劉國三(國網攀枝花供電公司,四川 攀枝花 617000)
?
農網改造中降低損耗的幾點措施
劉國三(國網攀枝花供電公司,四川 攀枝花 617000)
在對農村配電網改造中電能損耗居高不下的,占電力系統電能損耗的比重很大,降低電能損耗是當前農網改造中一項至關重要的任務。在輸配電網中,電能損耗主要包括變壓器損耗和線路損耗,通過分析降損的技術和方法,及綜合農村電網技術降損的因素,提出了降低電網損耗的措施。并以某農村地區電網2012~2014年降損前后的數據為例進行對比分析,得出線損率降幅在逐漸增大。論證了提出的降損措施的可行性。
配電網;損耗;措施;技術
在農網改造中電能損耗是一項關鍵性的技術工程,配電網是整個電力系統中電能損耗的主要部分,10kV輸配電線路的損耗占電力網的總線損60%以上,因此電網的節能降耗在節約電力資源中起著重大的作用。但由于電量的需求量不斷增長,而農網建設比較落后,使輸配電網的電能降損工作面臨很大的挑戰。為此,在農網改造和運行中,須通過研究改進輸配電網技術,降低整個電網的損耗。
在配電網的損耗中主要有技術線損和管理線損兩種[1],其中技術線損是主要的電能損耗,包括變壓器的可變損耗、配電線路損耗以及固定損耗,致使技術損耗大的原因有多種。
1.1農網建設規劃滯后
由于農村對電網節能降耗沒有足夠的認識,長期只注重在發電端對電源設備的建設,對供電網的規劃和改造不足,投資比例也偏少。再加上近年來,農村經濟的快速發展,用電需求量快速增加,農網的瓶頸越加凸出,這就需要更多的線路走廊、變電站布點來應對大密度的用電負荷。但由于受地區地質環境、土地資源以及群眾對電力設施認建設的抵觸,使得農村電網網絡薄弱、設備老舊,供電能力不足且損耗增大。
1.2農網中的設備老舊
農村配電網中許多電力設備設施的技術水平落后,致使整個電網損耗很大。特別是在經濟欠發達的農村地區,電力線路陳舊,線徑較小,有的線路過載運行,無形中增加了電能損耗。還有許多線路截面偏小,供電能力差,設備及線路過負荷使電能損耗大,難以滿足用戶對用電量的需求。
1.3電網運行管理水平不足
農村電網的運行管理水平比較低,目前的管理技術和管理方法有待改進。比如在無功管理與功率因數力度方面,配電網無功補償存在不足,許多設備安裝地點不合理等,使輸配電變壓器運行的經濟效益不理想,增加了電網損耗。還有電網供電設備和線路分布不均,配電變壓器負荷分配不合理,都使配電變壓器過載或輕載,極大增加了配電變壓器的電能損耗。
要使輸配電網能有效地節能降耗,需要采取必要的管理措施和技術措施來減少電網的損耗。首先要提高對電網工作的認識,抓好電網規劃、設計以及改造等工作;其次要精簡電壓等級,減少迂回供電,縮短供電半徑,選擇恰當的導線截面和變壓器容量、規格,制訂切實可行的管理方法等。根據以前的配電網改造技術、線損管理和運行的經驗,結合現在農網改造過程中對線損的要求,得出以下主要措施:
(1)落實配網與電網的實施與設計規劃的一致性。按照設計規劃的總體要求和布局,將配電變壓器和變電站的布點設置在靠近負荷中心的地方,縮短低壓線路和中壓線路的供電半徑,降低中、低壓網線損和變壓器的損耗,提高配電網運行的效率性、經濟性。
(2)選擇合適的導線截面。根據對電網線路線損中理論線損的精確計算發現,在配電網中的線路線損大部分產生于主干線的前1~2段上。由于線路電能的損耗與導線的電阻成正比,導線截面的增大可以有效減少電能能量的損耗[2]。因此在農村電網改造過程中,應依據電流的密度來進行導線截面的選用,并在主干線中適當使用較大截面地導線。
(3)推廣使用節能變壓器,合理選擇配電變壓器的容量,能有效降低變壓器的損耗。在農網中,配電變壓器容量大且數量多,使總損耗大。因此,在農村輸配電網改造工程中應選擇使用達到甚至超過國家相關節能標準的變壓器,如非晶合金變壓器等。引導用戶更新淘汰掉老舊、損耗高、標準低的變壓器。
(4)選擇合理的無功補償技術??蛇x擇的補償方式有:配變低壓側就地補償、變電所集中補償、配變線路固定補償以及用電設備的隨機補償等。通過補償措施,可大大降低線損線損,同時改善電壓質量、提高變壓器和線路的輸送能力。因此加強電網無功補償的管理和規劃,合理選擇配置無功補償設備,做到無功就地補償,分壓分區平衡,減少了電網無功時功率的輸送量,提高了電網設備的利用率。實踐證明,在受電端通過加裝電力電容器可有效提高功率因數以及降低電能損耗。根據相關資料統計,以配電變壓器容量的10%來補償時,就可使空載時的功率因數提升到0.8以上,可見,在降損節能方面有顯著的效果。
(5)合理的調整運行時的電壓。采取實時無功綜合自動調壓控制裝置維持變電站配出的母線端電壓在規定的范圍內接近上限運行,平衡無功電源,減少無功輸送和線損。在滿足配電變壓器負載電壓的前提下,按電源側電壓的高低和負載的大小,用定量計算方法對變壓器的運行電壓進行分接頭地優化選擇和調整,從而使變壓器損耗降低。而對負荷周期變化的用戶,倡導采用自動調壓器。自動無功補償裝置和自動調壓器配合使用,能很好的實現低谷負荷時較低電壓運行和高峰負荷時較高電壓運行的逆調壓,更好地達到降損節能的目的,改善用戶電壓的質量。
(6)合理調整電網中三相負荷電流的平衡。如果三相負荷電流不平衡,就會增加電能的損耗,在負荷相同的前提條件下,單相供電的損耗是三相供電損耗的6倍[3]。必須嚴格控制配電變壓器的出口電流,使其不平衡度不超過10%,分支線首端及干線的不平衡度不超過20%,中而且性線的電流不能超過額定電流的25%。在農村配電網的技術改造中,應當結合實際情況及時調整負荷,降低中性線的電流,從而降低線損。
(7)加強配網設備和線路的巡視維護,避免泄漏電使電能受到巨大的損耗。運用局放測試和紅外線成像技術,及時發現并處理電網線路的各種故障,尤其是設備和線路的套管、絕緣子以及設備終端等接頭過熱和泄漏放電的現象。在農村電網中,特別要注意電力線路沿線的樹木樹枝對線路的干擾情況,應對剪除所有線路下面及兩旁的樹干樹枝,定期清掃斷路器、變壓器及絕緣瓷件等,可以減少間歇性爬電、電暈放電的現象。
(8)積極推廣應用新技術、新設備、新工藝和新材料,想方設法使用科技力量來降低電網的技術線損,借助科學的信息化管理手段來完善技術線損的管理。
電網技術降損的應用以某地市供電局對本地區農村電網改造工程為例來進行說明。為了更好地降低線損率,在2012~2014年間,開展了農網改造工程,在此工程中主要加大了在管理降損和技術降損上的工作力度。其中在技術降損措施中,進行主、配網設備設施的運行維護和整修工作,更換所有線路的導線和故障老舊的設備,提高了設備的運行管理水平,有效降低了電能的損耗,在2012~2014年連續三年間,線損率持續下降。
3.1改造工程中實施的技術措施
(1)在主網建設改造方面,加大資金的投入力度。每年投入數億元資金用于實施220kV和110kV主網輸變電項目的建設。
(2)在配網建設改造方面,持續進行0.4kV臺區低壓線路以及10kV配網的改造,將高損變壓器更換為節能型變壓器,新增加了161個公共變壓器臺區,特別是在鄉村規模企業以及合作社臺區,解決了大部分公共變壓器供電線徑偏小,半徑過大,以及超負荷、負載不平衡的難題;在部分線路上,把額定電壓等級低的針式瓷瓶換成為防爬電效果好、耐壓等級高的支柱絕緣子或瓷橫擔,并且將懸式瓷瓶換成玻璃絕緣子,防止出現零值絕緣子帶病運行的情況。
(3)在無功優化方面,調試并投入了變電站的AVC功能,以便更好地進行無功優化;改造和修理調試了公共變壓器臺區0.4kV電容補償裝置大約9600kVar。
3.2線損率的變化情況
該供電局經過管理上和技術上的努力挖潛后,線損率持續下降,不僅達到了更好的水平,而且令其在同行兄弟單位中處于較前的水平。理論線損計算值見表1,實際線損率同比變化值見表2。

表1 2012~2014年理論線損計算值(單位:%)

表2 某地區2012~2014年綜合線損率同比變化(單位:%)
表1~2中比較可見,經過每年實施電網降損改造技術的措施,線損率呈現出持續降低的趨勢。
總之,電力企業在對農網改造過程中,結合本地配電網的實際應用情況,制定科學的節能改造方案,落實農村電網節能降損的管理措施、技術措施,對農村電網進行合理科學的布局和管理,使電網線損達到更加合理的水平。降低農村電網電能的損耗,不僅為國家節約了電能資源,而且為農村經濟的發展做出了更大的貢獻。
[1]林宇航.降低配電網線損的技術措施管理措施[J].經濟與社會發展研究,2014(11):197.
[2]吳長浩.降低低壓電網線損的技術措施[J].中國電力企業管理,2015 (20):29~30.
[3]陳云輝,蘇厚博.淺議三相負荷不平衡的管理[J].農村電工,2014,12 (7):20.
劉國三(1972-),男,技師,大專,主要從事農網配電等相關工作。
TM714.3
A
2095-2066(2016)09-0047-02
2016-3-1