葉藝
摘 要:線損是指供電線路在電能的輸送、分配、管理等環節所造成的電能損失,線損率是評價各供電所生產運營質量的重要指標之一,線損一般是指配電網各元件損耗總和。如何有效降低線損率是供電企業長期面臨的難題之一,本文首先簡述線損率的定義,其次從高等數學極限求導的方法對供電量與線損率的關系作了簡略分析,得出當固定線損與可變線損相等時線損率最低的結論。根據結果分析供電所10kv線路線損異常的技術原因及管理原因,探索出供電企業先進科學的降損方式,促進企業精益管理,創建“兩精兩優、國際一流”電網企業。
關鍵詞:線損率;供電量;異常原因;降損措施;電力企業.
1引言
線損率是電網企業的一項重要綜合性技術經濟指標,反映了供電所的規劃設計、生產運行和經營管理水平。降低線損對電力企業而言具有重要意義,因此各供電所都對線損相關問題進行深入研究。供電線路線損不可避免,任何電力系統的運行過程中都存在著線損問題,而配電線路因電壓等級低、導線截面小、分支多、配變數量多等原因,往往存在著較高的損耗,配電線路的線損越高,供電企業為保證及時向用戶提供相應售電量而付出的成本就越大,因而配電線路運行線損的高低將直接影響供電公司的經營成果。這就要求供電所相關人員了解電力供電線路線損產生的原因,從各個角度出發分析控制線損問題的具體措施,致力于尋找有效的降損方法,促進電力企業的更好發展。
2線損及線損率定義及計算
2.1線損及線損率直接定義
線損是指供電線路在電能的輸送、分配、管理等環節所造成的電能損失。全部供入線路的電量與全部供出線路的電量之差即為線損電量(或供電量與售電量之差),如式(1);線損電量與該線路所有供電量的比值即為線損率,如式(2)。如10 kV供電線路從供電企業變電站供出,供給用戶專用變壓器以及供電企業公用變壓器,部分10 kV線路中用戶小電廠發電并上網,由供電企業進行購售電結算。
在供電企業生產、經營管理活動中,線損包括技術線損和管理線損。技術線損是指電網在電能傳送過程中不可避免的電能損耗,主要包括輸電線路損耗、公用電氣設備上的損耗等,反映了供電線路中公用電氣設備的運行情況。主要通過配網改造等改變公用電氣設備的方式來進行技術降損,需要供電企業的成本投入。管理線損是指營銷工作中由于計量故障、抄表差錯、偷漏電等原因產生的電量損失,該部分是可避免損耗。供電企業通過加強線損管理力度,可降低計量故障、偷漏電等非正常因素帶來的電量損失。統計線損即為技術線損與管理線損之和,統計線損電量與線路總供電量的比值,即為統計線損率。
2.2供電量與線損率的數學關系分析
對于某一固定網絡,線損率為線損電量占供電量的百分率,計算公式如下:
式(4)中:U、I分別代表線路首端電壓與電流,R1 、R2 、R3分別代表線路電阻、變壓器串聯支路電阻及變壓器勵磁支路電阻,U、cosθ、R與供電量大小關系不大,線路電壓損失一般較小,為了分析計算方便,本文將這幾個值看成不變量,供電量的大小主要是隨電流I的變化而變化。對于某一固定線路網絡,R1 、R2 、R3不變,電壓U、功率因數cosθ基本不變,故從式(4)得,線損率η隨電流I的變化而變化,現從高等數學求導及實際電網運行狀態的角度分析,對式(4)中的電流求導:
由式(10)、(11)可知,當可變線損與固定線損相等時線損率最低,當可變線損小于固定線損時,線損率隨供電量增大而減小,當可變線損大于固定線損時,線損率隨供電量增大而增大。由上述分析可知,對于某個固定線路網絡,當供電量達到一定水平時,固定線損與可變線損相等,此時負荷電流為I0,此時的線損率達到最低值,無論供電量增加或者減小,線損率均會增加。
以下通過實際情況對推導的結論進行驗證,通過收集到的某供電所10kV某線路低壓臺區半年的供電量與線損率,繪制得到的表格如下所示。
表1顯示出了不同供電量水平下,供電量、售電量、線損率、變損比例的關系。從表格中看出,當供電量較小時,隨著供電量增大,線損率呈下降趨勢,當達到一定水平后,隨著供電量繼續增加,線損率開始增加。因此,低壓臺區的供電量與線損率之間存在數學關系,當臺區供電量較小時,臺區的變壓器損耗高于線路損耗時,變損比例較大,此時線損率較高,隨著臺區供電量增加,變損比例下降,線損率逐步下降,但當供電量增加到某一臨界值時,臺區的變壓器損耗接近于線路損耗,變損比接近50%,此時線損率為最小,隨著臺區供電量繼續增加,變損比低于50%,線損率又將增加。
3供電所層面線損率異常的原因分析
供電所作為供電企業線損管理的最后一個環節,線損率異常的原因主要分為技術原因和管理原因。如上分析供電量與線損的關系,主要可歸于技術原因,亦摻含有管理原因,兩類線損原因具體分析如下幾類:
3.1技術上影響線損的原因
線路布局不合理,特別是在需要轉供電的時候,存在近電遠供、迂回供電現象,部分配網線路過長,供電半徑過大,超過規定的上限值。
供電線導線截面偏小,長期過負荷運行,電阻大,大大增加了接觸面發熱損耗。一些線路陳舊未及時更新,絕緣性能差,泄漏損失大,一些絕緣子破損,阻值幾近于零仍未更換,絕緣子穿弧漏電。
低壓線路三相負荷不平衡,引起中性線電流增大,損耗相應增加,低壓線路無功補償配置不合理,小部分臺區缺乏無功補償配置。有些變壓器和負載不對應,存在“大馬拉小車”、“小馬拉大車”等現象,引起損耗增大。
3.2管理上影響線損的原因
線損考核指標不合理,考核指標是按照公式進行理論計算得出的,而假設的影響低壓線損的主要因素等數據很難與實際相符,既影響統計線損率的高低,又影響員工的工作積極性。
線損統計檔案存在問題,線損統計檔案準確是線損分析的基礎,檔案問題主要表現為線路關口表倍率不準,專用變壓器、公用變壓器與線路未對應,變壓器對應的計量互感器實際與統計倍率不一致等。
計量裝置故障或測量不準,計量裝置的正確計量與否,直接影響線損統計的準確性。線路關口計量點故障,用戶計量裝置、公變計量裝置失壓、失流、接線錯誤,計量誤差超過允許范圍等原因均會導致線損統計不準確;此外,用戶使用高頻設備產生諧波也會導致計量不準確。
部分員工抄表存在問題,抄表人員沒有完全按照抄錄制度的規定執行抄表,出現錯抄、漏抄或抄表的順序和時間出現偏差,造成抄表時間不同步。每逢多雨季節,地方小水電日發電量波動非常大,這時抄表時間不同步,必然造成線損異常。
農村用戶竊電現象嚴重,用戶通過不同手段故意使計量裝置損壞或測量不準,或者不經過電表用電。在線損管理中,打擊竊電行為是一項重要的管理內容。
供電所設備檢修安排不合理,造成運行線路和變壓器超負荷運行,或不堅持檢修計劃,灰塵、污穢加重運行線路負載,增加漏電損失。
其他管理問題,在線損管理中,仍存在其他各種因素可以造成10kV線路線損統計異常,如轉供電時未進行轉供電量計算,用戶現場用電未計算用電電量等。
4降損措施
經過以上分析,得出了線損異常的技術原因及管理原因,接下來,針對異常原因提出一系列可操作性強、先進科學的降損措施。
4.1技術降損措施
根據供電所實際情況,對電網進行合理改造,對不合理接線方式加以改進,對配電網的設計結構進行調整,縮短供電半徑。對長距離供電線路及時進行維護,減少重復用電及迂回供電,完善并糾正不合理區域。新裝變壓器時,遵循密布點、短半徑及小容量原則,安裝位置盡量選擇重要負荷附近或負荷中心,避免在行人較多、車輛較多的區域設置。針對新建或改造供電線路,應不斷提高供電經濟性,降低線損,按照載流量、機械強度、電壓降等選用合適截面尺寸的線路導線,不斷對電網進行改造和優化,減少損耗,選用高質量、低損耗變壓器設備,及時更換或淘汰高損耗、老化變壓器。
根據配電網實際電流分布,對配電網運行進行優化,統籌規劃各個線路,包括雙回、并聯、環網和備用等,使線損最小化。提高配電變壓器的負載率,按照供電線實際的負荷情況,合理選擇配電變壓器。根據配電網實際規劃,選擇合適的位置,安裝無功補償裝置,如電容器、調相機等,提高線路功率因數,將配電網輸送無功功率距離大大縮短,提高有功功率比例常數。
4.2管理降損措施
制定科學合理的線損考核指標,按照理論線損計算結果,將各項線損率指標進行量化,得出科學合理的每條線路和各臺區的線損率指標,確定關鍵考核指標;參照前一段時間的完成情況,明確降損工作的方向和目標,進一步使線損率指標與實際相符。
從宣傳、技術和管理等方面嚴厲打擊竊電行為,加大《電力法》等相關法律法規宣傳力度,切實提高人們思想認識和合法用電意識。另一方面,安排用電檢查及相關人員及時對突增突減戶進行檢查,加強防竊電管理和技術應用,對竊電行為進行遏制,降低由于竊電導致的損失。
加強對抄表人員責任意識的培養,盡量減少錯抄、漏抄等現象,同時采用能耗低、精確度高和性能良好的計量裝置,推廣遠程抄表和計量系統,減少人為原因導致的電能損失。
加強線損異常閉環流程管理,努力降低線損異常率。規范開展線損異常的閉環管理工作,按照營銷系統線損異常管理流程完成每月的線損異常處理工作。加大培訓力度,堅持定量分析與定性分析相結合、以定量分析為主的原則,提升供電所人員線損分析水平,提高線損異常整改措施的有效性。以線損異常率為衡量日常線損管理工作到位與否的重要指標,力爭將供電所月度線損率降低到30%以內。
5結論
現如今社會、生活中處處離不開電,線損率直接反映電網的安全運行情況和企業的經濟效益,降低線損率是供電企業長期面臨的難題之一,本文從數學角度對供電量與線損率的關系進行了推算,得出了當可變線損與固定線損相等時線損率達到最低的結論,并與供電所實際數據進行對比分析,驗證了這一結論的正確性。降低技術線損及管理線損的措施有很多,關鍵是供電企業應重視該項工作的開展,打響降損“長久戰、攻堅戰”。
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