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10kV配电网节能降耗措施探析

2022-03-26冯继友

家园·电力与科技 2022年2期
关键词:损耗节能降耗负荷

摘要:在新的市场经济背景下,社会经济发展对电能质量提出更高要求,尤其是在配电网智能化、现代化、数字化发展背景下,配电网的升级改造难度加大。而在电力系统当中,10KV配电网有着不可或缺的重要性,是应用范围最为广泛的配电线路。基于此,本文将主要针对10KV配电网节能降耗措施展开相关探讨、研究。

关键词:10KV配电网;节能降耗;配电网设计

引言:线路损耗一直以来都是电力公司评估、评估、运行的重要技术手段,但是,因技术条件、资本投入等原因,线路损耗仍偏高,节约能源的潜在空间很大。举例来说,一种年发电量在二十亿瓦左右的中小电网,若采用适当而有效的技术与经营,使其总线损失从百分之十减少到百分之八,则一年可节省四千万度的电能。因此,从供电电源、变配电设备、负荷等级、运行管理措施等几个角度出发,结合区域电网负荷变化的特点,采取相应的技术措施,确保电网安全、高效、节能的运行与发展,在实际工程中有着重要的应用价值。

1我国配电网的概述

配电网就是将发电站输出的电能通过高压或高压传输网络传输至负载中心,再由负载中心对其进行合理的分配,从而实现整个供电流程[1]。配电网中的继电保护装置、配电线路等是连接用户、传输系统和电力系统的重要组成部分。在电网建设中,电力系统与电力系统的技术含量对电力系统的安全运行起着举足轻重的作用,因此,电力系统的建设和改造往往是电力系统的重点。随着我国电力系统的不断完善,高压变电所已被引入到配电网络中,不仅促进了电网结构的合理发展,而且使其运行的稳定性和安全性得到了提高。但是,目前国内配电网络的总体自动化程度还很低,在大量的配电网络建设与改造中,存在著可靠性低、线损率高、断电事故频发等问题没有得到很好的解决,这对电力工业的健康发展造成了很大的影响。根据相关的调研数据,配电网络所造成的电能损失占了全社会总损失的很大一部分,而10kV及以下的输电线路损耗占了70%以上。近年来,随着我国人民生产、生活及工业活动对用电的需求不断增长,加之配电网的设计与规划存在着很大的独立性,这不仅会影响到电网的建设与完善,而且也会影响到负荷持续增长、线路过载等问题。因此,要从长远的角度出发,加强配网的建设与改造,以更好地服务于现代社会和经济的发展。

2 10kV配电网设计中的节能问题分析

随着经济的迅速发展,对电力的需求也越来越大,但目前国内的电力建设还面临许多问题,特别是10kV配电网络的设计,节能问题十分突出,不但浪费了大量的资源,而且还造成了后期运行费用的上升,消耗了大量的电能。比如,由于电力利用率不高,在某些边远地区造成了电力短缺。另外,在10kV配网的设计中,由于考虑问题不够充分,造成了部分区域工业结构的不合理,以及配线的不合理,造成了电力供需失衡,从而对区域的经济发展产生了不利的影响[2]。另外,在配电网络设计中,变压器选用不合理,线路型号不符合规范,施工设计上的问题,造成了大量的电力浪费。

3 10kV配电网节能降耗的对策建议

3.1加强配电网电源点改造力度

由于电力系统的负荷水平、容量的复杂性和分散程度,使得整个系统的结构越来越复杂,负荷的类型和容量也越来越大。为了保证电力系统的供电品质,改善电力系统的高品质,应依据负载的能力和等级,按四面八方辐射;就近供电原则,合理选择供电地点,优化电力系统的布局,使电力系统在各地区的负荷中心布置[3]。通过对现有配电网络的综合自动化程度进行改造,以改善其电力的分配容量,降低输电、配电等环节的损耗。主要是对10kV终端变配站进行技术改造,同时对一些老旧的35kV变配站进行技术改造。在负荷率高、增长趋势显著的变配站地区,应考虑增设一个新的主变,以扩大容量。为了防止"近电远供"和"迂回供电"等不良现象,必须尽可能地减少变配站的供电半径、合理地布置和电网布局。提出10 kV配电网的经济供电半径为15 km,0.4 kV配电网的经济性供电半径为500米。

3.2合理调整变配电区运行电压

在电网中,电力设备,例如电线、变压器、电器等,其功率损耗与电压的平方成比例。利用S11;S13等调压变压器,对10 kV配电网络中已经存在的S7、S9等不能调压的变压器进行了改装,即:对10 kV配电网络的调压分节进行适当调整,并根据实际工况适当配置无功补偿电容等技术措施,保证10 kV配电网络的供电电压稳定,从而改善电力供应的品质。从原理上得出,在相同的输出功率条件下,采用大电流进行输配电时,输出的损耗会比较小,也就是说,在高电流的情况下,输出电流的能量要大得多。10 kV乡村电网负荷波动大,昼夜供需矛盾较大,在技术指标允许波动7%的情况下,其最高端电压可以达到10.7 kV,而其最低电压可以降至9.3 kV,而当使用上限电压进行输电时,其线损比用下限低压进行输电要少24%左右。因此,对于10 kV配电系统,在10 kV配电系统中,通过合理的调节压力控制方法,达到了良好的节能目的。

3.3平衡配电网的三相负荷

三相负荷的非平衡不仅会对电源的质量产生影响,还会增加输电损耗。10 kV配电网既要兼顾其低电压三相的平衡,又要兼顾其高电压侧的负载特性,故10 kV配电网在其操作规程中已有规定,10 kV配电网的输出电压不均匀值不得大于10%,主、分支路两端的平均电压值不得低于20%,而中线的电压值不得高于标称的25%。对10 kV配电网进行三相均衡优化,可以达到较好的节电效益。其次:在单相电源的情况下,尽量将 A, B, C三种单相电源尽量集中于同一取电处,尽量保证三个客户在均衡条件下的功率最大。通过对网络进行优化,使系统的单相线长度得到有效的控制。当电源线长度很大时,使用三相四线系统进行单相的电力系统。如果最终使用者的电力因数较小,则可以在就地安装低压无功补偿电容器进行就地补偿。在配电房或大用户的配电柜内加装三相断相自动防护装置,当线路出现断线或某一相熔点熔断时,均能报警,并能自行切断电源,确保电力供应稳定。3.4加强配电网无功补偿、提高供电电压质量水平

对10 kV配电系统进行了无功补偿优化。在无功补偿最优布设中,必须遵循"综合规划、系统处理、合理布局、就地补偿、就地平衡"的原则,对10 kV变电站及大负荷终端实施 SVG、SVC等无功动态补偿,并安装无功补偿电容器自动投切装置。针对配电网络中已经安装的10 kV、0.4 kV无功补偿设备,要强化其日常运营管理,健全并建立完善的数据数据库,定期对其工作状况进行定期监测,及时了解其工作状况,及时发现其存在的安全隐患和故障,从而达到节约能源、降低损耗的目的。

结语:

从以上内容可以看出,在当今能源短缺的今天,各个产业的发展必须重视节能减排和环境保护工作的开展。本文从电力市场出发,对10kV配电线路的优化设计进行了详细的分析,并根据可持续发展的发展目标,提出了相应的节能降耗对策,以期对我国电力企业的线损管理水平和节能降耗政策的实施提供参考,从而为我国建设资源型社会创造有利的条件。

参考文献:

孙益, 张千斌, 费展宏,等. 10kV配电网线损管理现状及节能降耗措施探析[J]. 华东科技:综合, 2020(3):2.

肖建. 10kV 配电网设备分级保护配置分析及措施[J]. 华东科技:综合, 2020(3):1.

张睿. 10kV配电网的线损管理及降损措施探究[J]. 科学大众:科学教育, 2020(5):2.

作者介绍:冯继友(1993.5.7—);男;内蒙古包头市;蒙古族;本科;工程师;研究方向10kv配电;内蒙古自治区包头市供电局。

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