摘要:笔者主要从台区低压线损的计算及组成、降低电流流过导线在电阻上的消耗等几方面概述了本文主题,旨在与广大学者共同探析。
关键词:低压配电;台区线损;降损措施
线损率是国家考核供电企业的重要技术经济指标,是电力企业完成国家计划和企业达标的主要内容之一,是衡量供电企业计划管理、技术管理、运行管理、用电管理、营业管理、计量管理水平的高低。电网中高压输电线路造成的网损相对较少,线损主要来自中低压配电网的损耗。因此,要搞好配电变压器台区管理,降低由管理原因造成的线损,通过技术更新及改造减少技术线损,提高供电企业的经济效益。几年前,广东省某地区供电局在电力营销活动中,全年完成供购电量95.5亿kW•h,市区部分完成供电量33.9亿kW•h,全年累计线损率为7.28%。在全年的电力营销过程中,中低压配电网损失电量2.468亿kW•h,10kV以上电压等级电网电能损失所占比例并不大,主要集中在配电台区(公用变压器、专用变压器)的低压电能损耗。初步统计,市区共有配电变压器约5500台,其中专用变压器约3000台,公用变压器约2500台,如果按专变损耗占线损30%,公变损耗占线损70%估计,平均每个专用变压器台区每年损耗电量约为2.40万kW•h,而公用变压器台区则高达6.98万kW•h。
一、台区低压线损的计算及组成
1.配电台区低压线损率的计算
台区低压线损率=[(供电量-售电量)/供电量]×100%,供电量为台区总表(或考核表)的抄见电量,售电量为台区内所有低压用户的实抄电量。
2.配电台区低压线损电量的组成
(1)低压线路(含接户线)上流过电流时在导线上消耗的电能表达式为ΔP=3I2Rt,当运行时间一定时,电能损耗和电流的平方、线路总电阻成正比。由于导线单位长度的电阻很小,大部分损耗是由于电流过大造成发热、电晕和线路过长造成的。
(2)未计入售电量的电器设备电能
1)每个单相感应式电能表每年耗电约12kW•h,每个单相电子式电能表每年耗电3~5kW•h。以该市升平区027号公用变压器台区为例,2006年全年供电量为614040kW•h,售电量为482144kW•h,损失电量为131896kW•h,线损率为21.48%。该台区共有用户700户左右,其中感应式电能表约400只,电子式电能表约300只。按上述损耗计算,全年电能表的损耗为6300kW•h。
2)配电室或配电箱中每个交流接触器每月耗电约20kW•h。027号公用变压器有20个配电箱或分接箱,全年共消耗电能4800kW•h。
3)低压保护器件附加消耗的电能:包括配电室或配电箱中剩余电流保护器消耗的电能和熔断器发热消耗的电能。
4)用户电能表故障损失的电量。上面所述几项未计入售电量的损耗就超过2万kW•h,由于027号台区线路设备老化严重、线径过小、供电半径过长等原因,造成损耗的比重较大。
(3)其他原因引起的电能损失
1)瓷瓶击穿、瓷瓶表面污秽、低压线路漏电、放电及线路通过树木、攀藤植物对大地放电引起的电能损失。
2)电能表或互感器的误差,包括本身误差、环境造成的附加误差和接线错误造成的差错等。
3)线路或接户线接头接触不良消耗的电能。
4)在某些片区,由于用电结构的特殊性、网络老化、管理不善、用户窃电及线损率高等原因引起的电能损失。
5)抄表过程中出现差错、估抄、漏抄和错抄造成的损失。
6)个别台区存在电力电缆因线径偏小而发热,或三相四线电路错误使用三相三线铠装电缆外加1根中性线,产生的零序电流在电缆金属保护层中产生涡流发热造成的电能损耗
7)部分用户电器设备产生的谐波电流注入电网,可能对电子式电能表计量造成干扰,少计电量。
二、降低电流流过导线在电阻上的消耗
在导线电阻上消耗的电能为:
ΔW=(I2aRt+I2bRt+I2cRt+I2nRt)×10-3
=(I2a+I2b+I2c+I2n)Rt×10-3(kWh)
当三相电流平衡时I=Ia=Ib=Ic,In=0
则ΔW=3I2Rt×10-3(kWh)
式中:I为导线中的电流,A;R为导线电阻,Ω;t为时间,h。
从上式可知,线路导线上消耗的电能是与电流的平方成正比。当三相电流平衡时,中性线里没有电能损耗。
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1.尽可能使三相负荷平衡,使中性线里的电流减小
一般中性线的电流不应大于相线电流的1/4。中性线电流过大会产生相当大的电能损耗。
可以推算,相同导线截面的单相线路的电能损耗是平衡供电的三相四线线路的6倍。
用钳形电流表(或多用途线路测量仪)检测各相的电流和中性线电流,在变压器出线处和低压线路分支处都要测量,对三相电流不平衡的,要调整单相负荷的接线,使之平衡。平时为单相用电客户接电时,要考虑到负荷的平衡问题。
台区的三相四线线路与单相线路的比例要合理,对照明负荷比较密集且使用单相线路的地段,要争取改造为三相四线的线路。
2.变压器安装位置要深入到用电负荷中心
在变压器位置不能变动的情况下,应尽量使用电负荷(主要是动力负荷)靠近变压器。如果加工厂建在变压器附近,其低压线路电能损耗几乎为零。所以,对新申请动力用电的客户应动员其用电场所选址尽量靠近变压器。
3.尽量降低低压线路中电流的峰值,尽可能使负载电流在时间上均衡
对可调整使用时间的动力用电负荷如家禽饲料加工、农田灌溉、粮食加工、自来水厂和小型工厂等的动力用电设备,安装电子式定时器控制用电时间,使这些负荷避开晚峰时间用电,如能将它们的用电时间安排在电网低谷时间内轮流使用,节电降损效果就更好。此举措还能降低电流,避免变压器超载,也减少了变压器绕组的铜损。
4.动员低压动力用户对5kW及以上的电动机安装随机补偿的电力电容器
正常情况下电动机、电焊机等感性负载在低压线路上电阻中的电能损耗较大。如果在电动机等感性负载处安装电力电容器,就可以大大减少在低压线路中的电流。按照江苏省电力公司无功电力管理办法的有关规定,5kW及以上的电动机应加装电力电容器进行随机补偿,电容器的补偿容量为电动机额定容量的20%~30%。此举措能有效降低线损,同时能提高变压器的利用率,提升线路末端的电压,也可改善距离变压器较远的电动机的启动和运行状况。
三、减少未计入售电量的电器设备能耗
1.减少感应式电能表的使用,在可能的情况下将其更换为损耗低、灵敏度高、防窃电的电子式电能表。对长期不用电的客户(如外出打工户)可断开其电能表的电源,待其需要时再恢复供电。
2.一般台区有2~3条出线,台区配电室或配电箱中每条出线由交流接触器控制,交流接触器每月消耗电能约20kWh/只,老式CJ10的交流接触器耗电更多。如果农电管理所为各台区配备的交流接触器节电消声器安装使用到位,使交流接触器直流运行,每只交流接触器每月仅耗电1kWh左右,每个台区每月可减少电能损耗40~60kWh,还能有效降低交流接触器的噪声。
3.熔断器和线路接头接触不良发热和低压电缆发热要尽快消除隐患。
4.经常对台区的电能表进行检查巡视,及时发现故障电能表,及时处理补回应补的电量,减少电量损失
四、低压配电台区降损措施
1.提高台区下用户电表配置合格率
针对于台区下电表配置不合规格的情况,电力部门相关管理人员采取将线损异常情况发生的原因及数据信息利用表格的形式统计出具体的台区下不合规用户的电表数,并将不合规用户的所属台区具体编号及相应的信息填写清楚,以便于在进行台区线损统计时,不合规用户的电表可以在编码清单中查找出来。另外,对一些台区下不合规的用户电表要进行折除重装处理,以保证用户电表的合规性。从而提高线损按理的性能,降低线损率。
2.改善用户电表挂错台区现象
针对于用户电表挂错台区的现象,电力部门管理人员可以通过电力营运系统中,对功能模块进行调整。将用户的电表调整到正确的台区下,具体操作方法即:首先操作人员要登录电力系统台区管理软件系统,然后通过系统界面进入到系统维护页面中,打开台区基本维护档案,之后就可以进行用户台区的正确路线调整了。
3.用户变压器无档案管理措施
针对于台区下用户无变压器档案的现象,电力部门已经派专业技术管理人员进行全面的负责。首先台区线损管理人员将台区下无变压器档案的用户资料进行实地调查与编排,利用系统软件制作出具有台区总编号以及台区所属地信息的表格,再经由专业台区管理人员将台区下无变压器档案的用户资料中添加上变压器档案就可以了。
结语
低压配电台区线损情况是供电企业必须重视和解决的一个问题,维护好供电设施的安全能够保障人们的安全用电,对于配电中出现的线损情况,可以采用先进的技术设备,建立一套合理有效的管理方案,做好相应的用电维护工作,防止用电事故的发生。用电系统的稳定发展,是社会建设和人们安全生活的重要保障,加强用电系统的维护管理,促进我国电力事业的良好健康发展。
参考文献
[1]潘彦君.降低配电台区低压线损的措施[J].科技创业家,2012(20).
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[3]吴鹏.配电台区低压线损的组成及降损措施[J].东北电力技术,2007(8).
[4]肖建红.低压台区线损异常的检测与分析[J].电力需求侧管理,2013(3).
论文作者:何俊锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:电能论文; 变压器论文; 电流论文; 低压论文; 线损论文; 接触器论文; 电量论文; 《基层建设》2017年第30期论文;