王付江
摘要:低壓電網線損是指電能從發電廠傳輸到客戶的過程中,在輸電、變電、配電等相關環節產生的電能損耗。線損率作為反映電力系統低壓電網規劃設計、生產運行和經營管理水平的重要技術指標,分析電力系統低壓電網線損因素,采取有針對性的降損措施,有效降低電力系統低壓電網的線損率,具有非常重要的意義。
關鍵詞:低壓電網;線損因素;降損措施
低壓電網的線損是一種自然的物理現象,是線損電量中不可避免的部分。但是,線損電量中還有可以避免不合理的部分,而低壓電網線損分析工作是發現線損中存在的問題的必要手段。同時,低壓電網線損分析也為采取科學有效的降損措施提供了重要的理論依據。
一、低壓電網線損因素分析
1.電阻作用導致的線損
電能從發電廠傳輸到客戶的過程中,由于在電路中有電阻的存在,所以電能在傳輸的過程中,電流必須為了克服電阻的作用,而將一部分電能用于引起導電體的溫度升高和發熱的熱能,并以熱能的形式散失掉,這樣就產生了電能損耗現象,即產生了線損[1]。
2.磁場作用導致的線損
在交流電路中,電流通過電氣設備,會形成磁場,電氣設備只有在磁場的作用下才能正常的運轉,然而在交流電路系統中,電流通過電氣設備時,相應的電氣設備會吸取系統的無功功率,并不斷地交換,這一過程就會導致一部分電能想磁場能的轉換。同時,在此過程中,在磁場的作用下,在電氣設備的鐵芯中產生渦流和磁滯現象,這樣也就導致了線損的產生。
3.管理方面的因素
電力管理部門管理水平落后,制度還有待進一步的健全,致使工作中出現一些問題。進而導致低壓電網線損過大,其中很多電力管理部門在計量裝置、設備性能、用電管理、運行方式、計算方法、統計資料、營業抄收等方面存在問題,主要表現在如下幾點:①線損計算范圍、計算職責、計算方法、計算程序不符合計算規定要求。②提供的計算資料,包括設備參數和負荷實測資料及數據錄入不正確,可靠性較差。③不能及時的與上次線損計算結果進行比較,診斷電網結構、用電結構、運行方式等變化對線損的影響。計算期內的統計線損率所進行的相關比較不具有可比性。
二、低壓電網降損措施分析
1.經濟運行
(1)變壓器經濟運行;所謂變壓器的經濟運行,是指變壓器在運行中,它所帶的負荷在通過調整之后達到某一合理值;此時,變壓器的負載率達到合理值,而變壓器的功率損耗率達到最低值,效率達到最高值。變壓器的這一運行狀態,就是經濟運行狀態[2]。
變壓器是電力網中的重要元件,一般地說,從發電、供電一直到用電,大致需要經過3~4次變壓器的變壓過程。變壓器在傳播電功率的過程中,其自身要產生有功功率和無功功率損耗,由于變壓器的總臺數多、總容量大,所以在發、供、用電過程中變壓器總的電能損耗約占整個電力系統損耗的30%~40%。因此,全面開展變壓器經濟運行是實現電力系統經濟運行的重要環節,對節電降損也是一個重要手段。
(2)配電網的經濟運行;所謂配電網的經濟運行,是指在現有電網結構和布局下,一方面要把用電負荷組織好,調整得盡量合理,以保證線路及設備在運行時間內,所輸送的負荷也盡量合理;另一方面,通過一定途徑,按季節調節電網運行電壓水平,也使其接近或達到合理值。
電力網的運行電壓對電力網中元件的固定損耗和可變損耗都有影響。我們知道,可變損耗與運行電壓的平方成反比,固定損耗與運行電壓的平方成正比,則電網的總損耗隨運行電壓的變化是不確定的,要看在總損耗中是可變損耗占的比例大,還是固定損耗占的比例大。
2.網絡改造
網絡改造屬于降損技術措施的建設措施,建設措施是指要投資花錢來改進系統結構的措施。主要包括有:加強電網結構的合理性;電力網升壓改造;增加并列線路運行;更換導線;改進不正確的接線方式;增設無功補償裝置;采用低損耗和有載調壓變壓器,逐步更新高損耗變壓器。以下分別對電力網升壓改造、增加并列線路運行、更換導線、采用低損耗和有載調壓變壓器、逐步更新高損耗變壓器來降低線損進行介紹。
(1)電力網升壓改造;對電力網進行升壓改造,是在較短的時間內提高供電能力降低線損的一項有效措施。電力網升壓改造適用于用電負荷增長造成線路輸送容量不夠或線損大幅度上升,達到明顯不經濟,以及簡化電壓等級、淘汰非標準電壓兩種情況。
(2)增加并列線路運行及更換導線;增加并列線路運行可以起到分流和降損的目的。增加并列運行線指由同一電源至同一受電點增加一條或幾條線路并列運行。
(3)采用低損耗變壓器,逐步更新高損耗變壓器;①停用空載配電變壓器。在配電網絡中有些配電變壓器全年負荷是不平衡的,有時負荷很重,接近滿載或超載運行;有時負荷很輕,接近輕載或空載狀態。②加裝低壓電容器。對于功率因數較低的配電變壓器宜在低壓網加裝低壓電容器,其作用除提高功率因數降低配電變壓器損耗外,還提高負載端的電壓,增加供電能力,降低電能損耗的作用,是一項投入少產出高的降損措施。③合理配置配電變壓器容量。根據日負載曲線選擇配電變壓器最佳容量,提高配電變壓器負載率。
3.無功補償
在電力網的輸、變、配電設備本身,是系統中主要的無功功率消耗者,其中變壓器消耗的無功功率最大;用電設備中感應電動機是最大的無功功率消耗者。因此,當系統中無功功率補償設備不足時,導致功率因數下降,不僅無法維持供電能力,而且使電網電壓降低,電能損失增加。其中無功補償需要做到如下三點:①為了滿足無功功率的需要,使電網功率因數達到規定的要求,在切實作好無功功率平衡的基礎上,于電力網中適當處增設足夠容量的無功補償裝置;②當電力網中某一點增加無功補償容量后,則從該點至電源點所有串接的線路及變壓器中的無功潮流都將減少,從而使該點以前串接元件中的電能損耗減少,達到了降損節電和改善電能質量的目的。
結束語
降低低壓電網線損,電力部門要加大管理力度,全面調動各方的積極性,在充分掌握降低電力系統低壓電網線損的方法的基礎上,做好電網降損節能的每一個環節的工作,進而在為國家節約能源的同時,也實現電力企業經濟效益的提高。
參考文獻
[1]胡聰, 徐敏, 薛曉茹,等. 配電網線損的影響因素和降損措施分析[J]. 電子世界, 2020, No.585(03):108-108.
[2]劉彬. 低壓公用臺區線損原因分析及降損措施[J]. 技術與市場, 2020, 27(11):168-169.
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