邓国栋
(内蒙古乌兰察布电业局 012000)
前言:
电力网电能损耗(简称线损)是国家考核电力部门的一项重要经济技术指标,也是电力系统设计水平、生产技术水平和经营管理水平的综合反映,所以采用和推广新技术、强化线损管理、降低电网损耗,对搞好节能和提高电力企业经济效益具有非常重要的意义。
线损不仅影响供电企业的经济效益,而且造成社会能源的浪费,因此,研究降低线损、更好地进行线损管理不仅具有理论意义,也有极强的实际应用价值。其理论意义表现在:它反映了地区电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。线损的稳步降低,是供电企业管理水平逐步提高的体现。
一、电能损耗的组成
电能损耗是电能在输电、变电、配电、用电等各个环节中的损耗,它可分为固定损失、变动损失、其它损失三部分。固定损失 一般不随负荷变动而变化,只要设备带有电压,就要消耗电能,就有损失,与通过设备的功率或电流大小无关,因此,也叫空载损失(铁损)或基本损失。主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失、电晕损失、电容器和电缆的介质损失、电能表电压线圈的损失等。变动损失它是随着负荷的变动而变化的,与电流的平方成正比,因此,也称可变损失或短路损失(铜损)。主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铜损,输、配电线路和接户线的铜损,电能表电流线圈的铜损。其它损失是指在电能的输、变、配、用过程中的一些不明因素和在供用电过程中的偷、漏、丢、送等造成的损失,习惯称为不明损失或管理损失。
二、引起线损过高的原因
1、电网规划不合理,电源点远离负荷中心,长距离输电使损耗升高;或因线路布局不合理,近电远供,迂回供电,供电半径过长等原因使损耗升高。导线截面过大或过小,线路长期轻载、空载或过负荷运行,不能达到最佳经济运行状态引起损耗升高。线路老化,缺陷严重,瓷件污秽等原因引起绝缘等级降低,阻抗、泄漏增大,损耗升高。无功补偿不足或过补偿,致使无功穿越,影响了供电能力,使线路损耗升高。
2、变电主设备损耗过高,运行方式不科学,致使主变压器不能按经济运行曲线运行,造成主变过负荷运行或轻载运行。无功补偿容量不足,无功穿越严重,通过线路、变压器传输,造成功率因数低,电压质量差,有功损耗增加。主设备老化,缺陷不及时消除等原因使介质损耗和瓷瓶、瓷套泄漏增大,导线接头设备线夹接触电阻增大,损耗增加。
3、配网损耗过高,配电变压器容量与负荷不匹配,造成“大马拉小车”或“小马拉大车”,引起损耗增加。配电变压器安装位置不在偏离负荷中心。低压无功补偿不合理,高峰欠补,低谷过补。电压等级设置不合理。高耗能配电变压器没有及时更换。低压线路三相负荷不平衡,引起中性线电流增大,损耗增加;因低压线路过长引起末段压降 过高使损耗增加;接户线过细、过长,破损严重使损耗升高。
4、计量误差大,电流互感器角误差不符合规定要求,精度不够。二次线截面过小,二次压降过大。用电负荷小,计量设备容量大,长期轻载或空载计量,使计量误差增大。
三、管理原因分析
(1)营业工作中抄、核、收管理不到位,漏抄、估抄、漏计、错计现象严重。
(2)内部生活、生产用电无表计计量。
(3)对排灌、供热等季节性供电配变不能及时停运。
(4)计量设备不按周期检修、校验、轮换。
(5)用户违章用电、窃电。
四、降低线损的措施
为了保护经营成果,降低线损,提高企业的经济效益,针对造成线损率过高的具体原因,分别从技术和管理两方面制订降损措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降低线损的技术措施包括需要增加一定投资对电网进行技术改造的措施和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。
1、改善网络中的功率分布
我们知道系统功率在环形网络中与电阻成反比分布时,功率损耗为最小,我们称这种功率分布为经济分布。为了降低网络功率损耗,可以采取改变系统运行方式,调整运行参数和负荷率等措施使网络的功率分布接近经济分布,使网络运行更经济,功率损耗为最小。在有功功率合理分配的同时,还应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排补偿,减少无功远距离输送。增设无功补偿装置,并合理配置,以提高负荷的功率因数,改变无功潮流分布,可以减少有功损耗和电压损耗,可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。根据公式δP %=〔1 -(cosΦ1/cosΦ2)〕×100 %当功率因数由cosΦ1 提高到cosΦ2 时,则线路中的功率损耗降低率为δP %,可以计算出当功率因数由0.7 提高到0.9 时线路中的功率损耗可减少39.5 %。
2、合理安排运行方式
电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。在系统有功负荷经济分配的前提下,做到电力网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。而变电站的经济运行主要是确定最佳的变压器运行组合方式和最佳负荷率。对于环网的合理运行方式的确定,到底是合网运行还是开网运行,以及在哪一点开环都是与电网的安全、可靠和经济性有关的问题。从增强供电可靠性和提高供电经济性出发,应当合环运行,但是合环运行会导致继电保护复杂化,从而使可靠性又受影响。而开环运行应根据网损计算结果并考虑安全性和可靠性原则选择最佳解列点。
3、电力网的合理运行电压
电力网的运行电压对电力网中的元器件的空载损耗均有影响。一般在35kV 及以上供电网络中,提高运行电压1 %,可降低损耗1.2 %左右。要提高电网的电压水平,除了提高发电机出口电压外,主要是搞好全网的无功平衡工作,其中包括提高用户功率因数,采用无功补偿装置等。在无功平衡的前提下调整变压器的分接头也是重要手段。在6~10kV 农配电网中,由于空载损耗约占总损耗的50 %~80 %,特别是在深夜时,因负荷低,则空载损耗的比例更大,所以应根据用户对电压偏移的要求,适当降低电压运行。而对于低压电网,其空载损耗很小,宜提高运行电压。所以在电网运行中,大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。
4、变压器的经济运行
据统计,电力网中变压器的损耗占全系统线损总量的30 %~60 %,降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。根据负荷的变化适当调整投入运行的变压器台数,可以减少功率损耗。当负荷小于临界负荷时,减少一台变压器运行较为经济;反之,当负荷大于临界负荷时,并联运行较为经济。一般在变电站内应设计安装两台以上的变压器为改变系统运行方式的技术基础。这样既提高了供电的可靠性,又可以根据负荷合理停用并联运行变压器的台数,降低变压器损耗。同时变压器一般要选用节能型。对于负荷受季节变化影响大的农配电变压器,可以采用子母变压器,可根据不同季节的负荷情况,选择投切容量降低空载损耗。
5、进行电网改造
由于各种原因导致的电网规划不合理,如送变电容量不足,出现“卡脖子”现象;或电源点远离负荷中心,长距离输电;因线路布局不合理,近电远供,迂回供电,供电半径过长等现象,不但影响了供电的安全和可靠性,还使电网损耗升高。
(1)调整不合理的网络结构
进行电网改造,通过架设新的输配电线路,改造旧线路,在考虑电压降、建设投资、机械强度和发热等条件下根据经济电流密度适当加大导线截面,改造迂回线路,消除“卡脖子”现象。制定按期发展建设的电网规划,确保电网安全经济运行。
(2)进行电网升压改造
对电网进行升压改造,简化电压等级和变电层次,减少重复和变电容量,既提高了供电能力,还可以收到很好的降损效果。因为变压器损耗占电网总损耗很大的比例,减少重复的变电容量 和采用节能型变压器是一项切实可行的节能措施,具有明显的经济效益。
(3)优化电源分布
电源布置方式不同,电能损失和电压损失会有很大的差异。电源应尽量布置在负荷中心,对负荷密度高,供电范围大的重负荷区,优先考虑两点或多点布置。这样不但有显著的降损节能效益,同时有效地改善了电压质量。
(4)推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料如采用新型节能型变压器,新型合金导线等都会收到显著的节能效果。
结束语
降低线损是供电企业提高经济效益的一条重要途径,线损管理工作者要将加强管理和技术降损有机地结合起来,即在加强线损管理的同时还要根据本地电网的实际需要,选择合适的技术措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
论文作者:邓国栋
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签:负荷论文; 变压器论文; 电网论文; 电压论文; 损失论文; 功率论文; 线路论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;