國網石家莊供電公司 焦樹勇
隨著我國降耗節能的深入實施,尤其是基于大數據技術在配電網絡中的應用,配電系統運行效率越來越高。由于配電系統中電能傳輸過程中需要經過變壓器等電氣設備,同時基于外界環境的干擾,導致電能在傳輸過程中會發生損耗。實踐證明配電線損的存在不僅會增加電力企業的經濟負擔,而且還會影響到電力傳輸的安全性,所以如何有效防范配電線損成為電力設備管理人員所必須要思考的問題。
線損是電力生產過程中產生的自然現象,是不可避免的損失現象。雖然配電線損不可避免,但是其完全可以通過有效的措施減少線損的產生,以此提高供電效率。基于節能降耗管理模式的實施,線損管理成為電力企業綜合管理水平的重要標志之一。配電線損主要由固定損失、可變損失以及其他損失等組成。其中固定線損是在電荷進行變化的過程中一般不會出現,但是,當設備中含有電壓則會出現線損。可變線損則是基于負荷電流的變動而變化的,例如,當電流越大這造成的線損就會越大。因此當電流突然變大后,配電線路就會瞬間變燙,也就是出現較大的線損。而其他線損則是由于在日常管理中由于管理不到位而導致供電生產出現跑、滴、漏等損耗。
結合多年實踐工作經驗,配電線損會產生嚴重的危害性,具體表現為:一是配電線損容易導致配電線路發熱。根據統計調查配電線損會導致配電電線出現發熱的現象,而電線發熱則會導致絕緣材料出現老化加速的現象,從而縮短了絕緣材料的使用壽命,甚至會出現熱擊穿現象,引發系列安全隱患。例如,在某地區由于配電線損導致線路出現過熱現象,導致線路絕緣體出現了老化脆裂現象,最終導致建筑物內配電線路容量不足,導致電氣火災發生。根據不完全統計架空線路的壓接處與電力電纜的中間接頭處是線損事故的多發點;二是造成大量能源浪費。配電線損是不可避免的,如果配電線損長期存在無疑會造成大量能源的浪費。例如,為了保證配電電能的安全運輸,需要利用通風、冷卻等降低配電線路的熱量,以此防止因過熱而導致電氣設備損壞。而冷卻、通風措施需要電能,可見配電線損會導致能源的損耗。根據統計計算,配電網線損率一般在8%左右,可見配電線損的嚴重性;三是配電線損會增加電氣設備的故障發生率。電氣設備是支撐電力生產的重要設備,而配電線損則會導致電氣設備出現局部故障。例如基于配電線損的存在會導致變壓器出現故障,影響用戶的用電安全。
根據多年工作實踐調查,結合配電線損的危害性,導致配電線損危害的主要原因集中在以下方面:
由于配電線損是電力生產所不可避免的,但是其可以通過后續的有效管理降低。根據配電線損產生的機理,配電線損的產生主要由于電能在傳輸過程中受到線路長、電氣設備多特點而導致在線路布局中存在迂回線路的現象,這樣一來無疑增加了供電的半徑,從而提高了線路的損耗力度。例如,在線路布局上由于缺乏有效的規劃,導致線路呈現半圓結構的布局,這樣不僅增加了電線的使用量,而且還增加了線損的發生率。另外在線路設計上由于缺乏對截面的有效計算,導致線路截面過大,從而導致線路長期處于空載的狀態,增加了線路的損耗,增加了電力企業的經濟成本。
導致配電線損發生的很大因素是與電氣設備的配置不合理有關:一是電氣設備負荷量不符合實際運行的負荷量,導致線損增大。例如在變壓器選擇上,如果所選擇的變壓器容量與所需用電負荷之間有差距,實際負荷量超過變壓器所承載的負荷量就會導致線損發生;二是配電網設備的總體水平比較低,尤其是一些電氣設備老化現象突出,導致線損比較多。例如,在農村地區由于配電線路長期缺乏有效的管理,導致一些線路設備老化,從而在電能傳輸的過程中容易發生熱損,增加運營成本。
配電線損不可避免,但是其可以通過有效的管理降低線損。根據調查目前在電力管理中由于管理人員責任心不強導致線損發生:一是電力管理人員缺乏責任意識,沒有嚴格按照電力維護操作要求進行操作,導致線損發生。例如,電力管理人員沒有做好線路的巡查工作,不能及時發現存在老化的電力設備,結果導致因電力設備老化而發生線損;二是電能計量安裝不正確,導致不能及時精準計算線損。通過準確的計量裝置可以及時發現線損,從而便于電力部門及時采取有效的防范措施。但是在實踐中由于電能計量裝置安裝不合理而導致電能計量不準確的現象經常發生。例如,在農村地區由于缺乏對電能計量表的有效管理,結果導致計量表不工作,從而出現錯誤的線損信息。當然電力管理人員抄表手誤也是造成電力計量誤差的主要因素。
環境因素是造成線損的客觀因素,例如外界溫度、濕度以及光照等不良因素都會增加配電線損率。例如,當外界溫度過高時,會導致電氣設備自身出現發熱的現象,這樣在電能傳輸的時候,基于電能自身的發熱現象,必然會導致電氣設備發生電損耗問題。
基于配電線損產生的原因可以清晰地看出導致配電線損的原因是多方面的,其既包括配電技術因素,也包括電力管理因素。因此結合實踐工作經驗,降低配電線損率、實現降耗節能必須要從以下方面入手:
線損發生的很大原因與電網結構設置不合理有關,例如,線路迂回現象會增加線損的發生。因此為了更好地控制線損率,必須要優化電網結構:一是要合理設計,在線路布局上要準確計算,避免線路設計過程或者設計不合理現象的發生,以此防范出現線損。例如在線路布局上要盡量選擇直線布局的方式,避免出現過多的迂回現象,這樣可以有效降低線損率的發生。當然在實踐中如果供電半徑過大不可避免,那么就需要增加一些電源點,這樣可以有效提升供電的可靠性,有效降低配電線損。比如在重負荷區由于電能需求比較大,其線損率比較高,因此其可以通過增加電源數的方式完成,這樣可以有效平衡電能的供應;二是要準確計算線損。電力部門要準確計算線損,通過線損計算從而采取相應科學的設計方案。例如,在線路布局上,電力部門要首先對線損進行計算,這樣可以及時幫助電力部門優化設計方案。
電氣設備是電能傳輸的主要載體,優化電氣設備配置可以有效降低線損率,因此基于智能化電氣技術的發展,電力部門要結合電力網絡結構合理配置電氣設備,提升電氣設備的整體水平:一是要選擇節能變壓器,降低線損。節能變壓器可以達到降耗節能的效果,通過計算線損一般主要發生在變壓器上,因此電力部門要優化變壓器型號,通過選擇低能耗、高質量的變壓器信號提升電力客戶的質量;二是要主動調整三相負荷平衡。三相電是造成線損的重要因素之一,為了避免出現三相電,電力管理人員需要對配電系統A/B/C負荷狀態進行檢測,以此保證其出于平衡狀態,如果發現其出現不平衡的現象,則要采取三相四線進行優化;三是要加強對電氣設備的維護,防止因維護不當而增加線損。電氣設備具有一定的使用壽命,為了防止因電氣設備老化等問題而出現損耗問題,電力部門要定期對電氣設備進行維護保養,及時發現電氣故障及時解決。
基于電力技術的發展,尤其是大數據技術在配電網絡體系的應用,運用大數據集成技術實現對配電網絡的自動控制可以有效降低線損率的發展。電力管理人員是配電網絡管理的主體,基于降耗節能的要求,我們要加大教育培訓的力度,提升工作人員的專業技能:一是要定期組織電力運營管理人員開展學習,學習最新的電力管理技術。例如,基于5G技術在電力系統的運用,電力部門要開展專題培訓,組織電力管理人員學習相關方面的技能,以此更好的應用到配電網絡管理中,降低線損率;二是要加強宣傳教育,提升電力管理人員的降耗節能意識。電力部門要加強對線損危害的宣傳,讓電力管理人員認識到線損的發生不僅會影響到電力的安全運行,而且還容易發生電力火災。因此電力部門要通過各種媒體開展宣傳,讓電力運營管理人員意識到降低線損的重要性。
針對外界環境對配電線損的影響,電力企業要加強對配電網絡運行的管理:一是要建立完善的電力巡視管理制度,及時做好配電網絡的巡查工作,防止因外界不良環境對配電網絡的影響。例如當出現高溫天氣時,電力管理人員要及時做好線路的巡查工作,防止因受高溫影響而出現線損故障;二是建立線損管理組織。電力企業要根據配電網絡的實際運行情況,建立線損調查工作組,實行對線損的統一管理。例如當發生線損故障后,電力部門要及時對線損問題進行分析,做好問題的整改與總結,不斷提升配電網絡管理水平,提升運行管理成效。
總之,基于降耗節能的要求,電力線損是影響企業生產效益的重要因素,因此做好配電線損管理工作具有重要的現實意義。我們要加大配網線損管理力度,采取先進的技術措施來控制線損問題,提高配網系統的運行效率。