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摘要:本文主要分析了供电企业农村低压线损综合管理。阐述了影响线损的某些因素,应采取哪些技术措施,同时提出了其他法规、制度方面的管理内容措施,这些技术措施和管理制度是我们在用电管理中,如何提高设备运行能力,降低线损的有效措施和办法,是提高供企业经济效益和社会效益的有效保障。
关键词:农村;低压;线损
作者简介:李季青(1962-),男,江西龙南人,龙南县供电有限责任公司人力资源部,助理工程师,主要研究方向:农电管理、职工教育培训。(江西 龙南 341700)
低压线损率是供电企业一项重要的综合性经济技术指标,它反映能源的有效利用及供电企业的经营管理水平。加强线损管理,特别是低压线损管理,已成为供电企业节能降耗,提高经济效益的重要手段和有效途径,我们应不断采用新技术、新工艺和科学的管理方法。本文从低压线损的制度管理、低压线损分析、低压电网布局、配变使用、低压无功补偿、三相负荷平衡、计量管理、营业管理及低压线损理论计算等方面进行了综合分析,阐明了产生低压线损的原因,剖析了导致低压线损升高的各种因素,提出了具体的降损措施,这些措施在农电管理中,将会带来积极效果。
因此,如何节能降损是供电企业必须加强的技术措施,也是笔者在本文中要阐明的主要问题。通过对电力技术理论知识的学习,以及根据自己多年的实践经验,笔者认为应从以下几个重要因素方面去考虑。
一、合理布局配电变压器台区
龙南县(以下简称“我县”)地处赣南的南大门,是个山区,村庄分布有如下特点:除县城郊区以外,90%以上的村庄都分布在乡镇山区,坐落在地势较高或山坡地带;每个村庄居住几户到几十户村民,部分超过百户,很少有超过三百户以上的村庄;村与村之间相隔较远,从几百米到数公里以上。因此在农村配电变压器的建设与改造中,农村配电变压器的台区应按“小容量、密布点,短半径”的原则来选择,变压器台区应尽可能选择在负荷中心或重要负荷附近,还应尽量避开车辆行驶交通要道、行人较多的场所,不得选择在水塘边、沼泽地、低洼积水地带,不得太靠近农庄屋檐,不得选择在河堤边、陡坡大的山坡上,应选择地质较好、地势平坦,且便于更换和检修设备的地方,同时避开当地村民有风俗争议的地方。采取一村一配电变压器台区的分布方式,有效地缩短低压供电半径,从而达到降低电压损失和减少低压线损的目的。现经我县农网改造后的低压台区400V供电半径一般不大于500m,个别农户的单相线路可适当延长,这样既减少了线路损耗,又提高了电压质量。
二、选好变压器规格型号,提升设备节能效果
变压器的各项技术参数及损耗的大小以及变压器质量的优劣,直接关系到供电企业线损率,从而影响到供电成本和经济效益。因此,从线损的综合管理和经济考核的指标内容来讲,对变压器的选择也是重要因素之一。在1999年农网改造之前,我们使用的变压器绝大多数是S7系列变压器。S7系列变压器是1980年后推出的变压器,其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器低,其负载损耗也较高。20世纪80年代中期又设计生产出S9系列变压器,其价格较S7系列平均高出20%,空载损耗较S7系列平均降低8%,负载损耗平均降低24%,并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列,推广应用S9系列。非晶合金铁芯变压器SH11、SH12系列的空载损耗较S9系列降低75%左右,但其价格仅比S9系列平均高出30%,其负载损耗与S9系列变压器相等。非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器,它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗下降75%左右,空载电流下降约80%,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。因此,选择使用节能效果更好的变压器,是降低线损率的又一重要措施。
三、设计变台负荷与线路导线的选择
在进行配电台区低压线路的设计、改造之前,除要考虑安全、经济、合理等因素,还要做好以下几方面的工作。
(1)要对配电台区总用电户数进行登记统计,对用户用电设备,如家用电器等负载功率、负荷性质、感性负载等要进行登记统计,使用户的使用情况以及负荷的同步使用率等有一个准确值,并进行测算,然后计算出该台区变压器容量的大小。
(2)线路敷设方式:从经济的角度考虑,农村低压主干线路大部分都采用LGJ钢芯铝绞线进行架设。但是如果在线路通道中遇到靠近大树,建筑物,桥梁等时,应采用BLV铝芯聚乙烯绝缘线架设。进户线,接户线均应采用(BLV、BVR、BVV、BLVV)铝芯聚乙烯绝缘线。
(3)进入村庄的主干线、分支线等,一般都采用沿墙敷设的方式,要严格按照《农村低压电力技术规程》及线路安装规范进行安装敷设,穿墙应套绝硬套管,应做到安全、可靠、经济合理、美观,并便于维护和管理。
(4)尽量采用三相供电也是行之有效的降损手段。在同样线路长度的情况下,由于三相供电,中性线没有电流,也不存在电压,相当于负荷的一端直接接在了变压器的中性点上,线路的阻抗明显减少一半,线损自然也减少一半。
如果三相负荷不平衡,将增加线损。这是因为三相负荷不平衡时,各相的负荷电流不相等,就在相间产生了不平衡电流,这些不平衡电流除了在相线上引起损耗,还在中性线上引起损耗,这就增加了总的线损。如果三相负荷平衡,则向量差为零。应当尽可能使各相负荷相对平衡,否则,中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大,引起的损耗也越大。因此在运行中经常调整变压器的各相电流,使之保持平衡,以降低线损。一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,因为不对称负荷引起供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。在低压三相四线制线路中线路的电流不平衡附加线损也是相当大的,定期进行三相负荷的测定和调整工作,使变压器三相电流接近平衡,这是无需任何投资且十分有效的降损措施。
四、加强电能计量装置安装管理,提高计量装置的准确率
电力的生产和销售和其他产品的生产、销售是不一样的,其特点是发、供、用这三个环节是同时进行,不间断的同时完成,而且是互相紧密联系缺一不可,三者之间如何销售,如何结算,就需要一个计量器具在三个环节之间测量计算出电能的量值,这个装置就是电能计量装置,它就是称量电能的一秆秤。电能计量装置包括各种类型电能表,计量用电压、电流互感器及其二次回路,电能计量柜(箱)等。没有它,在发、供、用电三个方面就无法进行销售、买卖,所以电能计量装置在发、供、用电中有着十分重要的地位。它为电力系统发、供、用各个环节中计收电量提供依据。
随着人民生活水平的不断提高,用电量与日俱增,电能表已逐渐成为千家万户不可缺少的电器仪表,把好电能计量的准确性这一关,有着极其重要的社会效益和经济效益,安装和管理必须加强以下几方面的工作。
1.计量装置的升级及淘汰
更新换代计量精度低的装置设备。在2000年以前,我县用户普遍使用的是感应式电能表,由于感应式电能表与电子式电能表其稳定性、精度、灵敏度、线性动态范围与计量准确度、功耗、功能及防窃电效果较电子表式电能表差,所以应优先选择性能优异、科技含量高、准确度高的电能表。
2.电能表的安装要求
安装电能计量装置时必须按照正确的接线工艺,接线错误必将导致计量的差错,给供、用双方造成经济损失和不良影响。对于电能表的规范安装接线应注意以下要求。
(1)单相电能表的火线、零线应采用不同颜色的导线并对号入孔,不得对调。
(2)单相电能表的零线要经电表接线孔穿越电表,不得在主线上单独引接一条零线进入电表。
(3)导线穿过金属盘时,要用套护圈或塑料管,塑料表箱要用阻燃材料。
(4)电能表间距不小于80mm,与屏边距离不小于40mm,电能斜度(前后、左右)不得超过1°。
(5)三相用户的三元件电表或三个单相电表中性点零线要在计量箱内引接,禁止从计量箱外接入,也不得与其他单相电能表零线共用。
(6)三相用户电能表要有安装接线图,并严格按图施工,一律采用正相序接线,认真做好电表、电表箱的铅封、漆封工作,表尾接线完毕要及时封好接线盒盖,并尽量减少进出电能表导线的预留长度。
(7)低压三相电能表的电压辅助线,要从电能表上侧可密封的地方压接,以免用户私自调整电压相序,造成计量差错。
(8) 在实施电能计量装置的规范安装和施工工艺的前提下,运行后进行六角图测试和相量分析,以确保电能计量装置接线正确。
五、加强线路巡视和通道清障砍伐工作,降低线路损耗
配电线路和设备巡视工作,也是控制线损的重要措施。我们乡村配电台区的配电线路大都架设在高山峻岭或丛林之中,乡与乡之间,村与村之间网络的联结也是通过高山、梯田、山坡等地势架设联通的,这势必对用电管理带来了不少的困难。当线路和设备在运行中出现异常现象时(速断、接地等),就应该及时安排特殊巡视,以便于查找隐患,制定防范措施,并开展跟踪检查、分析原因,及时排除故障和隐患。夜间巡视是为了检查导线连接器及绝缘子的缺陷。因为在夜间可以发现在白天巡视中所不能发现的缺陷,如:电晕现象(由于绝缘子严重脏污而发生的绝缘子表面闪络前的面放电现象);由于导线连接器接触不良,当通过负荷电流时,温度上升很高,致使导线的接触部分烧红,这在夜间均可看到。夜间巡视工作,应选择阴雨天气进行,巡视线路和设备的运行状况,能直观的发现因污闪、个别部位螺栓和线夹松动造成的放电现象,并根据发现的部位,做好检修工作,防止电能损失。当需要对重要线路在大风天气情况下进行巡视的,也应做好相应安排,目的明确,措施得力,才能发现问题加以排除,收到效果。线路通道不畅,树障多、线路接地等故障点多,线损就会增加,及时砍伐竹子树木,清理通道,检查线路绝缘,处理线路隐患,可以大大降低线路损耗。降低线损要通过经常性的线路和设备巡视、检测,来发现影响运行中存在的各种障碍,及时消缺。有些低压线路和设备老化,通道被建筑物、构筑物占用,接地时有发生。但这些存在的隐患,是可以通过有效管理来加以改进的。不必对所有的老化线路和设备都要改造和更新,从节约的角度来讲,管理人员工作的积极性和主动性更重要,要养成发现问题及时处理的能力和责任心,通过加强管理工作来消除存在的隐患。另外,对于用户端的设备状况也要不断检查和督促升级换代,特别是高耗能设备,应定期进行检测,体现电力职工优质服务的责任感和使命感,让用户感受到优质服务带来的效益。
六、加强无功管理降低线损
1.无功补偿的意义
无功并非无用之功,它是用来在电路的电感、电容元件中建立变化的电、磁场,从而建立电压,传递和转换有功功率,成为电力系统和用电设备正常运转所不可缺少的重要元素之一。无功功率是电压或电动势与无功电流的乘积,无功功率的不足和过剩,都会对电压质量和电能损耗有明显的影响。因此,优化无功功率的合理配置是我们提高设备运行能力降低线路损耗的又一技术措施。
2.无功补偿的基本原则
无功补偿的总原则:全面规划,合理布局,分散补偿,就地平衡。改变以往自上而下的补偿为自下而上的补偿,并根据国家及有关部门的规定,按以下原则进行。
电力用户补偿与供电企业补偿相结合,供电部门在电源点进行补偿与用户自身用电设备进行补偿,两者实现理想配合。分散补偿与集中补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主,实现区域电网内的无功分层、分压、就地平衡。降损与调压相结合,以降损为主,坚持降损节能的原则。
3.无功补偿的三种形式
(1)集中补偿。集中补偿是把电容器组集中安装在变电站的二次侧母线上或配电变压器低压母线上,这种补偿方法,安装简便,运行可靠,利用率较高,但当电气设备不连续运转或轻负荷时,又无自动控制装置时,会造成过补偿,使运行电压升高,电压质量变坏。季节性用电较强、空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。
(2)分散补偿。分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,形成低压电网内部的多组分散补偿方式,它能与工厂部分负荷的变动同时投切,适合负荷比较分散的补偿场合,这种补偿方法效果较好,且补偿方式灵活,易于控制。
(3)个别补偿。个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的办法,把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路,用同一台开关控制,同时投运或断开,俗称随机补偿。这种补偿方法的效果最好,它能实现就地平衡无功电流,又能避免无负荷时的过补偿,是农网中对异步电动机进行补偿的常用方法。
4.无功补偿容量的确定
(1)按提高功率因数确定补偿容量。按提高功率因数确定补偿容量的方法十分简单,只要知道了补偿前功率因数的正切值tgφ2值及最大负荷月的平均有功功率P值后,所需配置的无功补偿容量Qc,可用下式计算确定,即Qc=P(tgφ1- tgφ2)
依据上式可求得每1kW有功功率所需补偿容量(kVar/kW),计算如表1。表中每1kW有功功率所需补偿容量(kVar/kW),补偿前COSφ1,补偿后COSφ2。
从表1中不难看出COSφ1越小,提高COSφ2越大,每1kW有功功率所需补偿容量越大。因此,要尽可能提高用电设备的自然功率因数,以利减少无功补偿设备的投资。
(2)配电线路分散补偿容量确定。线路补偿原则是通过在线路电杆上安装电容器实行单点或多点电容器补偿,单点补偿地点在离线路首端的2/3处,补偿的容量应为无功负荷的2/3,两点补偿分别装设在距离首端2/5和4/5处。配电线路的补偿容量,应根据该线路的平均无功负荷和最小无功负荷计算,当线路的最小无功负荷小于平均无功负荷的2/3时,应按最小无功负荷确定补偿容量。当配电线路首端的功率因数低于0.85时,应首先优化配置电容器组进行补偿。
因此,无功补偿对提高功率因数、改善电压质量、降损节能、提高供电设备的出力都有很好的作用。只要坚持科技进步,加大资金投入,优化无功补偿配置,实现无功的动态平衡是完全可能的。
七、开展各种反窃电查处活动
1.应用法律手段查处窃电
为制止窃电行为,保障供电、用电双方的合法权益,维护供电、用电秩序,根据《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》等法律法规,查处以下窃电行为。
(1)在供电企业或者其他单位、个人的供电、用电设施上,擅自接线用电。
(2)绕越用电计量装置用电。
(3)伪造或者开启法定的或者授权的计量检定机构加封的用电计量装置封印用电。
(4)故意损坏用电计量装置。
(5)故意使用电计量装置计量不准或者失效。
(6)采用其他方法窃电。
2.应用技术手段预防控制窃电
(1)规范电表安装接线预防窃电。
(2)单相电能表相、零线应采用不同颜色的导线,不得对调。主要目的是防止一线一地制或外借零线的欠流法窃电,同时还可防止跨相用电时造成电量少计。
(3)单相用户的零线要经电表接线孔穿越电表,不得在主线上单独引接一条零线进入电能表。主要是防止欠压法窃电。
(4)三相用户的三元件电表或三个单相电表中性点零线要在计量箱内引接,绝对不能从计量箱外接入,以防窃电者利用零线外接火线造成某相欠压或接入反相电压使某相电表反转。
(5)电表及接线安装要牢固,进出电表的导线也要尽量减少预留长度,目的是防止利用改变电表安装角度的扩差法窃电。
(6)接入电表的导线截面积太小造成与电表接线孔不配套的应采用封、堵措施,以防窃电者利用∪形短接电流进出线端子。三相用户的三元件电表或三个单相电表的中性点零线不得与其他单相用户的电表零线共用,以免一旦零线开路时引起中性点位移,造成单相用户少计。
(7)认真做好电表铅封、漆封、纸封,尤其是表尾接线安装完毕要及时封好接线盒盖,以免给窃电者可乘之机。
(8)三相用户电表要有安装接线图,并严格按图施工和注意核相,以免由于安装接线错误被窃电者利用。
3.在配电变压器低压侧安装计量箱防止窃电措施
(1)封闭变压器低出线端至计量装置的导线,这项措施主要用于防止无表法窃电,同时对通过二次线采用欠压法、欠流法、移相法窃电也有一定的防范作用。适用于高供低计专用变压器的用户。
(2)对于配变容量较大采用低压计量柜(屏)的,计量TV、TA和电表全部装于柜(屏)内,需封闭配变的低压出线端子和配变至计量柜(屏)的一次导体。变压器低压出线端子至计量柜(屏)的距离应尽量缩短;其联接导体宜用电缆,并用塑料管或金属管套住;当配变容量较大需用铜排或铝排作为联接导体时,可用金属线槽或塑料线槽将其密封于槽内;变压器低压出线端子和引出线的接头可用特制的铁箱密封,并注意封前仔细检查接头的压接情况,以确保接触良好;另外,铁箱应设置箱门,并在门上留有玻璃窗以便观察箱内情况,箱门的防撬可参照计量箱的做法。
(3)对于配变容量较小采用计量箱的,当计量互感器和电能表同箱者,可参照上述采用计量柜时的做法进行;当计量互感器和电表不同箱,计量用互感器可与变压器低压出线端子合用一个铁箱加封,电表箱用防窃电箱,而互感器至电能表的二次线采用铠装电缆,或采用普通塑料、橡胶绝缘电缆并穿管套住。
(4)为了便于查电,从变压器低压出线至计量装置的走线应清晰明了,要尽可能采用架空敷设,不得暗线穿墙和经过电缆沟。
(5)对于因条件限制不能对铝排、铜排加装线槽密封时,可在铝排、铜排刷上一层绝缘色漆,既有一定绝缘隔离作用,又可便于侦查窃电;也可刷普通色漆,但应注意所采用的色泽应与铜排或铝排明显区别。
4.通过规范低压配电线路安装架设来预防窃电
(1)公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量减少迂回和避免交叉跨越。当采用电缆线时,接近地面部分宜穿管敷设;当采用架空明线时,应尽量避免贴墙安装。
(2)表前的干线、分支线与表后进户线应有明显间距,尽量避免同杆架设和交叉。
(3)相线与火线应按U、V、W、N采用不同颜色的导线并按一定顺序排列。
八、 建立线损管理奖惩制度
(1)线损不单是由计量设备误差引起的线损,它包括由于管理不善和失误等原因造成的线损,如窃电和抄表核算过程中漏抄、错抄、错算等原因造成的线损,通过加强管理来达到降低的目地。农电管理中存在着人情电、关系电、权力电和偷窃电等现象,因此,应建立奖惩制度来规范管理和约束员工行为。
(2)供电所应建立线损管理办法和考核制度,设置专人负责线损的统计、分析、考核和其他线损管理工作。原则上供电所营销专责负责线损分析和考核,电费审核专责负责线损的统计和线损报表的编制上报。
(3)供电公司一级要在理论线损计算的基础上,根据各供电所的电网结构、负荷量和管理现状,每年制定下达供电所低压线损考核指标,用于线损的管理和控制。供电所再层层分解到每个台区,对专职电工进行考核。
(4)供电所应将供电公司下达的月度低压综合线损考核指标进行分解,下达配电台区低压线损指标,线损指标必须同配电台区管理人经济收入直接挂钩,实行全奖全罚,考核办法由供电所制定报供电公司批准后执行。
(5)每月供电所抄表制票结束后,电费审核专责应对配电台区低压线损率进行统计汇总,对当月线损率波动大于20%的配电台区、电量波动异常的用电客户,单独列表初步分析后报营销专责处理。营销专责对异常情况必须认真分析原因,采取措施进行整改。分析原因及处理意见应有记录可查。
(6)加强营业管理,杜绝估抄、代抄、错抄、漏抄等人为因素造成的电量损失。
(7)定期组织用电检查,加大打击偷窃电的力度,对偷窃电行为应根据有关法律法规进行严厉打击,坚决制止。
(8)建立线损月分析例会制度,及时发现和纠正问题,并对以后的线损进行预测,制定降损措施。
(9)供电所应积极配合供电公司定期开展配电变压器台区低压理论线损计算,原则上每三年进行一次,作为下达线损考核指标和网络改造的依据。在电网发生较大变化时,应及时进行计算,重新制定线损指标。在理论损失率超过一定数值时,应考虑对电网结构进行调整或改造,确保电网处于一个经济的运行水平。
(10)加强计量表计管理,积极推广应用新技术、新产品,提高计量准确度。加强运行计量装置的检查、维护管理,及时发现处理计量装置故障,避免由于计量装置不准或缺陷带来的电量损失。
(11)对连续三个月未完成线损指标考核的配电台区,应对线损数据进行分析,找出原因,制定改进措施,并按规定对供电所或有关人员进行经济惩处。对因表计漏计电量依照营销管理有关规定补收电费,对窃电等手段造成的电量损失,按规定进行补收电费和违约使用电费。情节严重的应追究刑事责任。
(12)奖励资金来源。供电所管理的低压网络线损年度指标考核,由供电公司考核确定,从电能损耗顺差中按规定提取资金作为奖励资金。
九、结论
降低损耗是降低电网供电成本的直接途径,是供电企业追求利润最大化目标的重要措施之一。合理选择配电设备降低网损的各种技术手段和措施,是一项极为重要的工作。电网降损管理工作者除了采取各种切实可行的技术措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损管理制度和防范因人为或事故造成损耗的管理体制,以取得更高的社会效益和经济效益。这对于加强线损的综合管理,提高供电企业经济效益有着重大的现实意义。
参考文献:
[1]金德生,蔡小平.供用电实用手册[M].北京:中国电力出版社,
2003.
[2]杭州市农村配电及低压配网新建与改造技术规范(试行)[Z].
[3]GB50054—95 低压配电设计规范[Z].
[4]DL/T499—200 农村低压电力技术规程[Z].
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:农村;低压;线损
作者简介:李季青(1962-),男,江西龙南人,龙南县供电有限责任公司人力资源部,助理工程师,主要研究方向:农电管理、职工教育培训。(江西 龙南 341700)
低压线损率是供电企业一项重要的综合性经济技术指标,它反映能源的有效利用及供电企业的经营管理水平。加强线损管理,特别是低压线损管理,已成为供电企业节能降耗,提高经济效益的重要手段和有效途径,我们应不断采用新技术、新工艺和科学的管理方法。本文从低压线损的制度管理、低压线损分析、低压电网布局、配变使用、低压无功补偿、三相负荷平衡、计量管理、营业管理及低压线损理论计算等方面进行了综合分析,阐明了产生低压线损的原因,剖析了导致低压线损升高的各种因素,提出了具体的降损措施,这些措施在农电管理中,将会带来积极效果。
因此,如何节能降损是供电企业必须加强的技术措施,也是笔者在本文中要阐明的主要问题。通过对电力技术理论知识的学习,以及根据自己多年的实践经验,笔者认为应从以下几个重要因素方面去考虑。
一、合理布局配电变压器台区
龙南县(以下简称“我县”)地处赣南的南大门,是个山区,村庄分布有如下特点:除县城郊区以外,90%以上的村庄都分布在乡镇山区,坐落在地势较高或山坡地带;每个村庄居住几户到几十户村民,部分超过百户,很少有超过三百户以上的村庄;村与村之间相隔较远,从几百米到数公里以上。因此在农村配电变压器的建设与改造中,农村配电变压器的台区应按“小容量、密布点,短半径”的原则来选择,变压器台区应尽可能选择在负荷中心或重要负荷附近,还应尽量避开车辆行驶交通要道、行人较多的场所,不得选择在水塘边、沼泽地、低洼积水地带,不得太靠近农庄屋檐,不得选择在河堤边、陡坡大的山坡上,应选择地质较好、地势平坦,且便于更换和检修设备的地方,同时避开当地村民有风俗争议的地方。采取一村一配电变压器台区的分布方式,有效地缩短低压供电半径,从而达到降低电压损失和减少低压线损的目的。现经我县农网改造后的低压台区400V供电半径一般不大于500m,个别农户的单相线路可适当延长,这样既减少了线路损耗,又提高了电压质量。
二、选好变压器规格型号,提升设备节能效果
变压器的各项技术参数及损耗的大小以及变压器质量的优劣,直接关系到供电企业线损率,从而影响到供电成本和经济效益。因此,从线损的综合管理和经济考核的指标内容来讲,对变压器的选择也是重要因素之一。在1999年农网改造之前,我们使用的变压器绝大多数是S7系列变压器。S7系列变压器是1980年后推出的变压器,其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器低,其负载损耗也较高。20世纪80年代中期又设计生产出S9系列变压器,其价格较S7系列平均高出20%,空载损耗较S7系列平均降低8%,负载损耗平均降低24%,并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列,推广应用S9系列。非晶合金铁芯变压器SH11、SH12系列的空载损耗较S9系列降低75%左右,但其价格仅比S9系列平均高出30%,其负载损耗与S9系列变压器相等。非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器,它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗下降75%左右,空载电流下降约80%,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。因此,选择使用节能效果更好的变压器,是降低线损率的又一重要措施。
三、设计变台负荷与线路导线的选择
在进行配电台区低压线路的设计、改造之前,除要考虑安全、经济、合理等因素,还要做好以下几方面的工作。
(1)要对配电台区总用电户数进行登记统计,对用户用电设备,如家用电器等负载功率、负荷性质、感性负载等要进行登记统计,使用户的使用情况以及负荷的同步使用率等有一个准确值,并进行测算,然后计算出该台区变压器容量的大小。
(2)线路敷设方式:从经济的角度考虑,农村低压主干线路大部分都采用LGJ钢芯铝绞线进行架设。但是如果在线路通道中遇到靠近大树,建筑物,桥梁等时,应采用BLV铝芯聚乙烯绝缘线架设。进户线,接户线均应采用(BLV、BVR、BVV、BLVV)铝芯聚乙烯绝缘线。
(3)进入村庄的主干线、分支线等,一般都采用沿墙敷设的方式,要严格按照《农村低压电力技术规程》及线路安装规范进行安装敷设,穿墙应套绝硬套管,应做到安全、可靠、经济合理、美观,并便于维护和管理。
(4)尽量采用三相供电也是行之有效的降损手段。在同样线路长度的情况下,由于三相供电,中性线没有电流,也不存在电压,相当于负荷的一端直接接在了变压器的中性点上,线路的阻抗明显减少一半,线损自然也减少一半。
如果三相负荷不平衡,将增加线损。这是因为三相负荷不平衡时,各相的负荷电流不相等,就在相间产生了不平衡电流,这些不平衡电流除了在相线上引起损耗,还在中性线上引起损耗,这就增加了总的线损。如果三相负荷平衡,则向量差为零。应当尽可能使各相负荷相对平衡,否则,中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大,引起的损耗也越大。因此在运行中经常调整变压器的各相电流,使之保持平衡,以降低线损。一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,因为不对称负荷引起供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。在低压三相四线制线路中线路的电流不平衡附加线损也是相当大的,定期进行三相负荷的测定和调整工作,使变压器三相电流接近平衡,这是无需任何投资且十分有效的降损措施。
四、加强电能计量装置安装管理,提高计量装置的准确率
电力的生产和销售和其他产品的生产、销售是不一样的,其特点是发、供、用这三个环节是同时进行,不间断的同时完成,而且是互相紧密联系缺一不可,三者之间如何销售,如何结算,就需要一个计量器具在三个环节之间测量计算出电能的量值,这个装置就是电能计量装置,它就是称量电能的一秆秤。电能计量装置包括各种类型电能表,计量用电压、电流互感器及其二次回路,电能计量柜(箱)等。没有它,在发、供、用电三个方面就无法进行销售、买卖,所以电能计量装置在发、供、用电中有着十分重要的地位。它为电力系统发、供、用各个环节中计收电量提供依据。
随着人民生活水平的不断提高,用电量与日俱增,电能表已逐渐成为千家万户不可缺少的电器仪表,把好电能计量的准确性这一关,有着极其重要的社会效益和经济效益,安装和管理必须加强以下几方面的工作。
1.计量装置的升级及淘汰
更新换代计量精度低的装置设备。在2000年以前,我县用户普遍使用的是感应式电能表,由于感应式电能表与电子式电能表其稳定性、精度、灵敏度、线性动态范围与计量准确度、功耗、功能及防窃电效果较电子表式电能表差,所以应优先选择性能优异、科技含量高、准确度高的电能表。
2.电能表的安装要求
安装电能计量装置时必须按照正确的接线工艺,接线错误必将导致计量的差错,给供、用双方造成经济损失和不良影响。对于电能表的规范安装接线应注意以下要求。
(1)单相电能表的火线、零线应采用不同颜色的导线并对号入孔,不得对调。
(2)单相电能表的零线要经电表接线孔穿越电表,不得在主线上单独引接一条零线进入电表。
(3)导线穿过金属盘时,要用套护圈或塑料管,塑料表箱要用阻燃材料。
(4)电能表间距不小于80mm,与屏边距离不小于40mm,电能斜度(前后、左右)不得超过1°。
(5)三相用户的三元件电表或三个单相电表中性点零线要在计量箱内引接,禁止从计量箱外接入,也不得与其他单相电能表零线共用。
(6)三相用户电能表要有安装接线图,并严格按图施工,一律采用正相序接线,认真做好电表、电表箱的铅封、漆封工作,表尾接线完毕要及时封好接线盒盖,并尽量减少进出电能表导线的预留长度。
(7)低压三相电能表的电压辅助线,要从电能表上侧可密封的地方压接,以免用户私自调整电压相序,造成计量差错。
(8) 在实施电能计量装置的规范安装和施工工艺的前提下,运行后进行六角图测试和相量分析,以确保电能计量装置接线正确。
五、加强线路巡视和通道清障砍伐工作,降低线路损耗
配电线路和设备巡视工作,也是控制线损的重要措施。我们乡村配电台区的配电线路大都架设在高山峻岭或丛林之中,乡与乡之间,村与村之间网络的联结也是通过高山、梯田、山坡等地势架设联通的,这势必对用电管理带来了不少的困难。当线路和设备在运行中出现异常现象时(速断、接地等),就应该及时安排特殊巡视,以便于查找隐患,制定防范措施,并开展跟踪检查、分析原因,及时排除故障和隐患。夜间巡视是为了检查导线连接器及绝缘子的缺陷。因为在夜间可以发现在白天巡视中所不能发现的缺陷,如:电晕现象(由于绝缘子严重脏污而发生的绝缘子表面闪络前的面放电现象);由于导线连接器接触不良,当通过负荷电流时,温度上升很高,致使导线的接触部分烧红,这在夜间均可看到。夜间巡视工作,应选择阴雨天气进行,巡视线路和设备的运行状况,能直观的发现因污闪、个别部位螺栓和线夹松动造成的放电现象,并根据发现的部位,做好检修工作,防止电能损失。当需要对重要线路在大风天气情况下进行巡视的,也应做好相应安排,目的明确,措施得力,才能发现问题加以排除,收到效果。线路通道不畅,树障多、线路接地等故障点多,线损就会增加,及时砍伐竹子树木,清理通道,检查线路绝缘,处理线路隐患,可以大大降低线路损耗。降低线损要通过经常性的线路和设备巡视、检测,来发现影响运行中存在的各种障碍,及时消缺。有些低压线路和设备老化,通道被建筑物、构筑物占用,接地时有发生。但这些存在的隐患,是可以通过有效管理来加以改进的。不必对所有的老化线路和设备都要改造和更新,从节约的角度来讲,管理人员工作的积极性和主动性更重要,要养成发现问题及时处理的能力和责任心,通过加强管理工作来消除存在的隐患。另外,对于用户端的设备状况也要不断检查和督促升级换代,特别是高耗能设备,应定期进行检测,体现电力职工优质服务的责任感和使命感,让用户感受到优质服务带来的效益。
六、加强无功管理降低线损
1.无功补偿的意义
无功并非无用之功,它是用来在电路的电感、电容元件中建立变化的电、磁场,从而建立电压,传递和转换有功功率,成为电力系统和用电设备正常运转所不可缺少的重要元素之一。无功功率是电压或电动势与无功电流的乘积,无功功率的不足和过剩,都会对电压质量和电能损耗有明显的影响。因此,优化无功功率的合理配置是我们提高设备运行能力降低线路损耗的又一技术措施。
2.无功补偿的基本原则
无功补偿的总原则:全面规划,合理布局,分散补偿,就地平衡。改变以往自上而下的补偿为自下而上的补偿,并根据国家及有关部门的规定,按以下原则进行。
电力用户补偿与供电企业补偿相结合,供电部门在电源点进行补偿与用户自身用电设备进行补偿,两者实现理想配合。分散补偿与集中补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主,实现区域电网内的无功分层、分压、就地平衡。降损与调压相结合,以降损为主,坚持降损节能的原则。
3.无功补偿的三种形式
(1)集中补偿。集中补偿是把电容器组集中安装在变电站的二次侧母线上或配电变压器低压母线上,这种补偿方法,安装简便,运行可靠,利用率较高,但当电气设备不连续运转或轻负荷时,又无自动控制装置时,会造成过补偿,使运行电压升高,电压质量变坏。季节性用电较强、空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。
(2)分散补偿。分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,形成低压电网内部的多组分散补偿方式,它能与工厂部分负荷的变动同时投切,适合负荷比较分散的补偿场合,这种补偿方法效果较好,且补偿方式灵活,易于控制。
(3)个别补偿。个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的办法,把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路,用同一台开关控制,同时投运或断开,俗称随机补偿。这种补偿方法的效果最好,它能实现就地平衡无功电流,又能避免无负荷时的过补偿,是农网中对异步电动机进行补偿的常用方法。
4.无功补偿容量的确定
(1)按提高功率因数确定补偿容量。按提高功率因数确定补偿容量的方法十分简单,只要知道了补偿前功率因数的正切值tgφ2值及最大负荷月的平均有功功率P值后,所需配置的无功补偿容量Qc,可用下式计算确定,即Qc=P(tgφ1- tgφ2)
依据上式可求得每1kW有功功率所需补偿容量(kVar/kW),计算如表1。表中每1kW有功功率所需补偿容量(kVar/kW),补偿前COSφ1,补偿后COSφ2。
从表1中不难看出COSφ1越小,提高COSφ2越大,每1kW有功功率所需补偿容量越大。因此,要尽可能提高用电设备的自然功率因数,以利减少无功补偿设备的投资。
(2)配电线路分散补偿容量确定。线路补偿原则是通过在线路电杆上安装电容器实行单点或多点电容器补偿,单点补偿地点在离线路首端的2/3处,补偿的容量应为无功负荷的2/3,两点补偿分别装设在距离首端2/5和4/5处。配电线路的补偿容量,应根据该线路的平均无功负荷和最小无功负荷计算,当线路的最小无功负荷小于平均无功负荷的2/3时,应按最小无功负荷确定补偿容量。当配电线路首端的功率因数低于0.85时,应首先优化配置电容器组进行补偿。
因此,无功补偿对提高功率因数、改善电压质量、降损节能、提高供电设备的出力都有很好的作用。只要坚持科技进步,加大资金投入,优化无功补偿配置,实现无功的动态平衡是完全可能的。
七、开展各种反窃电查处活动
1.应用法律手段查处窃电
为制止窃电行为,保障供电、用电双方的合法权益,维护供电、用电秩序,根据《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》等法律法规,查处以下窃电行为。
(1)在供电企业或者其他单位、个人的供电、用电设施上,擅自接线用电。
(2)绕越用电计量装置用电。
(3)伪造或者开启法定的或者授权的计量检定机构加封的用电计量装置封印用电。
(4)故意损坏用电计量装置。
(5)故意使用电计量装置计量不准或者失效。
(6)采用其他方法窃电。
2.应用技术手段预防控制窃电
(1)规范电表安装接线预防窃电。
(2)单相电能表相、零线应采用不同颜色的导线,不得对调。主要目的是防止一线一地制或外借零线的欠流法窃电,同时还可防止跨相用电时造成电量少计。
(3)单相用户的零线要经电表接线孔穿越电表,不得在主线上单独引接一条零线进入电能表。主要是防止欠压法窃电。
(4)三相用户的三元件电表或三个单相电表中性点零线要在计量箱内引接,绝对不能从计量箱外接入,以防窃电者利用零线外接火线造成某相欠压或接入反相电压使某相电表反转。
(5)电表及接线安装要牢固,进出电表的导线也要尽量减少预留长度,目的是防止利用改变电表安装角度的扩差法窃电。
(6)接入电表的导线截面积太小造成与电表接线孔不配套的应采用封、堵措施,以防窃电者利用∪形短接电流进出线端子。三相用户的三元件电表或三个单相电表的中性点零线不得与其他单相用户的电表零线共用,以免一旦零线开路时引起中性点位移,造成单相用户少计。
(7)认真做好电表铅封、漆封、纸封,尤其是表尾接线安装完毕要及时封好接线盒盖,以免给窃电者可乘之机。
(8)三相用户电表要有安装接线图,并严格按图施工和注意核相,以免由于安装接线错误被窃电者利用。
3.在配电变压器低压侧安装计量箱防止窃电措施
(1)封闭变压器低出线端至计量装置的导线,这项措施主要用于防止无表法窃电,同时对通过二次线采用欠压法、欠流法、移相法窃电也有一定的防范作用。适用于高供低计专用变压器的用户。
(2)对于配变容量较大采用低压计量柜(屏)的,计量TV、TA和电表全部装于柜(屏)内,需封闭配变的低压出线端子和配变至计量柜(屏)的一次导体。变压器低压出线端子至计量柜(屏)的距离应尽量缩短;其联接导体宜用电缆,并用塑料管或金属管套住;当配变容量较大需用铜排或铝排作为联接导体时,可用金属线槽或塑料线槽将其密封于槽内;变压器低压出线端子和引出线的接头可用特制的铁箱密封,并注意封前仔细检查接头的压接情况,以确保接触良好;另外,铁箱应设置箱门,并在门上留有玻璃窗以便观察箱内情况,箱门的防撬可参照计量箱的做法。
(3)对于配变容量较小采用计量箱的,当计量互感器和电能表同箱者,可参照上述采用计量柜时的做法进行;当计量互感器和电表不同箱,计量用互感器可与变压器低压出线端子合用一个铁箱加封,电表箱用防窃电箱,而互感器至电能表的二次线采用铠装电缆,或采用普通塑料、橡胶绝缘电缆并穿管套住。
(4)为了便于查电,从变压器低压出线至计量装置的走线应清晰明了,要尽可能采用架空敷设,不得暗线穿墙和经过电缆沟。
(5)对于因条件限制不能对铝排、铜排加装线槽密封时,可在铝排、铜排刷上一层绝缘色漆,既有一定绝缘隔离作用,又可便于侦查窃电;也可刷普通色漆,但应注意所采用的色泽应与铜排或铝排明显区别。
4.通过规范低压配电线路安装架设来预防窃电
(1)公用变出线至进户表电源侧的低压干线、分支线应尽量减少迂回和避免交叉跨越。当采用电缆线时,接近地面部分宜穿管敷设;当采用架空明线时,应尽量避免贴墙安装。
(2)表前的干线、分支线与表后进户线应有明显间距,尽量避免同杆架设和交叉。
(3)相线与火线应按U、V、W、N采用不同颜色的导线并按一定顺序排列。
八、 建立线损管理奖惩制度
(1)线损不单是由计量设备误差引起的线损,它包括由于管理不善和失误等原因造成的线损,如窃电和抄表核算过程中漏抄、错抄、错算等原因造成的线损,通过加强管理来达到降低的目地。农电管理中存在着人情电、关系电、权力电和偷窃电等现象,因此,应建立奖惩制度来规范管理和约束员工行为。
(2)供电所应建立线损管理办法和考核制度,设置专人负责线损的统计、分析、考核和其他线损管理工作。原则上供电所营销专责负责线损分析和考核,电费审核专责负责线损的统计和线损报表的编制上报。
(3)供电公司一级要在理论线损计算的基础上,根据各供电所的电网结构、负荷量和管理现状,每年制定下达供电所低压线损考核指标,用于线损的管理和控制。供电所再层层分解到每个台区,对专职电工进行考核。
(4)供电所应将供电公司下达的月度低压综合线损考核指标进行分解,下达配电台区低压线损指标,线损指标必须同配电台区管理人经济收入直接挂钩,实行全奖全罚,考核办法由供电所制定报供电公司批准后执行。
(5)每月供电所抄表制票结束后,电费审核专责应对配电台区低压线损率进行统计汇总,对当月线损率波动大于20%的配电台区、电量波动异常的用电客户,单独列表初步分析后报营销专责处理。营销专责对异常情况必须认真分析原因,采取措施进行整改。分析原因及处理意见应有记录可查。
(6)加强营业管理,杜绝估抄、代抄、错抄、漏抄等人为因素造成的电量损失。
(7)定期组织用电检查,加大打击偷窃电的力度,对偷窃电行为应根据有关法律法规进行严厉打击,坚决制止。
(8)建立线损月分析例会制度,及时发现和纠正问题,并对以后的线损进行预测,制定降损措施。
(9)供电所应积极配合供电公司定期开展配电变压器台区低压理论线损计算,原则上每三年进行一次,作为下达线损考核指标和网络改造的依据。在电网发生较大变化时,应及时进行计算,重新制定线损指标。在理论损失率超过一定数值时,应考虑对电网结构进行调整或改造,确保电网处于一个经济的运行水平。
(10)加强计量表计管理,积极推广应用新技术、新产品,提高计量准确度。加强运行计量装置的检查、维护管理,及时发现处理计量装置故障,避免由于计量装置不准或缺陷带来的电量损失。
(11)对连续三个月未完成线损指标考核的配电台区,应对线损数据进行分析,找出原因,制定改进措施,并按规定对供电所或有关人员进行经济惩处。对因表计漏计电量依照营销管理有关规定补收电费,对窃电等手段造成的电量损失,按规定进行补收电费和违约使用电费。情节严重的应追究刑事责任。
(12)奖励资金来源。供电所管理的低压网络线损年度指标考核,由供电公司考核确定,从电能损耗顺差中按规定提取资金作为奖励资金。
九、结论
降低损耗是降低电网供电成本的直接途径,是供电企业追求利润最大化目标的重要措施之一。合理选择配电设备降低网损的各种技术手段和措施,是一项极为重要的工作。电网降损管理工作者除了采取各种切实可行的技术措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损管理制度和防范因人为或事故造成损耗的管理体制,以取得更高的社会效益和经济效益。这对于加强线损的综合管理,提高供电企业经济效益有着重大的现实意义。
参考文献:
[1]金德生,蔡小平.供用电实用手册[M].北京:中国电力出版社,
2003.
[2]杭州市农村配电及低压配网新建与改造技术规范(试行)[Z].
[3]GB50054—95 低压配电设计规范[Z].
[4]DL/T499—200 农村低压电力技术规程[Z].
(责任编辑:苏宇嵬)