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電網技術線損的影響因素和降損措施
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線損是指電能在輸、變、配等環節中,變壓器、線路、電容器、電抗器等設備產生的損耗,是衡量供電企業經濟技術管理水平的重要指標之一。其主要可以分為技術損耗和管理損耗兩類。技術損耗即為你理論損耗,是電力系統中設備自身造成的不可避免的損耗,可以通過設備參數進行理論計算得到損耗的數值。管理損耗是指供電企業在營銷過程中,由于抄表、偷電、漏電等人為因素造成的損耗。而統計損耗為供電企業供售電量差值,即理論線損與管理線損之和。
電網技術;線損;降損
電網在運行過程中,必然會因為各種因素導致電能的流失,這種流失通常被稱之為線損,也就是電力運行技術﹑線路特點導致的能量損耗,盡可能地降低線損是實現電能高效利用﹑保證企業經濟效益的主要手段,也是衡量一個電力系統運行安全性﹑穩定性和可靠性的重大因素。一般來說,電力企業在電力供應過程中,實際銷售電量和生產電量之間必然會存在一定的差距,這種差距不僅是電力網線損造成的,同時也會因為各種技術因素的影響而產生損耗。因此,我們有必要對電網線損問題的發生和相關預防措施進行探討。
電網電能損耗主要指的是線損,線損量在電能供應中占據著重大的比例,其線損率的高低和電網的運行穩定性﹑安全性和可靠性有著密切的關系,也是綜合技術性指標的重大體系。在電網正常運行過程中,必然會因為種種因素使得實際銷售電量和供電量之間存在著差額,而這個差額就是我們通常所說的電網實際線損量。但是,在進行線損實際統計的時候,計量表﹑抄表方法﹑抄表技術及竊電等因素都會造成一些不明的損失,因此,電網技術線損通過此法進行衡量必然得不到有效的數值。多年的工作實踐證明,電網線損理論計算負荷實測的結果已經無法滿足當今企業的發展要求,不僅無法滿足特定的電網結構﹑負荷變化和運行方式要求,甚至連基本的電網技術體現都無法得到保證。因此,在工作中必須要對電網技術線損的構成﹑分類和分布進行分析,有針對地提出調整節能﹑降耗措施。
2.1 電網結構對線損的影響
線損與流過線路電流的平方成正比,配電線路的主干是電流匯集的地方,主干線的線損占了線路線損的大部分,因而主干線一定要選大截面的導線,以使其具有較低的電阻,從而減少線路的損耗。電網結構對線損的影響比較明顯,一般采取以下措施:1)作好電網規劃,配變入負荷中心,避免近電遠供或迂回供電;2)換大截面導線或加裝復導線,或架設第二回線路;3)更換或改造高能耗配電變壓器;4)用低能耗調相機﹑調壓器﹑電抗器﹑消弧線圈等設備及絕緣子。
2.2 運行環境
線路電阻一般隨運行環境溫度的升高而增大,電暈放電也會使線路的損耗增大。一般通過加強電力網的維護來消除或減小此類損耗,有以下措施:1)定期清掃線路﹑變壓器﹑斷路器等的絕緣瓷瓶和絕緣套管;2)經常注意剪除與線路相碰的樹枝;3)在巡線或檢修過程中,注意清除鳥巢等外物;4)注意導線接頭的質量。
2.3 運行方式
對于閉環設計,開環運行的線路其運行方式的變化會引起線損的變化,即常說的配電網重構的意義之一就在于選擇使網損最小的運行方式。一般通過計算確定,有以下原則:1)合理確定環網的閉環或開環運行,或改變環網的斷開點;2)合理安排設備檢修,盡量實行帶電檢修。
2.4 設備檢修質量
電力設備的運行狀態與線損密切相關,做好設備的檢修工作。及時處理設備故障和安全隱患,能夠降低事故跳閘;及時清潔絕緣子,減少爬電造成的損耗;合理安全檢修計劃,縮短檢修時間,以降低在一臺設備停運時,其余變壓器重載造成的損耗。
2.5 高精度計量裝置的安裝和維護使用
高精度計量裝置,能夠提高線損統計數據的準確度。在計量管理工作中,根據規范按周期輪校輪換電能表,替換老式計量裝置,使用誤差小﹑表損低的電子式電能表。利用自動化抄表系統,減少人為因素造成的抄表數據誤差。及時排查計量裝置故障,降低計量錯誤導致的管理損耗。
3.1 加強電網建設和設備管理
表1 10 kV線路的供電半徑
在電網規劃和建設過程中,要有針對性的將電網結構優化,提高電力設備健康水平,提高線路參數,合理將理論線損控制在合理。經濟區間。對于我局,部分低壓電網還十分薄弱,亟需對其進行改造,以降低線路損耗。做好電力負荷短期。中期﹑長期預測工作,用于合理電網規劃。特別是短期預測直接關系到近期電網建設和改造工作,因此務必精確。加大低壓電網改造力度,提高低壓電網線路健康水平。優化電網結構,根據負荷密度合理設置供電半徑,一般情況下,110kV線路供電半徑為150km,35kV線路供電半徑為40km。而10kV線路的供電半徑,見表1。對配變按照容量小﹑布點密﹑半徑小的原則進行建設和改造。合理選擇導線截面積,使線路通過經濟電流密度。采用新型長壽命計量表,提高計量精確度。
3.2 提高電網經濟運行水平
基于安全經濟運行這一指標,對年度經濟運行方式進行認真分析。作為調度運行機構,應提高降損這一責任意識,結合負荷變化規律,實現電網運行方式的及時調整。基于對主變負載率及潮流的合理分配,使部分空載變壓器停止運行,確保系統處于最經濟狀態。把降低配網技術線損作為重點,強化管理配網運行,提高配網運行經濟水平。基于負荷變化,對配變運行方式及負荷分布進行適時調整,降低沒有必要的空載損耗。著力解決用戶無功補償裝置存在的問題,提高功率因數及線路末端電壓,從而降低線路損耗。
3.3 加強對配電變壓器負荷監測工作
配電變壓器的運行,會造成線損升高﹑變壓器壽命縮短,還會形成供電瓶頸,同時,變壓器輕載運行則使損耗增加。因此,應做好以下幾項工作:1)定期或不定期開展對配電變壓器負荷監測工作。對于重載(負載率80%-100%)﹑過載(負載率>100%)配變,供電所要填寫采取的整改措施或建議,報生產設備管理部門。2)及時對重過載的配電變壓器進行合理的分配調整。根據負荷增長情況和現場實際情況,在配變間進行調整,或申報技改項目更換大容量配變,或在其供電范圍內新增設新配電臺區,分流負荷。3)對輕載的變壓器及時采取措施。盡量避免因容量配置不合理而加大電能損耗的情況出現。例如,對于負荷率小于20%的普通型配電變壓器(非晶合金鐵芯配電變壓器不在此列)可通過變壓器輪換調配更換成小容量變壓器。
3.4 采用先進的節能降耗技術
(1)對線損較高的線路進行改造。采取各種措施對其進行更換或者改造,對老舊線路和線徑小的線路要及時進行更新改造。(2)不斷地更新電網技術,加強對電網的改造,使用全新的導線﹑避雷器等配網設備,以增強線路的絕緣性,保障配網線路的質量。(3)采用新型節能變壓器,更換高能耗變壓器,調節變壓器運行容量,實現變壓器經濟運行,提升變壓器工作效率,降低線損。
3.5 完善線路的無功補償
不管是哪種降損措施,實施前一定要進行成本效益分析。根據現有電網認真調查研究,查找高損產生的部位和原因,以抓住當前主要矛盾,選擇那些投資少﹑收效快的降損節能措施。比如加強營業普查和平衡負荷就是不需要投入資金就可以獲得效益的降損措施。又如供電部門管理的10kV農網和城網線路功率因數大多在0.65~0.85之間,非電業管理的企業用戶,其內部10kV配網功率因數在0.85左右;功率因數偏低的主要原因是無功補償設備集中在變電站10kV側,只對10kV以上電網具有補償作用,沒有實現無功就地補償,所以降損潛力非常大。加裝無功補償設備,不僅可使功率消耗減小,功率因數提高,還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。因此,無功補償可以提高功率因數,是一項投資少,收效快的降損節能措施。
3.6 推進電網的建設步伐
首先,要認真做好電力需求分析預測。在此基礎上,根據我國特高壓電網的建設及國家能源發展狀況,通過發展電網把電源發展帶動起來,并對主干網架進行合理規劃和布局,加強電網薄弱環節,促使主網輸送能力的提高,從而為電網的節能降耗打下良好基礎。其次,要與國家建設超高壓﹑特高壓電網相配合,科學規劃﹑建設地區中低壓電網,在供電可靠性得到有效滿足的條件下,盡可能讓220kV電網分片運行得以實現,大幅度提高中壓和低壓電網運行的可靠性及靈活性,使之在調整和負荷平衡方面具有較強的能力。最后,在進行建設電網的過程中,應對地區負荷發展及負荷特性進行充分考慮,以促進變電站無功補償裝置設計水平的提高,并嚴格執行擴建和新建變電站無功補償設備的三大原則。
電網結構不盡合理﹑經濟運行水平不高﹑高損老舊設備較多﹑安全性與經濟性矛盾日益突出等是目前國家電網公司系統技術線損管理中存在的主要問題,涉及到規劃﹑設計﹑建設﹑運行﹑營銷等各個環節。通過線損理論計算和技術線損分析,找出薄弱環節,從技術層面和管理層面進行全面的﹑系統的降損措施研究,以進一步提高電網中電能利用率,降低電力運行成本,提升電網運營的經濟效率。采取優化電網結構﹑加快電網建設﹑提高經濟運行水平﹑加大設備技術改造力度﹑加強技術降損措施的技術經濟分析等是降低電網公司系統技術線損的主要措施。
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