楊青綠
【摘要】電能損耗是電網運行中一個重要的經濟指標,它直接影響著企業的經濟效益,經營管理水平及其它的各項電能質量的高低。降低電網的電能損耗是電網設計與運行中的重要任務。本文針對筆者十幾年來的工作經驗,結合實際,通過靖西電網電能損耗分析入手提出一些縣級電網降損的具體方法和技術措施。
【關鍵詞】靖西電網;降損;技術措施
0引言
電力網運行中,電流或功率通過電力網的元件,就會產生功率損耗,即電網的電能損耗,簡稱線損。線損按性質分為技術線損和管理線損。其中技術線損主要是電能在電網輸、變、送、配過程中技術因素所產生的電能損耗,需通過各種技術措施來降低。
1降損技術措施
1.1合理組織電力網的運行方式
1)適當提高電網的運行電壓
電網各元件是按照額定電壓選擇的,但是在運行時,在允許的電壓變動范圍之內,實際運行電壓可以高于額定電壓,也可以低于額定電壓。當運行電壓水平較高時,固定損耗增加,變動損耗減少;當運行電壓水平較低時,固定損耗減少,變動損耗增加。對于35~220kV電網,變動損耗約占總有功損耗的80%左右,固定損耗較少,而線路和變壓器中的可變損耗與運行電壓的平方成反比,因此提高運行電壓可以降低線損。電網運行時,線路和變壓器等電氣設備的絕緣所容許的最高工作電壓,一般不應超過額定電壓的10%,因此,在不超過上述規定的條件下,應盡量提高運行電壓水平,以降低功率和電能損耗。例如,10kV電壓的線路,可以運行在11kV下運行,35kV電壓的線路,可以運行在38.5kV下運行。根據計算,線路運行電壓提高5%,線路中的能量損耗約會降低9%。因此,應根據負荷的變化對母線電壓適時調整,降低電網的電能損耗。為提高電網運行電壓水平,也可以采取同時提高電網的升、降壓變壓器的分接頭的辦法,使輸電線路運行于較高的電壓水平。
靖西電網屬縣級電網,且處于大電網的末端,電廠的自發電能力有限,現有的電廠均為徑流式電廠,機組容量小且出力完全受可流來水量和降雨量的影響,豐、枯水期出力懸殊。豐水期一般帶基本負荷運行,枯水期基本無水停機,電廠的調壓能力非常弱,甚至部分電廠沒有調壓能力,豐水期的運行電壓基本滿足要求。但如果在枯水期,縣內小水電機組均停機,機組基本沒有調壓能力。因此,根據靖西電網的實際情況,要提升線路的電壓水平,可實現的方法一是,通過大電網的調節作用,但此方法需上級調度給予配合,為滿足縣級電網電壓曲線要求,上級調度必須頻繁調整主網主變有載調壓裝置,實現起來比較困難;二是,調整變壓器的分接頭,此方法對于靖西電網比較容易實現。
2)選擇最佳運行方式
電網選擇的運行方式與是否能減少電網輸電環節的線損有著密切的關系。靖西縣電網結構復雜,運行方式靈活多變。目前,根據靖西電網與廣西電網聯網實際情況,靖西縣電網目前可分為五個供電網區。即:靖西變網區、湖潤變網區、甘祥變網區、云靈網區、蘭泉網區。正常運行方式下,五個供電網區開環獨立運行。以上運行方式的安排,使靖西電網內各35kV變電站盡量靠近電源點運行,減少了線路損耗。在特殊情況下,各網區可通過倒閘操作進行運行方式的改變,有效的提高了35kV靖西電網的互相轉供電能力,有利于提高35kV靖西電網的供電可靠性。因此,調度部門在保證電網安全運行的前提下,應進行各種運行方式下的網損計算,并根據計算結果選擇系統最佳運行方式,使其損耗達到最小。筆者曾經對靖西變網區的各種運行方式進行潮流計算,根據計算結果得出,運行方式的不同,電網的功率損耗不盡相同。比如:豐水期岳圩電廠、二郎電廠滿負荷運行,如并入甘泉網供電時,城二線的功率損耗為0.75MW;如并入甘祥網供電時,二新線的功率損耗為0.92MW。因此,縣級電網要重視及加強潮流計算、潮流分析工作,重大方式變化時,及時進行潮流計算,選擇最佳運行方式,使其損耗達到最小。
3)變電站經濟運行
變電站的經濟運行,主要根據變電站負荷的變化情況,合理確定變壓器運行的臺數。這樣不僅可以提高變電站的功率因數,而且還可以減少變壓器的空載有功損耗。因此,調度部門根據各變電站的負荷情況,對配有兩臺主變運行的變電站編制了經濟運行負荷曲線,并按照供電負荷選擇主變運行方式,使各變電站的主變保持最佳或接近最佳運行狀態,保證主變的經濟運行。
4)最佳潮流分配
電力系統的經濟負荷分配主要是各電源點之間有功負荷的分配。引起電網線損的不只是有功負荷,還有無功負荷,合理分配調度有功、無功負荷潮流,將使電網的線損進一步降低,滿足經濟調度的全面要求。因此,調度部門應針對電網的負荷、運行特點,加強管理,使電網的潮流分布處于最佳狀態。
1.2提高電力網負荷的功率因數
1)實現無功功率的就地補償
在用戶處或靠近用戶處的變電站,裝設無功功率補償裝置,以實現無功功率就地平衡,提高高壓用戶的功率因數,可以減少電源端送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸的無功功率,從而降低電能損耗,而且還可以改善電壓質量,提高線路和變壓器的輸送能力。
靖西電網70%以上的負荷均為大工礦負荷,這些工礦企業的自然功率因數一般都較低,如均按要求規定裝設無功補償裝置并嚴格進行投切,盡可能實現無功功率就地平衡,就可以避免無功遠距離傳輸造成線損增加。按照無功就地平衡原則,靖西電網目前無功補償方式有:在變電站內集中補償;35kV直供用戶客戶端集中補償;10kV配電線路分散補償等方式。但實際情況是部分用戶的無功補償設備和變電站無功補償裝置受到了損壞,補償效果不明顯,出現吸收大網的無功負荷偏多的現象,嚴重影響了了電壓質量,增加了網損。因此,要實現本網區無功功率的就地補償,解決的措施是:一、在各變電站及用戶端按照無功補償就地平衡的原則,配足無功補償電容;二、在增加無功補償電容器的同時還應加強對現有的無功電容器的運行維護管理工作,提高電容器的可用率;三是,結合本公司的無功管理規定進行及時調控,合理安排無功補償。
2)合理選擇變壓器容量及運行方式
變壓器在整個電網的網損中占有很重要的一部分,特別是在配電網中,變壓器的損耗約占整個線損的50%左右,因此變壓器的經濟運行對降低系統的網損具有積極的意見。
變壓器是根據電磁感應原理工作的,依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率。在電力網的運行中,功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,我們希望的是功率因數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。一般可采用以下措施減少無功提高功率因數:(a)合理選擇變壓器容量;(b)限制變壓器空載運行時間;(c)變壓器位置最好處于負荷中心,以減少配電線的長度。
1.3改變電力網的結線及運行方式
1)改變電力網迂回卡脖現象,滿足供電半徑要求
按規定,供電半徑應滿足要求:110kV線路不大于150km,35kV線路不大于40km,10kV線路不大于15km,0.4kV線路不大于0.5km的要求,并盡量減少主干線路電流密度,避免近電遠送和迂回送電。如靖西電網的那多電廠至龍臨變電站35kV線路導線型號LGJ-120,線路長度為46km,按那多電廠豐水期滿負荷(9.6MW)運行計算,該線段有功功率損耗達1.31MW,如按規定線路長度為不大于40km計算,該線段最大負荷9.6MW時,有功損耗為1.14MW。因此,應盡量避免長距離供電,可有效降低損耗。靖西縣電網近年來不斷加強電網規劃管理、加快電網建設步伐,改善了網架結構,提高電網安全可靠性,同時減少了線路損耗。如上例中的那多電廠至龍臨變電站35kV線路,近兩年來,公司為優化電網結構,新建了魁圩、果樂兩痤35kV變電站,并∏接入錯誤!鏈接無效,轉移了負荷,降低了線路損耗。
2)電力網升壓改造
對于負荷增長快,運行時間長,能耗很大的電力網,經過技術論證,合理的可以升高一級電壓,進行升壓改造。靖西電網屬于農村電網,網架結構薄弱,這幾年利用國家擴大內資加大基礎建設的機會,著力對電網的網架結構進行改造,同時新建了兩座110kV變電站,對電網結構進行優化,提升了電壓等級,輸送能力明顯提升,能耗明顯降低。
3)對大客戶采用高壓供電
靖西縣礦產資源豐富,工業用電量占的比重較大,每年大工業用戶用電占全網總供電量的70%以上,對大客戶采用高壓直供方式,使高壓線路延伸到負荷中心,提高了供電能力,縮短了供電半徑,電壓質量得到了顯著改善,降損節電效益十分顯著。
2結束語
靖西電網仍屬農村電網,節能降損任務依然艱巨。今后,我們還需加大管理力度,積極尋找降損途徑,降低損耗,提高企業的經濟效益。
[責任編輯:薛俊歌]