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10kV及以下配电网线损管理及优化策略

2017-05-27肖海毅彭丽芳

中国高新技术企业 2016年36期
关键词:电能损耗配电

肖海毅+彭丽芳

摘要:10kV及以下配网线损率是电力企业重要的综合性技术指标,其不但能够对电网规划设计做出反映,同时也能对电网运行及管理水平做出有效反馈。供电过程中,10kV及以下配电网损失量占到我国地区电量损失总量的60%~70%,因此对配电网电能耗损做出有效控制,是线损工作开展的重中之重。文章对10kV及以下配电网线损管理及优化策略进行了探讨。

关键词:10kV及以下配电网;配网线损;线损管理;优化策略;电力企业;电网运行 文献标识码:A

中图分类号:TM714 文章编号:1009-2374(2016)36-0030-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.015

1 线损计算与分析

线损构成是以电能总损耗为基准,其中包含两部分,分别是统计线损与实际损耗。对于理论或是技术线损来说,一般包含可变与固定损耗两部分,其中可变损耗还涉及到变压器、电能表等相关仪器线圈运转时造成的损耗;对于固定损耗来说,涉及到线路导线电晕损耗、空载损耗等方面。另外,对管理过程中造成的线损进行分析,其并不是明损耗造成的,而是用户在用电时,窃电、违章用电或是电表故障、抄表失误等原因导致的。一般可以采取两种公式对线损率实施计算。其中理论线损率为固定损耗与可变损耗的总和,再与供电量相除,乘以100%,便是最终线损率。实际线损率计算公式应是供电量减去售出电量,再与供电量相除,乘以100%,便得出实际线损率。例如,以6~10kV电力网线损为例,在对其计算时,列出公式为:

ΔA=3Rζi2dt*10-3

式中:R代表电阻;i代表电流;ΔA代表理论线损。

线损计算的方法较多,然而在对线损做出分析时,可以借助更换变压器、线路改造、三相负荷调节等技术措施来使得线损得到有效降低,同时也可以通过对线路的检查、清洁来使线损得到减少。在管理方面,可以采取计量、无功、指标、打击窃电等管理措施,来做好线损管理工作。同时需要对各个区域分电压等级做出统计,对存在的问题需要做到及时治理。然而对线损管理系统实施改进,并做出设计时,仍要对各种因素做出考虑,只有这样才能完成管理系统的有效构建。一般主体框架可包含现场采集、功能模块、主站系统等,关键是能够借助总线来把服务器、功能模块、工作站等联系起来,进而使数据在相互之间得以交换。

2 10kV及其以下配电网线损管理问题分析

2.1 主网建设还不够完善

目前,随着社会经济的快速发展,生活水平的日益提升,人们对电能需求也在逐步提升,日常生活、企业生产等各个方面都离不开电力的支持,从而使我国电网规模也在逐步扩大,造成电网中出现的问题也逐步增多。一些地区由于电网结构与布局有问题出现,这些布局与结构不合理问题包含地区输变电量容量不够、电力半径超标、配电线路上负荷点有分散问题,也存在配变供電点与用电负荷中心距离太远等问题。另外,导线截面不合理等问题,也会使得负荷无法相容,致使难以匹配的问题出现。同时,若是设备有问题出现,在实施检修时也会给电网稳定运行造成不良影响,整个电网系统当中,不乏存在一些变压器,由于使用年限较长,因而出现老化等问题,使其难以提供有效服务。诸如此类问题的出现,都会给电网稳定运行造成不利影响,主要在两方面有所体现:一是变压器造成许多能耗;二是电压调节能力不强,从而使得调节能力不足,其对电网运行效率提升,有着较为严重的影响,不但会使电网质量无法保障,还会使得电网运行成本增加。基于这些因素,电网在运行时会存在大量电能浪费问题。

2.2 配网管理存在缺憾

目前,很多供电企业对配网设备都做出了优化,使配网设备技术水平得到不断提升。然而,在管理过程中,仍有许多不到位的地方存在:一是所投入的设备不足,使得技术含量不到位,甚至在对配电设备进行巡检时,有人工作业的情况出现,然而采取人工的办法,难以对电网中可能出现的问题做出判断,因此无法对出现的故障做到及时整修,使得管理效率得不到有效提升;二是线路间距离较远,同时T接点比较多,同时电力半径超标,使得配电网在运行阶段会有更多的经济成本投入,这些成本很多难以得到落实,比如会出现较多浪费;三是受到技术与经济方面的影响,电网系统目前依旧存在过时的型号设备,这类设备在使用时会带来较多的损耗,同时电能计量设备也会造成一定的电能损耗,若是长期使用,便会使得线路出现老化。对于这些情况,若是得不到及时的解决与处理,便难以使电网质量有所保障;四是在一切地区,特别是农村偏远等地区,因为监管力度不够,有窃电情况出现,也有一些城市工厂为了节约电力使用造成的成本,不惜担风险进行违章用电,使得电量出现的损耗较为严重。同时,电力部门工作人员在抄表时,由于自身工作原因,造成一些误差情况出现,另外电表计量错误也会造成不明线损问题出现。

2.3 无功补偿投入力度不够

在我国,电力公司配电网中配变及以下均得不到补偿设备,因此造成无功损耗状况严重,给电网在正常工作时造成严重的电能浪费。根据一些调查结果可以看出,一些变电站无功补偿影响比较大,是因为在对装置给予投资时,使得投资力度得不到有效提升,这样便使得部分变电站对集合式电容器加以应用时,会使电容器容量上升,使得许多设备无法对其有效作用做到充分发挥,从而也是一种资源上的浪费。另外,电容器组在检修时较为繁杂,因此工作人员会将设备投厂,其不利于投入率的上升,由于补偿不足,使得配电网线损问题持续存在,甚至会变得更为严重。

2.4 设备存在一些问题

有些供电设备,由于用的年限过长,因此会出现设备与线路老化,从而对配电质量也会造成不良影响。还存在一些地区,考虑到成本因素,对于一些高技术装置不去投入,依旧使用原先的高能耗设备,这样便会使得部分导线,由于较为破旧,半径不足,难以对载流量做到过多承受,进而出现严重的线损问题。

2.5 配电变压器与计量问题

在一些区域,其配电变压器容量会超出实际负荷,因此会造成严重的资源浪费问题。同时,电能计量装置安装时,会出现因电能计量设备精度不准确而造成的耗损问题,因为受到末端电压过低的影响,使得电能计量过于缓慢。

3 10kV及以下配电网线损管理优化策略

3.1 对配电能耗进行降低

造成配电网出现线损的因素有很多,其中最主要的便是变压器造成损耗。因此,为了能够有效降低配电网损耗,需通过对变压器加强管理,使得因变压器造成的线损得以有效降低。可以采取的措施有以下方面:需对变压器装置实施控制,一些变压器能耗太大,需对这些设备做出更换,同时对于更换的变压器,不能有过高的能耗问题出现,若是使用单晶合金变压器,便能够使铁损问题得到有效改善,使损耗降低70%左右,从而使得空载流量能够得到有效降低。若是在条件满足的情况下,应当采用单晶合金变压器来替换之前使用的老式变压器,进而使线损问题可以得到有效控制。一些配电网在变压器选择过程中其几乎空载,不仅能够对线损进行降低,还能极大地对电能进行节约,企业的经济效益也会因此而提高。

3.2 对供电半径进行合理选择

电网正常工作时线损多少、供电半径会起到决定性作用,因此为了能够使线损问题得到有效改善,需对供电半径做出合理选择。若是电压等级达到35kV,则线路的供电半径应当维持在30km以内;若是电压等级达到220kV,则线路的供电半径应当维持在500m以内;若是电压等级为10kV,则供电半径应当结合电压损失允许值及负荷密度做出选择。

3.3 对变压器运行方式进行调整

需使配电变压器三项符合保持平衡,若是配电变压器有低压层负荷不平衡问题出现,这时便会使得耗损量增加,并且负荷越是不平衡,造成的损耗量便会更大,当保持平衡时,耗损量最低,若是呈现出垂直状态,便会使得耗损量达到最大值。因此,配电网变压器的出口电流,需要维持平衡状态,即使做不到平衡,也要求偏离的程度低于10%,中性线电流需对于相电流的1/4,对于低压干线与主干支线始端来说,不平衡的程度需控制在1/5以内,定期相电流与中性相电流,若是超标,便需要对其负荷做出调整,从而使得三相不平衡度,能够做到极大程度的降低。变压器铁损在总耗损中占据的比值较大,对于10kV配电器电压器来说,其铁损比值会上升到最大值,所以要求变压器在工作时,需使其经济效益做到有效保障。若是负载值与铁损与铜损相当,所需成本是最大的。若是配电变压器的额定容量处于40%~80%,经济成本最小。要是负荷出现比较大的变化,那么应当在配电网变压器中配置一定容量的备用变压器,需要按照负荷的变化情况,对变压器实际情况进行调整,保证配電网变压器运行在负荷段,防止因为变压器过大,出现经济的浪费和资源的消耗,只有这样才能够为变压器的经济性提供保障。

4 结语

我国经济快速增长,社会发展对用电量需求越来越多,与此同时,电能在生产与运输时出现的损耗情况较为严重,导致电能耗损所需成本过大。对于电力系统来说,其虽然可以为用户提供安全、稳定的能源,但在电能输送时,仍旧有严重的耗损问题出现。因此,需要对10kV及其以下配网线损实施计算,对存在问题进行分析,并根据分析结果,做出有效管理,进而使电量在输送时损耗量能够有效降低。

参考文献

[1] 阿布都艾尼·阿布都克力木.试论电力系统10kV配网 中的线损管理问题[J].科技资讯,2014,(36).

[2] 吕金铠.10kV及以下电力配网工程施工技术的有效管 理对策分析[J].机电信息,2014,(24).

[3] 潘臻荣.10kV及以下配网线损管理存在的问题及对策 探析[J].企业技术开发,2014,(20).

[4] 刘金岐.10kV配网线损异常成因及线损管理对策[J]. 科技与创新,2014,(7).

作者简介:肖海毅(1981-),男,国网江西省电力公司萍乡供电分公司工程师,研究方向:无功电压及电网稳定运行。

(责任编辑:黄银芳)

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