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影响线损的因素分析与降损对策

2014-09-02梁学雄

机电信息 2014年30期
关键词:损率网线线损

梁学雄

(广东电网有限责任公司佛山南海供电局,广东 佛山 528200)

影响线损的因素分析与降损对策

梁学雄

(广东电网有限责任公司佛山南海供电局,广东 佛山 528200)

介绍了线损的基本概念及其分类,分析了影响线损的主要因素及线损的构成,并结合理论研究,提出了降低线损、加强电网经济运行的对策。

线损;因素;降损

0 引言

线损又称线损率,在供电企业中主要影响配电网的综合经济指标,也是国家考核的一项主要技术经济指标。这项指标涉及面广,电网的发、供、变、用等各个环节的运行情况都与线损有联系,因此,线损率又是供电企业管理水平的综合反映。降低线损,可以减少电能传输能耗,提高电力供应能力,增加供电企业经济效益。如何正确判断影响城市电网能量损耗的原因,并选择合理的降损方式,是供电企业迫切需要完成的工作。

1 线损的分类

在供电企业中,需要关注的一个重点就是城市配网的线损,其具体可以分为以下3类:

1.1 高压配电网线损

35~220 kV配电设备的损耗称为高压配电网线损。该损耗与供入高压配电网的供电量之比,称为高压配电网线损率。高压配电网的电能计量装置比较齐全、准确,可以实现远方自动集抄,即使人工抄表部分的抄表同时性也有较可靠的保证。因而,高压配电网线损和线损率的统计值和理论计算值均较准确,两种数值间的一致性也较高。

1.2 中压配电网线损

10 kV以及一些地区的20 kV和6 kV配电设备的损耗称为中压配电网线损,它与中压配电网供电量之比称为中压配电网线损率。中压配电网结构复杂,节点很多,电能计量装置不齐全,并且因户数多,又缺少远方自动采集装置,以致抄表时间不同步。因此,中压配电网的统计线损和线损率不准确。同时,中压配电网设备量大,运行方式和负荷变动大,负荷监测仪表不全,因而其理论线损计算值有较大偏差,由此就决定了中压配电网线损和线损率的统计值和理论计算值间差异较大。

1.3 低压配电网线损

380/220 V设备的损耗称为低压配电网线损,它与低压配电网供电量之比称为低压配电网线损率。低压配电网点多面广,难以准确了解全部设备的技术参数,加之低压用户的抄表日期很分散,无法做到同步抄表。因此,能够掌握低压配电网线损和线损率的供电企业只占较小比例。在无法统计和计算低压配电网线损和线损率的条件下,这部分线损和线损率就混在中压配电网线损和线损率之中,从而使中压配电网线损和线损率更不准确。

根据有的供电单位的抽查和分析,低压配电网线损在供电企业总供电量中所占比例尽管不高,但低压配电网线损率却是很高的,比中压配电网线损率和高压配电网线损率高出许多。今后,随着居民生活用电比例的增高,低压配电网线损在总线损中的比例将逐渐上升。因此,低压配电网线损率的单独计算、统计和考核需要提到供电企业线损管理的日程上来,以便使低压配电网线损率也能保持在合理的水平上。

2 影响线损的主要因素

电能会在传输过程中会产生较大的损耗,其原因如下:

2.1 电阻的作用

线路的导线和变压器、电动机绕组,其材料都是铝或者铜,如果有电流通过,就会对电流产生一种阻力,这个阻力叫导体电阻。电力网的输送过程中,电能势必要克服电阻,这个过程中就产生了电能的损耗,其表现的形式是产生热量。因为此种损耗是导体电阻所引起的,因此叫可变损耗。电动机、变压器的绕组损耗常被称为铜损。

2.2 磁场的效果

变压器离不开变磁场,因为变磁场可以降压和升压。电动机需要建立并维持旋转磁场才能运转,从而带动生产机械做功。电气设备中电流建立磁场的过程,就是电磁转换过程。在此过程之中,因为交变磁场的作用,就会在电气设备铁芯中形成涡流和磁滞,导致铁芯产生大量的热能,间接造成了电力的损耗。此种电能损耗多在传输电力中产生,所以叫励磁耗损,因为会有铁芯发热现象,也称铁损。励磁损耗和电气设备的损耗及通过的电流大小没有直接的关联,而是和所接入的电压有关系。当电压一定的时候,这个损耗是固定的,也称为固定损耗。

2.3 管理方面的原因

因为有关电力工作人员和相关电力部门的管理出现漏洞,造成用户偷电和违法用电,电网元件漏电,电能的计量装置存在大的误差,抄录人员粗心大意错抄电表、漏抄电表等,都会导致电力的损耗。因为这样的损耗没有规律可循,没法测算,所以叫不明损耗。这种损耗是供电企业营业过程中产生的,所以又称营业损耗。

2.4 其他原因

例如110 kV及其以上线路会因为电晕而产生电力损耗等。

3 线损的构成

根据上面对线损主要影响因素的分析,可以把线损划分为不明损耗、固定损耗和可变损耗,其具体构成如表1所示。

4 降损措施

4.1强化电网结构,提高进入市区和工业负荷中心的配电电压等级

随着经济的不断发展,人们对电荷的要求也越来越高,前期的配电电压等级已经远远达不到现在用户的用电要求。线损电量中有70%左右的可变损失是随着负荷的平方变化的,假如不想办法把供电范围减小,用户的电压就没法保证,损失的电量也会大大增加。鉴于此,必须健全完善电网结构,使重复使用的电容减少,根据需要对电网展开电压改造。提高电网的电压是一种有效降低电力损耗的途径,把电压提高后,电流会大大减小,损失的电量也就降低了。表2为电压升级后降耗的情况。

表1 线损的构成

表2 电网升压后的降损效果

4.2 设置无功补偿装置

设置好无功补偿装置可以提升功率因数水平,使电网负荷保持平衡,从而降低线损。在电负荷功率不变的情况下,提高功率因数就能够降低无功功率和电流,达到降耗的目的。公式如下:

ΔP%=(1-cos2φ1/cos2φ2)×100%

式中,ΔP%为可变损失的降低百分数;cosφ1为原有功率因数;cosφ2为补偿后的功率因数。

提升功率因数后降损的效果如表3所示。

表3 提高功率因数后的降损效果

4.3 实现电网的经济运行

不断完善配电网络,提高降损技术水平,不断推进电网的经济运行。

制定一些年度节能降损计划,把它们纳入电力企业大修的项目安排中。还要采取有效的降损方案,把电网规划工作做好,把电压的升级改造工作做到位。电压的等级要简化,供电的范围要减小,减少迂回供电。尽可能选择低损耗的电力变压器,合理规划变压器容量,根据实际情况以及经济电流密度选择合适的导线截面积。实时根据电网的负荷情况调整运行方式,达到经济运行的目的。

依据电力系统无功优化的计算效果,合理配置无功功率,并提高无功补偿设备的补偿水平,实现负荷平衡,提高电压质量,降低电能损耗。

5 结语

在国家节能减排的大改革目标下,供电企业的节能降耗十分重要,能耗的降低有利于提高企业的利润,削减成本。可是,节能工作不是立竿见影的事情,需要从多个方面去做,例如管理方面,加大管理力度,严格要求,可以有效避免人为因素所导致的损失过大;在技术层面,要从投资者的角度出发,降低线损不能单单从管理角度去做,例如,变压器的功率和能耗很高,它自身的能耗也不能有太大的降低。解决这个问题的根本措施是降低能耗,研发更加节能的变压器,更换新型号的设备,如S9~S11系列变压器。

总之,社会是不断进步的,科技日新月异,广大工作者不断探索,相信将会有更多的节能产品问世,给人们带来新的节能手段,从而有助于电力企业取得更大的经济效益和社会效益。

[1] 原固均.县供电企业管理[M].北京:中国电力出版社,2000

[2] 吕志恒.配电线路工[M].北京:中国水利水电出版社,1999

2014-09-29

梁学雄(1976—),男,广东南海人,助理工程师,抄核收班长,研究方向:台区线损。

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