郝俊博 裴紅蘭 郝晉 張文強
摘 要:降損節能是電力企業的一項重要工作,而線損率則是供電企業管理水平的綜合反應,線損率的穩步降低是供電企業管理水平逐步提高的體現,必須從技術措施、運行措施、建設措施、組織措施上做好降損節能工作,提高供電企業降損節能管理水平,供電企業才能得到最大的經濟效益。
關鍵詞:線損率;線損管理;降損節能
電力網運行中的基本要求是安全可靠,保證電能質量,力求經濟運行,取得最大經濟效益。影響電力網經濟運行的因素比較復雜,涉及電網的結構、運行方式、技術條件等,具體說是電力網的布局,供用電設備的性能、電壓質量、功率因數、負荷曲線和線損率等。其中線損率是與各因素都相關的綜合指標,因此降低線損是經濟運行的主攻方向。
1 線損產生的原因及構成
弄清線損產生的原因及構成,有利于分析線損和正確地選用降損措施,提高經濟運行水平。電力網把電能輸送、變換和分配給各用電設備,在這個過程中,引起電網中元件的發熱和電暈等物理現象而產生損耗,致使從電源來的電能不可能100%的供給用電設備使用,其中部分電能被損耗了,產生線損的原因有:
(1)電阻作用:電力網中的導線、變壓器線圈、用電設備的通電元件都具有一定電阻值,當電流通過時,產生電能損耗,使導體發熱,散發于周圍介質中,這種損耗叫電阻損耗,并隨導體中電流大小而變動,所以稱為可變損耗。
(2)磁場作用:某些用氣設備,如變壓器、電動機器,需要建立并維持磁場才能工作。電流在電氣設備中建立磁場的過程,是電磁轉換過程,由于交變磁場的作用,電氣設備的鐵芯中產生磁滯現象和渦流損耗,使電氣設備的鐵芯發熱而損耗的電能,稱為勵磁損耗,這種損耗量與電氣設備通過電流的大小無關,故稱為固定損耗。
電力網的輸電線路和變電所中的損耗容量正確地測算出線損數據,因為高壓輸電線路和變電所的測量表計比較齊全,電氣參數記錄較詳細,電氣結點少便于測算。配電網的電氣表計簡單,電氣結點多,網絡結構復雜,計算也很繁瑣,所以難以得到正確的線損數據。由于很多單位對配電網線損進行了大量測算,獲得配電網線損構成的大致情況,如配電網線損構成比例參考表:
線損組成包括固定損失、可變損失和其它損失。固定損失一般不隨負荷變動而變化,只要設備帶有電壓,就要消耗電能,就有損失,則認為是固定損失,嚴格來說,固定損失是不固定的,它主要與外加電壓的高低有密切關系,但實際上電網電壓的變動不大,因此認為電壓是恒定的固定損失也是恒定的。電網中電氣設備的固定損失主要包括:發電廠、變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的鐵損;電纜和電容器的介質損失;電度表電壓線圈損失;調相機、調壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設備的鐵損及絕緣子的損失;電暈損失。
可變損失是隨負荷電流的變動而變化的,它與電流的平方成正比,電流越大,損失越大。它包括:發電廠、變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的銅損(電流流經線圈的損失);輸電線路、配電線路的銅損(即電流通過線路的損失);調相機、調壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設備的銅損;電度表電流線圈的銅損;接戶線的銅損。
(3)其它損失又稱不明損失,指的是供用電過程中的跑、冒、滴、漏等造成的損失,主要包括:計量裝置(電度表、計量用互感器及它們之間連接裝置所組成)本身的綜合誤差,計量裝置故障如電壓互感器斷保險、電度表停轉或空轉(潛動)和電度表接線錯誤;營業工作中的漏抄、漏計、錯算及倍率差錯等;用戶違章用電(竊電)變電站的直流充電裝置、控制及保護、信號、通風冷卻等設備消耗的電量,以及調相機輔機的耗電量;帶電設備絕緣不良引起泄漏電流等;供售電量抄計時間不對應(時間和負荷水平不一致);統計線損與理論線損計算的統計口徑不一致,以及理論計算的誤差等。
消除其它損失的措施。要降低線損,技術改造是基礎,管理是關鍵,要逐步使降損管理科學化、條理化、制度化、標準化,以杜絕竊電和違章用電的發生,如何消除其它損失:(1)加強計量工作,對電度表的安裝、運行、管理必須認真,專人負責,做到安裝正確合理,按規程要求定時輪換校驗,誤差值在合格范圍內盡可能降低,以便達到電能計量準確合理。(2)加強抄、核、收,防止偷、漏、錯。定期抄表,又要提高抄表見面率(實抄率),估抄、估算既影響線損率的準確性,又為用戶竊電提供方便;對電度表、互感器必須加封;做好用戶用電分析,如工廠的產量和單耗,農村排灌面積及其它用電設備等進行同類型分析對比,發現問題及時解決;定期進行用電普查,對可疑用戶組突擊抽查,以防用戶竊電,常見的偷、漏、錯,除了用戶竊電外,還有電表接線錯誤,互感器極性接反,互感器倍率乘錯,電表示度減錯,電表轉盤不靈活,電表字盤卡住等;消滅用戶無表用電和違章用電。(3)輸、變、配電設備,如變壓器、線路等帶電設備,絕緣要處在良好狀態,避免漏電和放電現象,做好年預試工作。
2 線損分析的內容
線損分析是指在線損管理中,對線損完成情況與線損計劃指標之間、實際損失與理論損失之間、各條線路或設備相互之間、季度或年度之間進行對比,以及查找線損升降原因,確定今后降損的主攻方向和提出針對性的降損措施。分析的主要內容為:(1)實際線損率與理論線損線損率對比:如果實際線損率過高,其原因為管理方面存在較多的問題,或電力網有嚴重漏電問題,或兩者原因都有。(2)理論線損率與同類型電力網的最佳線損率對比,如理論線損率過高,則說明電力網的結構、布局不合理,或運行方式不經濟,或者兩種情況都存在。(3)固定損耗與可變損耗的比重對比:如固定損耗比重大,則說明配電網處于輕負荷運行狀態,配變負載率低,配電網中高能耗設備多,或配電網長時間處于額定電壓偏高運行。(4)對同類型具有可比性的線路、設備、部門之間作對比,或對線損率按年度、季度對比分析,找出線損率升降的原因。
線損分析的目的是找出線損管理工作的不足,找出電力網結構薄弱環節和運行中的問題,找出降損措施,在實施中的效果和存在的問題。
3 電力網經濟運行的具體要求
綜合當前有關規定,電力網經濟運行應達到如下要求:
線損率:380/220V低壓電網線損率為11%及以下。10kV以上高壓電網綜合線損率為7%及以下。
負荷率:縣級部門日負荷率應達到80%;鄉鎮工業的日負荷率要求在85%以上。
功率因數:高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶,功率因數為0.90以上;設備容量為100kVA(或100千瓦)及以上的電力用戶和大中型電力排灌站,功率因數為0.85以上;躉售和農業用電綜合功率因數為0.80以上;35-110kV變電所二次側功率因數為0.90-1.0。
線損供電半徑:供電半徑與負荷密度和導線截面等因素有關,農電負荷密度較低,導線截面應滿足機械張度的要求。
電壓質量:用戶受電端的電壓允許偏差值應達到下列規定:35kV及以上的用戶的電壓變動幅度應不大于系統額定電壓的10%;其電壓允許偏差值,應在系統額定電壓的90-110%范圍內;10kV用戶的電壓允許偏差值,為系統額定電壓的±7%;380V電力用戶的電壓允許偏差值,為系統額定電壓的±7%;220kV用戶的電壓允許偏差值,為系統額定電壓的+7%到-10%。
變壓器的負載率:配變平均負載率應不低于以下要求:農業排灌變壓器和企業專用變壓器為40%;農村綜合用電變壓器為25%。
用電設備:對舊型號高能耗電動機,逐步改造更新為高效節能電動機。新裝電動機,必須選用高效節能電動機;電動機負載率要求達到40%及以上;用電器具的效率要求達到:(1)通風機、鼓風機為70%;(2)離心泵和軸流泵為60%;(3)整流設備為90%;(4)電熱設備為40%。
4 降低低壓損耗措施
(1)根據低壓負荷情況,適當考慮發展前景,綜合考慮投資、能耗、效益、合理選用供電范圍和導線截面。(2)盡量減少電路中各個接頭,接頭處接觸電阻大,運行后升溫、氧化將使接觸電阻更大,而增大能耗。(3)采用合格的電器及材料,提高絕緣水平,減少泄漏損耗。(4)進戶線、穿墻線、屋內布線以及地理線等要求施工工藝合格,避免漏電損失。(5)對低壓電網,要加強檢查和維護。(6)調整三相負荷,盡量使三相電流平衡,可減少零線電流和零相線的損耗。
5 降低管理損失措施
加強供用電管理工作,采取降低管理損失措施,在降損工作中往往占有重要地位。主要措施是:(1)對計量的供電電度表和電壓、電流互感器要定期校驗。(2)定期校驗發電廠、變電站的電度表,并每月對輸入電量、輸出電量是否平衡檢查分析。(3)對用戶電度表要執行輪檢和電量分析。(4)加強抄表、核算及統計工作,提高電力網電量統計的準確性,以利于指導對比線損管理。(5)進行普查,消滅無表用電、違章用電和竊電等。
6 降低線損的運行措施
(1)環狀線路可根據直流分布原則,找到一個功率分界點,稱這個功率分界點為“經濟功率分界點”,經濟功率分界點可以用電網的阻抗值求得分布后得到,也可以用計算求得,將通過最小的一段切開常常是經濟的;(2)幾臺變壓器并列運行時,應根據主變經濟運行曲線確定最經濟的運行臺數;(3)保持輸配電系統電壓質量,努力提高電壓合格率;(4)合理分布電容器,使其發揮最大的經濟效果;(5)監視系統的無功潮流,及時起、停無功補償設備,力爭使無功就地平衡;(6)加強統一檢修,提高檢修質量,開展帶電作業,減少線路停運次數;(7)調整配電變壓器負荷,及時停用空載配電變壓器以及采用變容量變壓器;(8)平衡配電網絡的三相負荷;(9)充分發揮有載調壓變壓器的作用,使母線電壓保持在額定范圍;(10)合理調整負荷,提高負荷率。
7 降低線損的組織措施
線損是一個綜合性指標,涉及面廣,規劃、建設、運檢、營銷等各方面都和它有關系,為了做好線損工作,除了有技術措施(即:建設措施與運行措施),還必須有相應的組織措施保證其實施。
(1)建立健全線損管理組織。建立公司線損管理網,制定線損管理制度,明確分工職責,實行分級管理,層層落實,收集資料、編制線損手冊。(2)堅持開展線損理論計算工作,分析線損的組成及實際完成情況,找出薄弱環節,明確主攻方向。(3)認真做好線損指標(總指標、分指標和小指標)的科學管理和分析。(4)加強計量工作,對供售電表計及儀用互感器做到配齊、校準、誤差合格,定期校驗,按期輪換。運行中如發現電能計量異常,值班人員應立即通知管理部門,并且必須經電度表室檢驗后由電能計量人員確定退或補電量數字,各變電站等有關人員無權估算電量。(5)擬定設備檢修、停運線損定額管理制度。(6)開展經常性的營業大普查(必要時進行線損大普查),堵塞營業漏洞,消滅無表用電和違章用電現象,努力降低不明損失。(7)加強抄表和核算工作,固定抄表日,并努力提高用戶月末及月末日24時抄見電量比重。(8)搞好線損專職人員培訓,提高管理水平。(9)開展線損專業競賽,分配好省煤節電獎。(10)采用現代化管理手段,加快控制自動化、遠動化的步伐,以適應電網管理現代化的要求。
綜上所述,只有從管理措施、運行措施、組織措施等方面,做好降損節能工作,提高供電企業降損節能管理水平,供電企業才能得到最大的經濟效益。
參考文獻
[1]牛迎水.電力網降損節能技術應用與案例分析[M].中國電力出版社.
[2]趙全樂.線損管理手冊[M].中國電力出版社.