摘要:当前电力建设进入蓬勃发展时期,降低线损对供电企业而言非常重要,配电网线损计算方法的分析和降损技术措施的研究具有很重要的理论与实际意义,正是因为如此,线损的理论计算方法也成为了学术界和供电企业研究的热点对象,而降损技术措施也成了供电企业节能工作的中也和重要管理任务之一。
关键词:配电网;线损;等值电阻法;降损技术措施
1.线损基本理论概述
1.1线损产生的原因
任何电网中都是存在电阻的,包括导线电阻和设备电阻,电能在电网传输、分配过程中电流必须克服电阻的作用才能形成电能的转移,这种克服电阻所消耗的能量,会引起导电体的温度升高和发热,完成由电到热的转换,热能的形式散失于导体周围的介质中,即产生了电能损耗。因为电阻损耗是由导体对电能的流动的阻碍作用而产程的,故称为电阻损耗;又因为电阻损耗是随着导线和设备中通过电流的大小而变化的,故又称为可变损耗;在交流电路中,电流流过电气设备,使其产生并维持磁场,电气设备才能正常运转,带上负载而做功。在此过程中,由于磁场产生的作用,在电气设备的铁芯中会产生磁滞和祸流现象,使电气设备建立和维护磁场的作用而产生的损耗,故称为励磁损耗,这种损耗与设备接入的电网电压等级、频率有关,与电气设备通过的电流大小无关。
1.2线损管理的有关规定
通过了解《国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法》、《功率因数调整电费办法》、《供电所线损管理办法》、《县供电企业电能损耗规范化管理标准》、《国家电网公司电为网电能损耗管理规定》、《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》、《农村电网节电技术规程》、《电力网电能损耗管理规定》、《电力网电能损耗计算导则》、《电力系统电压和无功电力管理条例》、《电为系统电压和无功电力技术导则》等电网线损管理有关规定和标准,对配电网的线损管理有了一定了解。通过这些规定可以看出国家对于配电网降损方面工作的重视。
2.线损理论计算方法
2.1均方根电流法
均方根电流法是理论线损计算的基本方法,均方根电流法的物理概念和意义是:线路中流过均方根电流所消耗的电能,相当于实际负荷在同一时间内消耗的电能。均方根电流法的优点是:方法简单,根据代表日24小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流后,就可以进行电能损耗的理论计算,容易通过计算机编程软件的方式进行计算;均方根电流法是一种普遍采用的计算方法,计算限速的方法原理简单、易于掌握,适用于局部电网、分支线路和个别设备的电能损耗计算,同时适用于供电场合较为均衡、电网布局紧密程度适中、负荷峰谷差较小、运行状态稳定良好、日负荷曲线较为平缓的配电网线损计算,对10KV及以下配电网的电能损耗计算均采用此法。该算法的缺点是负荷测量和记录的工作量较大,需24小时监测,代表日的选取受主观因素的影响,存在人为误差代表日选取不同会有不同的计算结果,计算过程中产生的误差也较大。
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2.2等值电阻法
3.降低线损的管理措施
3.1降低线损的技术措施
降低线损的技术措施从宏观角度来看,大致分为两类:建设措施和运行措施;建设措施是指要投资来改进系统结构的措施,运行措施一般是指在日常运行中不投资或减少投资来改进系统。降低线损的技术措施主要有:(1)加强电网升级改造与运维检修;(2)加强电网及设备的经济运斤;(3)做好电网的无功补偿;(4)合理规划电网结构;(5)采用低损耗和有载调压变压器,逐步更新高损耗变压器等。
3.2加强电网升级改造与运维检修
配电网结构的优劣程度是影响线损能否降低的最直接因素,在降低线损的技术措施中起到举足轻重的作用,一个理想化、布局合理、结构优化的配电网络,必须是在能向电力用户提供合格电能的同时,对供电企业本身来讲,还必须使电网具有保持长期防损高效运行方式的能力,实现较高的经济效益,然而这些问题常常是现在日常管理工作中容易忽略的。在这个层面上来讲,一定要注重电网的改造建设和运维检修。配电线路的损耗与电压的平方成反化关系,线路升压后的降损电量。随着负荷的不断增长,应将110KV和220KV电压引进城乡电网,进行城网和农网技术改造,是降损的有效技术措施之一,对电网进行升压改造,逐步淘汰非标准电压,简化电网等级,形成智能电网,减少重复的变电容量,其降损效果是显著的。
3.3加强电网及设备的经济运行
适当提高电网的运行电压。在配电网中,当输送容量不变时,电流与电压成反比,相应地提高运行电压,提高力率,可以达到降损的目标。这在高压大电网中是成立的,因为在35KV及以上电网中,变压器的铜损可占整个电网电能损耗的70%以上,铜损与运行电压的平方也是成反比的其相应的运行电压越高,铜损就越小,因而总的电能损耗也越小,反之亦然。在配电网中,情况有时恰恰是相反的,配电变压器的铁损占整个配电网的50%-80%,它与配电网运行电压的平方是成反比的。特别是配电变压器在深夜运斤时,因负荷低,所运行电压较高。电压越高,造成的空载损耗就越大。对于配电网在所有情况下都片面的强调提高运行电压是非常不合理的。使电网设备保持经济运行将最大程度的节约电能,不仅提高线路整体健康水平,设备的超载和空载等一些列不经济的运行方式都给电能损耗带来了负担。
4.结束语
电力网线损历来是电网经营企业生产经营活动中重要的管理与考核内容之一,由于它分布于电力发、输、变、配、用全过程传输的各个环节,点多面广,复杂多变,传统的人工管理与统计方式往往使得各级线损管理人员有着看不清、算不准、弄不明白的困惑,它的准确性和真实性直接影响着公司领导及线损管理人员的降损科学决策和对症措施。因此,线损理论计算和降损技术措施的深入研究永远也不会过时。
参考文献:
[1]盛万兴,孟晓丽.配电系统综合节能技术[M].北京:中国电力出版社,2010
[2]刘两江.线损管理与节约用电365问[M].北京;中国电力出版2011
[3]钟贵传,王星华,钱同海.配电网理论线损计算方法综述机.电工技术,2011(05):35-36
论文作者:陈隆基
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签:电网论文; 电能论文; 线损论文; 电压论文; 措施论文; 电流论文; 方根论文; 《电力设备》2017年第26期论文;