李爾丹
(哈爾濱電業局,黑龍江 哈爾濱 150020)
電力系統中發電廠生產的電能是通過電力網的輸電、變電和配電環節供給用戶的。在輸送和分配電能的過程中,電力網中各元件(變壓器、輸電線路、補償和調整設備以及測量和保護裝置等)都要耗費一定的電能。
線損是線路損失的簡稱。電能從發電廠發出來送到用電單價,需要經過比較復雜的輸送過程,一般要經過幾級變壓。在電能輸送過程中電流要通過大量的導線和變壓器等電氣設備,即發、變、送、配和用的全過程,這將產生一定的功率損失,白白地損耗大量的電能。這種由于電流通過輸送導線而造成的損失,就稱線路損失。這種損失的多少和通過導線的電流大小、導線的材質等有關,即與負荷的多少有關。一般情況下線路損失和通過導線電流量的平方及導線的固有電阻值(導線的材質決定)成正比。
在電力網的實際運行中,用電度表計量統計出的供電量和售電量之差得到的線損電量,稱為統計線損電量 (相應的線損率稱為統計線損率)。
2.1.1 理論線損電率
在統計線損電量中,有一部分是電能在輸、變、配過程中不可避免的,其數值由相應時段內運行參數和設備參數所決定。其中主要包括:與電流平方成正比的變壓器繞組輸電線路導線中的電能損耗;與運行電壓有關的變壓器鐵芯、電容器和電纜的絕緣介質損耗以及電暈損耗 (空載損耗)等。這部份損耗電量習慣稱為“技術線損電量”,它可以通過理論計算得出,所以又稱為理論線損電量(相應的線損率為理論線損率)。它可以通過技術措施予以降低。
2.1.2 管理線損電率
統計線損的另一部份是由于管理工作上的原因造成的,它包括:各種各樣的電度表綜合誤差、拉表不同時、漏抄及錯抄錯算所造成的統計數值不準確;帶電設備絕緣不良引起的漏電、無表用電和竊電等造成的損失電量。這部份電量習慣稱為“管理線損電量”(相應的線損率為管理線損率)。它應該而且可以采取必要的組織措施和管理措施予以避免或減少。在線損管理工作中,既要重視降低“技術線損電量”,也要重視避免和減少“管理線損電量”。
由于統計線損電量包括了“管理線損電量”部份,因此統計線損不一定能反映電力網的真實損耗情況;并且由于電力網的結構、電源類型和布局、負荷性質及負荷曲線等均有很大的不同,所以各地區不同的電力網的線損率也是不同的,有時差別還較大。因此一般不能象同類型發電設備有相同的考核指標那樣,用統一規定的某個標難值作為衡量和考核各個電力網線損的指標。這就給各電力網線損的“可比性”帶來困難。除加強線損的小指標考核外,一般只好通過理論計算求出電力網的理論線損率,再與統計線損率進行比較,兩者應是相符合或接近的。如果計算難確而兩者相差又太大,則說明“管理線損”部份過大,即線損管理工作中存在需要改進的地方。
線損理論計算工作,除對加強線損管理及制定合理線損考核指標有重要的作用外,對降低損耗的各種技術措施方案進行技術經濟比較和考察各種降低損耗措施的實際效果等,也是很重要的。通過計算,可以基本上知道電力網中損耗的
構成情況,如理論線損占多少,不明損耗占多少,電力網中各級電壓電網的損耗占多少,各元件中損耗是多少,變壓器及其繞組和鐵芯中損耗是多少等等,以便于掌握總的情況,有利于線損的分級、分壓、分區管理。尤其在對需要增加投資的降損措施進行各種方案的技術經濟比較時,更應該進行較準確的線損理論計算。此外,經驗表明,通過計算還可以發現和改進技術管理工作中的薄弱環節,如表計計量工作和技術檔案管理工作是否經常化和制度化等。由此可見,線損理論計算對于線損管理工作可以起到指導和促進的作用。
電力網的線損是指一定時段內網絡各個元件上的功率損耗對時間的積分值的總和。在這個意義上講,準確的線損計算比在電力系統確定的運行方式下穩態潮流計算還復雜。這是因為:表征用戶用電特性的負荷曲線具有很大的隨機特性,各元件上的功率損耗對時間的解析函數關系難以表達出來,只好用數理統計的方法去解決;同時由于表計配置不齊備,運行數據收集不全,網絡的元件和結點數太多(尤其是配電網),使運行數據和結構參數收集整理很費事,造成線損計算工作量大。因此,應該根據不同的要求和具體情況(例如,是制定合理考核指標,還是局部電網補償方案的技術經濟比較;是供電則的線損計算,還是配電網的線損計算等),采用不同的線損簡化計算方法,以便盡量少花費人力物力而又能達到要求的準確度。
3.1.1 選擇節能型變壓器。目前,由我國研制生產的S11型配電變壓器的效率與S9型變壓器相比,空載損耗下降了將近30%,如果條件允許的話,可將原有的配電變壓器僅更換為S11型,這樣能夠大大降低空載損耗。
3.1.2 減少接點數量,降低接觸電阻。由于電網中導體的連接數量較多,從而導致線損增加,這部分線損主要是與接觸電阻有關,而導致接觸電阻劇增的根本原因是施工技術差,因此,必須對連接處的施工技術加以重視,以此來確保導體接觸緊密,降低接觸電阻。
3.1.3 無功補償。在負荷的有功功率不變的前提下,提高功率因數可減少無功功率在線路和設備中的流通,從而達到降低線損的目的。減少無功損耗可采取提高自然功率因數和人工無功補償兩種途徑進行。
3.2.1 可通過線損的理論計算制定可行的線損指標以及線損考核管理制度。為了能夠保證線損指標制定的合理性,需對電網的理論線損率進行準確的計算,尤其是低壓理論線損率的計算。可根據當前電網的接線方式和整體負荷水平,對主要元器件的電能損耗進行計算,并以此作為計算線損的理論依據,同時還需不斷收集、整理理論線損計算資料,在基礎數據整理好后,可以利用先進的計算機軟件對電網進行線損理論計算,隨后結合實際情況制定出合理的線損指標以及線損考核獎懲制度,從而使線損管理工作真正做到科學合理。
3.2.2 應建立并健全組織和指標管理體系。供電所應成立節能降損專項小組,并設立專項負責人,同時還應建立并健全線損管理工作的目標管理制度,嚴格考核、獎懲兌現,以經濟的手段來確保降損工作的落實。另外,供電所還需建立線損分析例會制度,在會議上對影響線損率的主要因素進行具體分析,并采用相應的措施進行改進,以此來確保供電所的經濟效益。
總的說來,我國的電力網中還大有降損節能的潛力。因此,我們不但應該在電能的生產過程中努力提高發電效率,降低自用電消耗,降低煤耗率,節約國家能源,降低發電成本,而且還應該在電能的施配過程中,加強線損管理,采取降損措施,降低線損率。
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