,提高配电网线路运行水平主要体现在以下几个方面:一是加大对各级调度运行机构责任心的培养,以安全经济运行为主要目标;二是,根据具体情况调整负荷分配和分配方式;提高用户无功补偿效率,提高线路末端电压,减少配电网过大损耗;加强三相负荷平衡,避免出现不平衡情况对三相负载,应保持在一定范围内,以避免功率损耗。第三, 加大对设备维护的力度, 并且在安全目标的发展下, 加大推广的力度, 最大程度减少因为设备检修以及维护所花费的时间, 尽可能减少设备停运期间所产生的损耗情况;第五, 将区域网损现象当作主要内容, 将无功补偿装置的运作水平加以提升, 并依据无功补偿投切加以控制, 将电压水平加以提升, 减少电能的消耗。
3.2加大配电网设备的改造力度
首先,要根据不同地区的情况进行分析。在分析的过程中,必须遵循经济安全原则。在此基础上,将截面积较小的导线改为截面积较大的导线。其次,对超出使用年限的电能计量装置进行改造,特别要注意改造速度。在这种情况下,电能计量装置的损耗将变得很小,改进后的电能计量装置的精度和灵敏度将大大提高。最后, 要根据电力运行的实际情况, 对于供电的半径进行合理的规划, 针对损耗较高的配电变压器, 必须要有计划的进行淘汰, 在这样的情况下, 就可以整体的提升配电网的工作效率, 减少电力的损耗, 电力损耗的减少也在一定程度上保证了电力运行的稳定性。电力计量装置的线损率就会降低, 电力营销计量的准确性就会得到提升。
3.3优化变压器容量及选址
由于乡村用电情况具有一定的特殊性, 每个用户所使用的负荷都不多, 而且依然具有某些用户离供电设备远的情况。但在配电网中,总负荷较小。如果变压器能放置在这一点上,损耗将是最小的。因为农村的环境有一定的繁琐,而电线的规格也不能详细预算。这样,我们就需要根据农村的实际情况做出适当的估计,只有这样才能找到一个合理的变压器,使损耗概率最小。
3.4加快配电网建设
第一, 我国相关研究人员需要做好调研及其适当的预测, 并根据我国的基本政策、能源等方面进行考虑, 避免配电网中存在不足之处, 为配电网的节能降损提供重要的参考依据。第二, 依据电压层级诸多的情况来看, 对其电压等级做好科学的完善, 最大程度减少变电层次, 减少电网出现过多的损耗。
结束语
综上所述,经过长期的实践和理论研究,形成了多种线损计算和预测方法。供电企业可以根据理论模型计算的线损结果,优化配电网结构,改变供电点位置,合理设计变压器负荷,从而有效降低配电网的线损率。另外,通过分析实际线损率与理论线损率的差异,可以研究影响供电企业运营效率的原因,采取技术降损和管理降损措施,有效降低配电网的线损提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]张琨.配电网线损管理中存在的问题及应对措施[J].企业改革与管理.2019 (24) .
[2]李剑白.10k V配电网线损问题解决方案的创新研究[J].科技促进发展.2018 (s1) .
[3]白涧, 申亚学, 张蕾蕾.风电接入对配电网线损的影响[J].陕西电力.2018 (01).
[4]于文波.基于网络的配电网线损计算与分析系统研究[J].常州工学院学报.2017 (01) .
[5]祝雄年.供电企业配电网理论线损预测及降损措施分析[J].电子技术与软件工程, 2018, (13) :184.
[6]黄匀飞.配电网线损的要因分析及降损措施[J].中国电力教育, 2019, (2) :304-306.
[7]韦晓初.10 kV及以下配电网线损精细化管理及降损措施研究[J].机电信息, 2018, (9) :15-16.
[8]黄晓霞.线损异常分析及管理措施探究[J].科技创新与应用, 2017 (33) .
[9]刘素兰.低压配电网线损异常分析及措施[J].企业改革与管理, 2018(08) .
[10]潘彦君.降低配电网低压线损的措施[J].科技创业家, 2019, (20) :144.
[11]吴晓利, 毛海峰.配电网规划与技术降损[J].吉林电力, 2018, 39 (3) :32-34.
[12]吴鹏.配电网低压线损的组成及降损措施[J].东北电力技术, 2017, 28 (8) :41-43.
论文作者:王军和,马小洁
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签:线损论文; 配电网论文; 电能论文; 损失论文; 线路论文; 负荷论文; 设备论文; 《电力设备》2020年第1期论文;