摘要:配电网的线损问题一直是运维管理人员重点关注的问题,在分析其成因时,可以将其成因大致分为技术性和管理类两个方面,以此来制定相应的解决方案来应对配电线路经常出现的线损问题。线损问题造成了电能损耗和企业经济利润的降低,使其成为当前供电企业管控的主要对象,也围绕线损问题开展了一系列管控工作。本文主要就当前线损影响因素和降损的相关技术性措施进行了研究。
关键词:配网线损;降损技术;措施;
线损是电力企业的重要经营指标,是企业管理的重要内容之一。在电力系统运行损耗中,配电网的损耗占了绝大部分。配电网的覆盖范围广,情况复杂,有着巨大的节能潜力。因此,如何采取有效的技术措施来对配电网进行节能改造成为了工作人员需要解决的问题。
1影响配网线损技术因素
1.1配网布局和结构的影响
一些老城区在早期配网线路结构布局上,因为当时受到设计能力和技术水平的影响,城镇规划不到位,设计布局在电网结构上会出现许多不合理的地方,比如配网线路接线方式采取分支辐射单向接线,在布局和结构上超过规定的供电半径等。此外,配电线路上负荷点较多、较分散,配电变压器供电点和用电负荷中心较远,导线截面和载荷不符合等都会导致配网线路运行功率因素低于标准要求,从而造成技术损耗。
1.2三相电流不平衡的影响
三相电流不平衡问题主要出现在低压线路的运行中,由于三相电流不平衡问题造成的线损普遍存在,其影响力不可忽视。当中性线有电流经过时线损必然会增加,但是由于三相电流负荷的不同所引起的线损情况也不一样,主要可归类为以下几种:首先如果一相负荷重而两相负荷轻,线损会比电流平衡时升高约5%;其次如果一相负荷重,一相负荷轻,一相负荷平均,当中性线和相线相同,则线损比平衡时增大约6.68%;此外,如果两相负荷重而一相负荷轻,中性线依旧和相线相同,此时的线损比平衡时升高约20%;最后,当中性线和相线不相同,比如是相线的一半,则线损会升高一倍。
1.3计量设备的影响
计量设备在计量过程中会受到电网运行环境的影响,如果其长期在超负荷环境或是湿热度高的环境、粉尘环境中运行,则设备很可能会出现故障,导致计量错误或出现未完全计量的情况。目前,四川地区普遍使用的计量设备为电子式本地费控智能表,计量设备智能化程度的提高不但增强了计量的精准度,也能尽量减小环境因素造成的影响,结合采集系统及采集设备与计量设备配套使用,为计量计费、线损治理等工作的顺利开展奠定了良好条件。
1.4无功损耗的影响
由于在早期线路规划设计中,没有全面考虑线路和配电变压器的无功补偿问题,在无功作用下导致电网产生有功损耗,而电压的水平也影响着可变线损和不变线损,导致无功损耗的情况增多。
2配电网节能降损的技术措施
由于线损会造成巨大的危害,所以应对配电网进行节能改造。配电网节能降损的技术措施较多,将其归纳后如表1所示。下面将分别对各技术措施作简要介绍。
表1节能降损技术措施分类
2.1线路改造
线路损耗在整个配电的损耗中占相当大的比重。在设计配电线路时,传统的方法是按允许电压降、导线机械强度和导线长期允许安全载流量等因素确定。从节约能源的角度出发,应将“电能损耗”作为配电线路选择导线截面的依据之一,即在经济、合理的原则下,适当增大导线截面积,减少配电线路的电能损耗。
2.2无功补偿
无功补偿应按照“统一规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则进行,目前往往分为集中补偿、分散补偿和随器补偿三类。
2.2.1集中补偿
集中补偿主要安装在变电站的低压侧,用于补偿主变压器本身的无功损耗,并减少变电所以上输电线路的无功,从而降低供电网络的无功损耗。在变电站进行补偿主要采用的是电容器组,其投资一般较大,具体要求是保持变电所二次母线的功率因数在0.9~1之间。
2.2.2分散补偿
分散补偿主要针对的是10kV线路。这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关。其安装容量和安装位置如表2所示。
表2分散补偿
2.2.3随器补偿
随器补偿主要安装于10kV配电变压器低压侧母线,用于补偿配电变压器空载损耗和感性用电设备的无功功率损耗。根据实地调研,随器补偿在很多地区都普遍存在,是当地无功补偿的主要手段。
2.3使用单相变压器
单相变压器比同容量的三相变压器铁损小5%~10%,且单相配电变压器体积小、质量轻、安装方便,可以最大限度地深入负荷中心,缩短低压网络供电半径,减少因三相负荷不平衡带来的配变和线路的有功损耗。它的推广和使用是实现“小容量、短半径、密布点”,达到降损节能的重要措施。目前,单相变压器已在南京等地应用,并取得了较好的降损效果。
2.4采用节能型变压器
配电变压器损耗巨大。有资料表明,有的地区配电变压器的损耗甚至占到了配网总损耗的60%以上。我国配电变压器经历了SJ、SK、S7、S9及S11等几个系列的替换过程。目前,S7型之前的产品已被市场淘汰,S9型节能变压器成为市场主流产品。配电变压器的节能潜力相当明显,可进一步降低配电变压器的损耗,尤其是空载损耗值。降低配电变压器损耗,一个很重要的措施就是使用节能型变压器,主要包括S11系列的变压器和非晶合金配电变压器(SBH11-M)
2.5计量装置改造
由于计量装置数量巨大,因此做好电能表的更换工作将会产生巨大的经济效益。建议将机械式的电能表更换为电子式电能表。
2.6平衡三相负荷
负荷不平衡不仅会影响变压器的安全运行,同时也会增加线路和变压器的损耗。对于三相不平衡的负荷,调整负荷是主要手段。
2.7缩短供电半径
如果供电线路太长,超过了合理的供电半径,将会造成线路的电阻增大,损耗增加,应采取去弯取直的办法进行改造。
2.8谐波治理
谐波污染同样会增加配电网的损耗。一些大型的化工厂、铁路和钢厂是电力系统中主要的谐波源,需要进行谐波治理。
2.9电网升压改造
对于电网升压改造,一般是指将10kV的电网升压至20kV,将35kV的电网升压至110kV。由于电网升压改造涉及到大量的线路、变压器等电力元件,因此投资巨大,在升压改造时,需要做出严密的技术论证和经济效益论证。
结语
在我们当今这个重视环保与节能的时代,相关工作人员积极有效的解决配电网损耗的问题,同时提出有效提高供电可靠性的新方法和新途径,是符合我们国家的节能减排的倡导的,当今社会是技术与经济紧密联系的综合体,我们要在经济上有大的发展和取得大的成就,就必须在技术上保持先进性,在今后的配电网技术中,我们一定要进一步发展其节能降损技术,使我们国家在节能降损方面走在时代的前沿。
参考文献:
[1] 梁悦嫦. 配电网节能降损技术改造措施[J]. 数字通信世界,2017(3):261-263.
[2] 庞志新. 关于配网线损及其降损技术措施的研究[J]. 低碳世界,2017(27):70-71.
[3] 王征. 基于配电网线损管理中存在的问题及降损对策[J]. 科技创新与应用,2017(25):113-113.
[4] 杨志骅. 10kV配电网线损及降损措施的探讨[J]. 山东工业技术,2017(14):206-206.
论文作者:陈君仪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:变压器论文; 线路论文; 线损论文; 节能论文; 负荷论文; 措施论文; 配电网论文; 《电力设备》2019年第4期论文;