试论城市中低压配网电能损耗综合分析论文_张汝建

试论城市中低压配网电能损耗综合分析论文_张汝建

(广东电网汕头澄海供电局有限责任公司 广东汕头 515800)

摘要:现阶段,城市中低压配网建设运行过程中存在严重的电能损耗问题,不仅加剧了能源资源浪费程度。也导致电力生产成本增加。为有效降低城市中低压配网电能损耗率,本文立足实际,从影响低压配网电能损耗率因素与降低低压配网电能损耗措施两个方面对城市中低压配网电能损耗问题做综合分析,以供参考。

关键词:城市用电;低压配网;电能损耗;原因;解决措施

在现代社会,电能是推动社会进步、经济发展的重要能源资源之一,要想促进城市发展,就必须完善电力建设。近年来我国电力建设水平有了显著提高,但城市低压配网建设中仍存电能损耗严重等问题,给城市建设以及经济发展造成了阻碍。城市中低压配网具有线路接线复杂、电压等级低等特点,在运行过程中本身会引起一定量的电能损耗,在加之部分电气设备缺乏管理维护,设备运行效率不高,更会加重电能损耗程度,因此,在全部的电能损耗类型中,线损所占比例较大,但同时降损潜力也较大【1】。为有效解决城市中低压配网电能损耗问题,下面首先就引起线损的原因做详细分析。

1城市中低压配网线损率影响因素分析

现阶段,常将线损分为管理线损与技术线损两大类,其中管理线损中包括需求侧管理不到位、偷电等组织管理因素造成的能量损失;而技术线损主要是指电流流经原件产生的能量损耗【2】。下面就城市中低压配网电能损耗原因做具体分析。

1.1线路因素

在城市低压配网运行过程中,配网的供电质量受线路供电距离长短影响。在导线截面相同的情况下,线路供电半径长,对电能的损耗程度也相对严重;线路供电半径短,末端压降较小,线损率也相应较低。因此在进行城市低压配网设计与建设过程中,若未能全面考虑环境、建筑等因素,导致电网规划不合理,使得负荷中心与电源之间距离较长,便会出现严重的电能损耗问题【3】。此外,线路布局缺乏科学性,近电远供、迂回供电等,也会导致电能损耗率上升。

除却供电距离外,电路截面半径也是影响低压配网耗电量大的重要原因。具体如,当导线截面较小时,若有大电流流经便会产生大量热量,从而引起电能损耗,同时也会影响线路安全。实践表明,若线路长期处于负荷运行或空载、轻载状态,都会引起严重的电能损耗问题,而只有当线路达到最佳经济运行状态时,线损率才会降低。目前许多城市的线路线径较小,导致线路运行存在较大安全隐患,同时当大电流流经时也会产生严重的电能损耗问题;且城市内许多电气设备老化严重,长期处于负荷状态,安全性与可靠性较,且长期存在漏电情况,这些问题均导致线损电量增加,能源资源浪费严重【4】。另外,城市内部分设备得不到及时维护与管理,设备绝缘等级较低,泄漏、阻抗增大,最终导致有功损耗增大。

1.2 配电设备因素

配电网电变压器等设备在运行过程中也会引起电能量损耗,且由设备原因引起的电能损耗在配电网总损耗中占有较大比例。经研究分析发现,由设备引起的电能量损耗主要表现在以下方面:一是在配电变压器安装位置设计方面缺乏科学性,使得配电变压器偏离负荷中心,导致电能量损耗上升。二是低压无功补偿不合理,存在高峰欠补、低谷过补情况,导致电能量损耗严重。三是配电变压器容量与实际负荷不相符,导致电能量损耗率上升。此外城市低压配网中还许多高耗能电气设备,这些高耗能设备未及时更换导致电能损耗率上升【5】。最后,在城市低压配网运行过程中,常出现低压线路三相负荷不平衡的情况,这一现象会导致中性线电流增大,最终造成电能的损耗与浪费。

1.3运行方式

城市中低压配电网属于环网设计,运行模式为单幅射网运行。该种运行模式有一定的优点也有一定缺点,优点是当线路出现故障并且被有效隔离后,负荷可由另一处电源点供电,同时在合理选择开环点的情况下,负荷可以被分配到不同的电源点,这样流经电路的电流会得到优化,线损率也会相应下降。但当前城市低压配网中却普遍采用支线联络的方式,具体为线路结构呈现网格结构,在这种联络方式下,配网运行相对但却存在超负荷运行情况,会导致电能损耗率上升。由此可见,低压配网结构、运行方式同是影响城市低压培养电能损耗率的重要因素,要想有效减少电能损耗,提升配网运行的经济性与可靠性,就必须优化网络结构设计,提高线路负荷能力以及直线互供能力。

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2城市中低压配网降耗措施

在社会用电量持续增加且能源资源枯竭程度加剧的背景下,城市中低压配网电能损耗问题不容忽视,相关电力企业必须针对低压配网设计与运行过程中存在的问题,及时采取相应措施手段降低电能损耗率,提高配网运行的经济性与安全性。下面就城市中低压配网综合降耗措施做具体分析。

2.1 线路降损

若导线横截面较小,会使线路长期处于超负荷运行状态,导致电能损耗增加。因此在对城市低压配网进行优化时,首先需对线路进行优化,具体如增大导线横截面,提高导线负荷能力,最终实现有效降损。但是在对导线横截面进行改造过程中,工作人员应正确认识到,导线横截面并非越大越好,而是要与实际的供电需求相符,并在此基础上从导线使用的经济性角度出发,科学设计导线横截面,切实做好低压配网降损工作。对于城市中一些“卡脖子” 线路,工作人员也需结合具体情况适当增大其的横截面,有效降低线路损耗【6】。通常情况下,在设计与确定导线横截面时是按照流经导线的最大负荷电流以及导线的机械强度、发热条件等因素确定。此外,在城市低压配网运行过程中,配网的供电质量受线路供电距离长短影响,因此在进行城市低压配网设计与建设过程中,需全面考虑环境、建筑等因素,合理设计、规划线路,有效控制负荷中心与电源之间的距离避免出现近电远供、迂回供电等情况,有效降低电能损耗。

2.2 变压器降损

针对变压器在运行过程中产生的能量损耗问题,相关电力企业应采取以下措施进行优化、解决。首先是根据城市内低压配网的实际运行环境以及业务范围合理确定配电变压器的容量。在选择、确定配电变压器的容量时一方面要考虑设备的功率损耗情况,一方面要考虑设备运行的经济性。实践表明,将城市低压配网中配电变压器的利用率选择在其额定容量的70%左右,其的经济性表便有了保障,但若从变压器的降耗效果分析,则应将变压器的利用率确定在40~80%之间,可获得相对理想的应用效果。在城市低压配网建设过程中,部分电力企业会选择采用更新更换轻载与重载变压器的方法进行降耗,这种方式虽能在一定程度上降低电能损耗,但是经济成本高,并且更换下来的性能尚且良好的设备被闲置后又会产生另一种形式的浪费,因此建议相关电力企业可根据线路全年的实际负荷情况,将重载和轻载配变进行调换,这样既达到了降耗目的,也提升了配网运行的经济性,可谓一举两得。

2.3配网运行方式调整

现阶段,城市中低压配网运行方式不甚科学合理,这样会导致电能损耗量增加,因此电力企业也可通过调整配网运行方式进行降耗,从而提升电力资源利用率。具体措施有,在技术以及经济等条件允许的情况下,可采用有载调压设备,以适应在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压,有效降低电能损耗。

结语

综上所述,目前城市中低压配网建设运行过程中存在的电能损耗问题,不仅加剧了能源资源浪费程度,也导致电力生产成本增加。为此,相关电力企业必须针对低压配网设计与运行过程中存在的问题,及时采取相应措施手段降低电能损耗率,如优化线路设计、调整配网运行方式等,从各个方面降低配网损耗,提高配网运行的经济性与安全性。

参考文献:

[1]杨勇.城市中低压配网电能损耗综合分析研究[J].电气时代,2018(09):72-73.

[2]金玮. 城市中低压配网改造方案设计与优化研究[D].南昌大学,2018.

[3]毛先峰.低压配网三相不平衡运行的影响及治理[J].电工技术,2017(06):99-100.

[4]张乐. 涞源县低压配网分相共补自动补偿器应用综合效益评价[D].华北电力大学,2015.

[5]李广超. 低压配网负荷三相优化平衡算法研究与可视化软件开发[D].华北电力大学,2014.

[6]王拓,甘文泉,王朝晖,彭勤科,卫军胡,许宏斌,胡保生.应用面向对象方法做电网(配网)电能损耗理论计算[J].电力系统自动化,1997(11):22-24.

论文作者:张汝建

论文发表刊物:《河南电力》2019年7期

论文发表时间:2020/1/3

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