摘要:电力资源是我国目前经济社会发展的必不可少的能源。电力公司在供电的时候会存在一些电能损耗。因此,降低电网的电能损耗,提高供电管理水平非常重要。10kV配电网无功损耗在整个电力系统的损耗中占有非常大的比例,所以降低10kV配电网的损耗就能降低整个电力系统的电能损耗了。本文主要分析了10kV配电网损耗产生的原因两个主要原因,并针对这些原因,提出了降低电能损耗并提高供电质量的对策。
关键词:10kV配电网;电力系统;电能损耗;提高电压质量
在电力供电系统中10KV配电电网与用户的关系最为紧密,配电网线损耗是电力在输送过程中产生的电压损失。耗损电量与配电网供电总量的百分比就是配电网线损率,也称线损率。一般情况下,配电网的线损率在2%—3%之间,严重的可能达到10%以上。电力传输过程中,导体温度会上升,导致电线的绝缘材料老化、影响它的使用寿命,如果没有及时处理,可能会引发严重的电力事故,造成人们群众的财产损失。所以,在电力系统中,要采取一定的措施,降低配电网的线损率,提高供电质量。
一、电网电能损耗的组成
电网运行过程中,电能的损耗是不可避免出现的现象。电能从发电到运输再到用户,要经过好几个环节,从发电到用电这个过程中,就会造成电能的损耗。下图就是电力输送过程。
我国电能损耗主要有三部分组成。第一个是变动损耗,电网运行的机组负荷波动产生的损耗,机组损耗与负荷成正比,机组负荷越大,它的损耗也越大;反之亦然。第二个是固定损耗,这个跟电网的负荷与电流没有关系,主要跟电网的电压有关系,电网的电压出现变化,会造成电网三相负荷不平衡,造成电压的损耗。第三个是其他损耗,电力系统在运行的过程中,因为一些其他客观因素引起的损耗,比如不明线损或者管理不当引起的。
二、降低电网损耗的措施
供电线是电网和电力用户之间的桥梁,在电力输送过程中,线损率达到了80%以上。而我国不少电网在建设和规划的时候,存在不合理不科学的情况,一些供电线路半径过长,造成浪费,还有一些导线截面与载流量不匹配,无法达到理想的运行状态。目前大部分电力系统的变压器运行的方式都是固定的,但是不同的季节与不同的时间段,居民对用电的需求是不同的。比如冬季取暖是用电的高峰期,这就需要及时调节变压器的电压;此外,配电压的无功补偿存在过量和不足的问题。因此,变压器的损耗和线路损耗是10KV电网中主要的损耗。因此,降低10kv配电网的损耗,最主要的措施就是优化电网中的变压器和电力线路。
(一)降低变压器损耗的措施。
在电力运营的过程中,变压器是生产过程中的主要生产设备。一般来说,供电、发电到用电,电力系统的整个环节都要经过变压器的处理。配电变压器的容量比较大,所以它的总损耗也是非常大的。大量的实践证明,配电变压器的损耗在10KV线路损耗中达到了80%左右,因此,降低配电变压器的损耗是降低整个电力损耗的关键。其中最常见的方法有两种,一种是使用新型变压器,另外一种就是对配电变压器的容量进行科学的配置。
(二)调整运行电压
在母线上调整变压器的分接头或者投切电力电容器,在电压稳定的情况上对运行电压进行有效地调整,是降低电压损耗的一种有效方式。自动调压器可以自动跟踪输入电压的变化,能让恒定输出电压得到三相自耦式变压器的保证,能够对输入电压在20%的范围内自动调节。而自动电压器的价格比较实惠,在投入资金比较少的情况下,也能极大的改善电压质量。如果将自动变压器与自动无功补偿装置配合使用,降损效果更佳显著。目前,很多大多数电力公司还没有广泛使用自动变压器,所以自动调压器在使用和选择方面依然存在不少问题,比如维护部及时,安装不合理等问题。
(三)调整平衡三相负荷
电网的三相负荷不平衡就会增加配电变压器和线路的损耗。变压器的损耗主要包括空载损耗和负荷损耗等,电压在正常运行的过程中,变压器的输出电源是比较稳定的,因此它的空载损耗处在恒量守恒的状态下。如果变压器的负荷发生变化,那么负荷的损耗也会发生变化,变压器的负荷与电流负荷的是正相关的关系。三相负荷在不平衡的状态运行,变压器的负荷损耗就是三只单相变压器的负荷损耗之和。而一旦三相负荷处于平衡状态,变压器的损耗会变得非常小,所以要对电网的三相负荷进行合理调整,让它处于一个相对平衡的状态。一旦三相负荷在低压侧实现平衡,相对应的高压侧也能实现平衡。高压侧能够反映低压电网的三相不平衡问题,当三相负荷不平衡的时候,高压线的电能损耗会增加12.5%的幅度。
(四)大范围推广节能变压器
目前,电力系统使用的变压器都是普通的S9型硅钢片变压器,这种变压器的损耗非常大。而非晶合金变压器的节能效果非常明显,而且对电力输送没有什么特殊的要求,无论是在电力使用的高峰时间还是低峰时间段,它都能持续节能。对农村电网和城市电网的降耗节有着积极的作用,非晶合金变压器可以降低80%的空载损耗,它的使用时间也比普通的变压器时间要长。目前很多电力公司已经认识到非晶合金变压器在降低电网耗能方面的作用,不少公司已经开始逐步推广使用非晶合金变压器。
(五)无功补偿
10KV供电线路损耗大的原因主要是供电线路比较广、季节性比较强,所以供电线路的功率因数比较低,有些地区功率因数达到了0.4以下。因此,提高功率因数是降低电能损耗比较有效地措施。通过实践证明,在受电端安装电力电容器可以提高功率因数。在安装电力电容器装置的时候,要保证无功分散补偿的平衡状况,才能保证负荷末端接近无功补偿,有效地控制电能的损耗。当额定电流的变压器空载电流一般比例大概是10%左右,它的无功因数是0.2左右,如果能够将无功因数提高到0.8左右,那么就能大大提高空载负荷功率因数,降低电能损耗。
无功补偿前后线路的效益比较
10kV配电线路的电压经常出现偏低或者偏高的情况,所以往往导致无功功率不足或者过剩的情况。而电力系统电压不稳定主要受无功功率系统的影响,所以要保持整个电压系统稳定,就要达到一定的无功补偿容量,积极推广无功补偿,让电压具备足够的无功调节能力。此外,在电压偏差允许的情况下,可以将调压电容器与补偿电容器相结合的方式,这样就能保证在电力负荷高峰运行或者在低谷负荷时段能够满足逆压调整的需求。
结语
10KV配电网电能损耗主要是变电压器和电线的损耗,因此电力公司应该对这两方面进行有效控制,引进先进的供电技术,提高电力工人的业务水平,及时优化电网结构,做好电网损耗管理工作,才能最大限度的降低配电网的损耗,提高供电质量和供电水平,提升电力企业的经济效益。
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论文作者:黄晓明
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/26
标签:变压器论文; 电网论文; 电压论文; 负荷论文; 电能论文; 电力论文; 配电网论文; 《基层建设》2016年12期论文;