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摘要:电能损耗是电能在传输过程中的固有特性,作为电网管理和电能传输的供电企业,降低电能损耗是提高供电企业经济效益的一项重要措施,也是衡量电力企业管理水平和电网建设水平的重要标志之一。本文主要阐述了配电网线损的危害,并提出针对技术线损和管理线损两方面降损措施。
关键词:配电网;线损危害
0、引言
按照国家关于电力行业节能减排的工作要求,国家电网公司提出了建设环境友好型、资源节约型企业的目标,并将其写入了社会责任报告书。作为供电企业,贯彻落实科学发展、节约发展的工作思路,扎实做好节能降耗工作,是义不容辞的社会责任。当前,加强线损管理,落实降损措施,已经成为供电企业经营管理的重要内容之一。
线损率综合反映了电力网规划设计、生产运行和经营管理水平,通过对其进行科学有效的分析评估,查找生产、经营、管理各环节存在的问题,进而从技术上、管理上采取双管齐下的措施与方法,将实现电网的“多供少损”。
线损情况分析自2012年以来,洪江区供电公司将线损指标作为公司计划管理的重要指标,公司克服前所未有的困难,深入挖掘电网潜力,实现了线损率逐年下降。
2012年-2014年220千伏及以下综合线损率平均每年降低0.4个百分点,公司资产质量进一步优化,成本费用得到了有效控制。
然而,随着电网的扩大、设备的增多、电量的增长和趸售电量所占比例增加以及社会环境的变化等诸多原因,线损率处在不断增大的趋势,因此,要保持和降低目前线损率指标,难度在加大,所以,在未来几年里我们的目标只有通过采取优化电网结构、改善电网运行方式、加快高能耗设备技术改造等一系列有效措施,才能维持和保持线损率指标在一个合理水平。
1、配电网线损的危害
1.1、发热是线损造成的最突出问题
发热的过程就是把电能转化为热能的过程,造成了电能的损失;发热使导体温度升高,促使绝缘材料加速老化,寿命缩短,绝缘程度降低,出现热击穿,引发配电系统事故,尤其当建筑物内配电线路容量不够时,发热常是造成电气火灾的直接原因。
1.2、配电系统的线损造成能源的大量浪费
配电系统的线损没有转化为有用的能量而白白浪费,而且还要通过如通风、冷却等方式对热量进行散发,也需要电能。根据统计数据,一般配电网的线损率在3%上,严重者可达到10%甚至更高。这不仅意味着电能的损失,更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。
2、线损要因分析
2.1、从技术层面分析
由于统计线损存在抄表时间不同期、基础资料偏差等因素,因此网损技术分析的主要手段是通过分析理论线损的计算值来进行。据某市线损计算结果,10kV配线损耗约占总损耗的52%,配变损耗约占总线损的l3%,低压线损约为总损耗的31%,表计损耗约占3%。可见,线路运行产生的损耗是配网损耗的主因。
(1)10kV中压网损要因分析
由于电网建设滞后于经济的发展,电源布点不够合理,线路线行难于解决等等原因,10kV中压嘲长期受到变电站馈线柜数量不足、线路数量不足的限制,网架相对薄弱,部分线路供电半径过大,接入配变过多,而且无法根据负荷情况进行合理调整。这就导致线路负载率偏高,甚至长期满、超负荷运行。这些特点通过理论线损计算的结果也反映出来:10kV配线损耗约占总损耗的52%,所占比重最大。
通过对10kV线路理论线损计算结果的进一步分析,超负荷10kV线路的理论线损值相比平均值要高3%~4%。超负荷线路供电量大,因此其可变损耗大;而超负荷线路又都是供电半径火、首末端距离较长的线路,其固定损耗也较大;根据分线线损计算的结果,7回经常性满、超负荷运行线路的损耗合计起来占全网212回线路损耗总值的35%,所以超负荷10kV线路的损耗是拉高10kV全网线损率的主因。
(2)0.4kV低压网损要因分析
低压网线损偏高的原因主要有:线路过负荷引起的线损偏高,线路三相不平衡引起的线损偏高,线路带病运行引起的线损偏高等等。
低压线路在实际运行中三相电流不平衡的情况是大量存在的,低压三相不平衡对线损的影响是不能忽略的。如果中性线中有电流流过,则线损必然会增加。当一相负荷重,两项负荷轻时,线损比平衡时增大5%;当一相负荷重,一相负荷轻,一相为平均负荷时,假设中性线型号与相线相同, 线损比三相平衡时增大6.68%;当两相负荷重,一相负荷轻时,假设中性线型号与相线相同,线损比三相平衡时增大约20%;如果中性线型号是相线的一半,则线损又会增大一倍。通过对0.4kV网络的理论线损计算结果分析,超负荷配变台区的理论线损值比正常负荷配变的平均值偏高约4%~5%,而在计算期内超负荷运行的台区占台区总数的2.88%,超负荷台区的损耗是拉高0.4kV网络损耗的主因。台区超负荷又分为两种情况:一种是配变、线路都在满、超负荷运行,另一种是配变负荷在80%~90%,但由于线行路径难于解决造成台区出线较少,虽然线路的线径很大但仍导致低压线路过负荷运行。
3、降损措施
3.1、降低技术损耗措施
3.1.1、优化网络结构。配电网的布局应根据供电范围优化确定,特别是城市配电网,结构、布局更应优化、合理配置,在满足人们用电需求的情况下,结合城市整体规划布局,尽量缩短供电线路距离。推广应用有载调压变压器,根据负荷情况适当提高运行电压。线损与电压变化的关系为:△P% =[1—1(1+a/100)2]×100式中:a为电压提高的百分数。当a提高时可以降低损耗,根据线路输送容量、输送距离和电网发展情况进行必要的升压改造,对大用户应尽量采用高电压供电,不仅有利于降损,还可以提高输送能力和扩大供电半径。
3.1.2、对电网进行无功补偿。对电网进行无功补偿要进行全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。原则上根据电压等级按负荷分区进行就地无功补偿,并根据负荷需要自动投切,减少无功潮流。在夏季高峰 用电期间,几千米的高压输电线路,因功率因数和电压高低的影响,线损往往达到4% — 5% ,因此,要对需求侧进行电压质量和末端无功就地补偿,以提高功率因数,降低电能损失。由此可知,功率因数南0.75提高到0.9时,可变损耗降低30.56% ,如果原线路线损率为10% ,可以降低线损3.06%(10% × 30.56% =3.06%),降损效果非常明显。
3.1.3、降低计量损失。选用电能表时,应根据估算的负荷选用标定电流,如果电能表不经互感器接入电路,应使负荷电流大于电能表电流误差下限,小于电能表电流误差上限;如果电能表经互感器接人电路,还应满足互感器的选用原则;为提高计量的准确度,对于一般居民和低压用户,应优先采用宽幅度电能表。认真安装、检修和校验计量装置,尽量避免工作失误和疏漏。搞好定期巡检和定期校验,发现问题及时处理。校验调整电能表时,应满足公平计费的需要,在规程允许范同内尽量减小误差。设计和安装时应尽量减小二次线路阻抗。互感器二次线圈的接线采用不小于2.5mm 的硬铜导线,线路应尽量短,并与其他回路分开,使计量二次回路相对独立,电流回路不要与保护回路串联,电压回路单独从电压互感器二次端子或电压母线引线。每月抄表时计入电能表损耗电量数。
3.1.4、降低导线的电流密度。加大干线和主分支线截面,使线路长时间按经济电流密度运行,高峰负荷时按导线的安全电流控制。提高负荷率,消峰填谷,使日负荷曲线尽量均衡平坦。
3.1.5、选用低电阻率的导线。综合分析考虑投资和线损,除高 架空线通常采用钢心铝绞线外,低压线路和高压线路最好采用铜线,减少电能损耗。
3.1.6、缩短送电距离。综合考虑投资和线损,10kV线路控制在2km以内,0.4kV线路宜控制在250m以内,尽可能采用三相平衡送电对于三相四线制低压供电线路,变压器出口处不平衡度应≤10% ,干线和主分支线首端的不平衡度应≤20%。
3.1.7、配变损失。配电变压器的空载铁损和负载铜损称为配变损失。降低配变损失的方法如下:提高功率因数,这不仅对降损有利,并可提高变压器出力。更换变压器,将高效能变压器更换为新型节能型变压器。
3.2、降低管理损耗的措施
3.2.1、加强职业道德教育,提高抄表人员的思想水平。
3.2.2、加强岗位培训,提高抄表人员的技术水平。
3.2.3、加强防范措施,如采用防偷电技术措施,定期组织用电普查和经常进行非定期突击检查,对抄表人员的管辖范围实行轮换制等。
3.2.4、同定抄表日期,认真做好抄表工作,保证实抄率达99% 以上,严格执行审核制度。有条件可采用抄表器抄表,实行微机管理。
3.2.5、依法管理,严肃处理偷电行为、倚仗权势用电行为和抄表人员徇私舞弊行为。
4、结束语
电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低电网损耗的措施,是一项极为重要的技术课题。电网降损管理工作者除了采取各种技术措施和管理措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]赵志刚;降低配电网线损的技术措施[J].科技创新导报,2011,(17).
[2]张健鑫;有关配电网线损及降损措施的探讨[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2010年04期
[3]张家红;配电网降损措施探讨[J];云南电力技术;2009年04期
关键词:配电网;线损危害
0、引言
按照国家关于电力行业节能减排的工作要求,国家电网公司提出了建设环境友好型、资源节约型企业的目标,并将其写入了社会责任报告书。作为供电企业,贯彻落实科学发展、节约发展的工作思路,扎实做好节能降耗工作,是义不容辞的社会责任。当前,加强线损管理,落实降损措施,已经成为供电企业经营管理的重要内容之一。
线损率综合反映了电力网规划设计、生产运行和经营管理水平,通过对其进行科学有效的分析评估,查找生产、经营、管理各环节存在的问题,进而从技术上、管理上采取双管齐下的措施与方法,将实现电网的“多供少损”。
线损情况分析自2012年以来,洪江区供电公司将线损指标作为公司计划管理的重要指标,公司克服前所未有的困难,深入挖掘电网潜力,实现了线损率逐年下降。
2012年-2014年220千伏及以下综合线损率平均每年降低0.4个百分点,公司资产质量进一步优化,成本费用得到了有效控制。
然而,随着电网的扩大、设备的增多、电量的增长和趸售电量所占比例增加以及社会环境的变化等诸多原因,线损率处在不断增大的趋势,因此,要保持和降低目前线损率指标,难度在加大,所以,在未来几年里我们的目标只有通过采取优化电网结构、改善电网运行方式、加快高能耗设备技术改造等一系列有效措施,才能维持和保持线损率指标在一个合理水平。
1、配电网线损的危害
1.1、发热是线损造成的最突出问题
发热的过程就是把电能转化为热能的过程,造成了电能的损失;发热使导体温度升高,促使绝缘材料加速老化,寿命缩短,绝缘程度降低,出现热击穿,引发配电系统事故,尤其当建筑物内配电线路容量不够时,发热常是造成电气火灾的直接原因。
1.2、配电系统的线损造成能源的大量浪费
配电系统的线损没有转化为有用的能量而白白浪费,而且还要通过如通风、冷却等方式对热量进行散发,也需要电能。根据统计数据,一般配电网的线损率在3%上,严重者可达到10%甚至更高。这不仅意味着电能的损失,更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。
2、线损要因分析
2.1、从技术层面分析
由于统计线损存在抄表时间不同期、基础资料偏差等因素,因此网损技术分析的主要手段是通过分析理论线损的计算值来进行。据某市线损计算结果,10kV配线损耗约占总损耗的52%,配变损耗约占总线损的l3%,低压线损约为总损耗的31%,表计损耗约占3%。可见,线路运行产生的损耗是配网损耗的主因。
(1)10kV中压网损要因分析
由于电网建设滞后于经济的发展,电源布点不够合理,线路线行难于解决等等原因,10kV中压嘲长期受到变电站馈线柜数量不足、线路数量不足的限制,网架相对薄弱,部分线路供电半径过大,接入配变过多,而且无法根据负荷情况进行合理调整。这就导致线路负载率偏高,甚至长期满、超负荷运行。这些特点通过理论线损计算的结果也反映出来:10kV配线损耗约占总损耗的52%,所占比重最大。
通过对10kV线路理论线损计算结果的进一步分析,超负荷10kV线路的理论线损值相比平均值要高3%~4%。超负荷线路供电量大,因此其可变损耗大;而超负荷线路又都是供电半径火、首末端距离较长的线路,其固定损耗也较大;根据分线线损计算的结果,7回经常性满、超负荷运行线路的损耗合计起来占全网212回线路损耗总值的35%,所以超负荷10kV线路的损耗是拉高10kV全网线损率的主因。
(2)0.4kV低压网损要因分析
低压网线损偏高的原因主要有:线路过负荷引起的线损偏高,线路三相不平衡引起的线损偏高,线路带病运行引起的线损偏高等等。
低压线路在实际运行中三相电流不平衡的情况是大量存在的,低压三相不平衡对线损的影响是不能忽略的。如果中性线中有电流流过,则线损必然会增加。当一相负荷重,两项负荷轻时,线损比平衡时增大5%;当一相负荷重,一相负荷轻,一相为平均负荷时,假设中性线型号与相线相同, 线损比三相平衡时增大6.68%;当两相负荷重,一相负荷轻时,假设中性线型号与相线相同,线损比三相平衡时增大约20%;如果中性线型号是相线的一半,则线损又会增大一倍。通过对0.4kV网络的理论线损计算结果分析,超负荷配变台区的理论线损值比正常负荷配变的平均值偏高约4%~5%,而在计算期内超负荷运行的台区占台区总数的2.88%,超负荷台区的损耗是拉高0.4kV网络损耗的主因。台区超负荷又分为两种情况:一种是配变、线路都在满、超负荷运行,另一种是配变负荷在80%~90%,但由于线行路径难于解决造成台区出线较少,虽然线路的线径很大但仍导致低压线路过负荷运行。
3、降损措施
3.1、降低技术损耗措施
3.1.1、优化网络结构。配电网的布局应根据供电范围优化确定,特别是城市配电网,结构、布局更应优化、合理配置,在满足人们用电需求的情况下,结合城市整体规划布局,尽量缩短供电线路距离。推广应用有载调压变压器,根据负荷情况适当提高运行电压。线损与电压变化的关系为:△P% =[1—1(1+a/100)2]×100式中:a为电压提高的百分数。当a提高时可以降低损耗,根据线路输送容量、输送距离和电网发展情况进行必要的升压改造,对大用户应尽量采用高电压供电,不仅有利于降损,还可以提高输送能力和扩大供电半径。
3.1.2、对电网进行无功补偿。对电网进行无功补偿要进行全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。原则上根据电压等级按负荷分区进行就地无功补偿,并根据负荷需要自动投切,减少无功潮流。在夏季高峰 用电期间,几千米的高压输电线路,因功率因数和电压高低的影响,线损往往达到4% — 5% ,因此,要对需求侧进行电压质量和末端无功就地补偿,以提高功率因数,降低电能损失。由此可知,功率因数南0.75提高到0.9时,可变损耗降低30.56% ,如果原线路线损率为10% ,可以降低线损3.06%(10% × 30.56% =3.06%),降损效果非常明显。
3.1.3、降低计量损失。选用电能表时,应根据估算的负荷选用标定电流,如果电能表不经互感器接入电路,应使负荷电流大于电能表电流误差下限,小于电能表电流误差上限;如果电能表经互感器接人电路,还应满足互感器的选用原则;为提高计量的准确度,对于一般居民和低压用户,应优先采用宽幅度电能表。认真安装、检修和校验计量装置,尽量避免工作失误和疏漏。搞好定期巡检和定期校验,发现问题及时处理。校验调整电能表时,应满足公平计费的需要,在规程允许范同内尽量减小误差。设计和安装时应尽量减小二次线路阻抗。互感器二次线圈的接线采用不小于2.5mm 的硬铜导线,线路应尽量短,并与其他回路分开,使计量二次回路相对独立,电流回路不要与保护回路串联,电压回路单独从电压互感器二次端子或电压母线引线。每月抄表时计入电能表损耗电量数。
3.1.4、降低导线的电流密度。加大干线和主分支线截面,使线路长时间按经济电流密度运行,高峰负荷时按导线的安全电流控制。提高负荷率,消峰填谷,使日负荷曲线尽量均衡平坦。
3.1.5、选用低电阻率的导线。综合分析考虑投资和线损,除高 架空线通常采用钢心铝绞线外,低压线路和高压线路最好采用铜线,减少电能损耗。
3.1.6、缩短送电距离。综合考虑投资和线损,10kV线路控制在2km以内,0.4kV线路宜控制在250m以内,尽可能采用三相平衡送电对于三相四线制低压供电线路,变压器出口处不平衡度应≤10% ,干线和主分支线首端的不平衡度应≤20%。
3.1.7、配变损失。配电变压器的空载铁损和负载铜损称为配变损失。降低配变损失的方法如下:提高功率因数,这不仅对降损有利,并可提高变压器出力。更换变压器,将高效能变压器更换为新型节能型变压器。
3.2、降低管理损耗的措施
3.2.1、加强职业道德教育,提高抄表人员的思想水平。
3.2.2、加强岗位培训,提高抄表人员的技术水平。
3.2.3、加强防范措施,如采用防偷电技术措施,定期组织用电普查和经常进行非定期突击检查,对抄表人员的管辖范围实行轮换制等。
3.2.4、同定抄表日期,认真做好抄表工作,保证实抄率达99% 以上,严格执行审核制度。有条件可采用抄表器抄表,实行微机管理。
3.2.5、依法管理,严肃处理偷电行为、倚仗权势用电行为和抄表人员徇私舞弊行为。
4、结束语
电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低电网损耗的措施,是一项极为重要的技术课题。电网降损管理工作者除了采取各种技术措施和管理措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]赵志刚;降低配电网线损的技术措施[J].科技创新导报,2011,(17).
[2]张健鑫;有关配电网线损及降损措施的探讨[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2010年04期
[3]张家红;配电网降损措施探讨[J];云南电力技术;2009年04期