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【摘 要】电力系统本身是一个能耗大户,而城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分,实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益,实现目标利润起着非常重要的作用。本文首先论述了电力系统尤其是10kV配电网节能降损的原因,再从技术和管理两方面对10kV配电网中电能损耗的原因进行分析,最后具有针对性地逐条提出10kV配电网节能降损的措施途径。
【关键词】10KV;配电网;节能降耗
前言
节能减排是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是贯彻落实科学发展观,构建和谐社会,建设资源节约型社会的重要举措。电力工业作为国民经济的基础产业和主要能源行业,在能源节约工作中具有特殊的地位。由于负荷增长速度快,相对来说配电网建设投资滞后,配电网在节能降耗方面有着很大的挖掘潜力。通过配网节能降耗工程惠及千家万户,优质服务于社会也是供电局期望和追求的目标。实现配电网的节能降耗不仅能实现国家节能减排目标,还能提高企业自身的经济效益。
1 配电网的合理布局和配置
配电网的布局是指配电网的网络结构,配电线路的线径、配电变压器的安装地点等。配置是指配电线路型号、导线截面的选用,配电变压器型号、容量的选用,对配电变压器运行方式的初规划等。
1.1 优化配电网结构及配电变压器的设置
由于配电网的线损主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成,所以电网改造的节电降耗,也就是对配电网中的所有变压器和配电线路进行择优选择和优化组合。组建成“安全经济型电网”。因此,调整不合理的配电网络结构。合理设计、改善配电网的布局和结构;避免或减少配电线路的交错、重叠和迂回供电.减少供电半径太大的现象。
配变的安装地点应合理、经济。针对配变供电情况.应适当将配变安装在负荷巾心处。可使低压线路由一路输出变为几路输出,以提高电压质量,降低配电网线损,这样才能配电方便,配电线路短。应尽量将10kV电源引至负荷中心,穿越人口、建筑密集区时应尽量采用10kV电力电缆,这样可以缩短低压配电线路的长度。一般而言,0.4kV电线路的供电半径为250m左右,0.22kV配电线路的供电半径为100m左右,10kV配电线路的供电半径为5kV左右。如果负荷大而距离较远,可以考虑采用35kV线路供电,采用35kV/0.4kV配电变压器。
1.2 准确计算负荷
准确计算负荷是合理配置配电线路和配电变压器的基础,没有准确计算负荷就不可能合理配置。对于改造工程,可以依据实际负荷曲线进行计算;对于新建工程,则要按照总装机容量、负荷同时率等进行计算。既要准确计算近期负荷,还要尽可能准确计算远期负荷。
1.3 配电线路及变压器选型
在准确计算负荷的基础上并考虑留有一定裕度,按照导线的经济电流密度对配电线路进行选型,以保证配电线路处于经济运行状态。按经济电流密度优化合理选择配电电力线路导线截面。导线选择应按经济电流密度优化合理选择并考虑留有一定发展的余度,这样既可以降低线路损耗又可以减少重复投资。如果配电线路的导线截面过小,线路阻抗大,能耗高,而且在短期内将造成线路过载、甚至过热,致使需要更换较大截面的导线,影响配电网正常运行并增大投资。如果配电线路的导线截面选择过大,造成投资不合理、财力和资源的浪费。
按照负荷率75%左右的原则选定配电变压器的容量。变压器在负荷率75%左右时,处于经济运行状态。变压器的容量不要过大或过小,容量过大则“大马拉小车”,变压器损耗所占比例高,能耗大;容量过小则可能过载、甚至过热,变压器运行不安全,致使在短期内需要更换较大容量的配电变压器,影响配电网正常进行并增大投资。
2 城市配电网节能改造的难点
2.1 负荷密度大,发展速度快
以某地为例,面积为83.4km2,在最初,最大负荷达到93.8万KW,从节能降耗的角度来看,这种大密度用电负荷需要更多的变电站布点、更多的出线间隔、更多的线路(电缆)走廊。相反,受土地资源约束和城镇规划的局限,要进一步增加变电站布点、出线间隔和走廊难度极大。这在一定程度上也与负荷超常规发展以至超出城市规划的承受极限有重要的关系。
2.2 居民用户对电力设施的抵触情绪
电力设施的电磁辐射目前尚无明确结论,但是广大居民用户的从众心理作怪,对电磁辐射问题存在强烈的恐惧感;加之配电设备的噪音污染、高电压等原因,居民用户更是对配电设备的布点安装持抵触情绪。致使存在“只要电力不要设备”的现象,供电企业的配网改造和发展阻力极大。
2.3 节能变压器生产成本高
配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分。目前国内已经开发出各种节能型的变压器,主要是显著降低了变压器的空载损耗,但因其造价比传统配电变压器高出30%~80%,而将健康的高能耗配变更换为节能变压器的经济回收期一般达到20年左右。因此,出于经济成本的考虑,这在很大程度上影响了配电变节能降耗改造工作的进度。
2.4 配变无功补偿最佳容量的确定
配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施,目前100KVA及以上的公用变压器均要求进行动态投切无功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题,与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关,并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按30%容量左右来配置补偿容量不尽合理,造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况,且电压合格率还有提升空间,另外,无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际,造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。
2.5 电力设施被盗现象猖獗
目前设施偷盗现象相当猖獗,技术手段也越来越高。从380V到220KV的各电压等级的设备都是被盗对象。以380V低压线路为例,只要拉一条较大截面的电缆,短期内就会被盗。由于我局人手紧缺、工程量大,迫于压力,只好采用截面较小的电缆来降低被盗的风险,这显然是既不利于节能,又不足于满足负荷的需求,实在是无奈之举。
3 配电网节能的对策
3.1 加强与政府的沟通和对群众的宣传
通过与政府和群众的沟通,争取得到市政规划和广大群众的密切配合,让百姓减少对电力设施的顾虑,增进对电力建设的理解和接受,确保电力建设与配网的顺利进行。
3.2 与变压器生产企业联手向政府争取政策扶持
通过政府税收、财政补偿、节能奖励等政策的落实,促进节能变压器厂家生产成本的下降,推动节能变压器的广泛应用。
3.3 加强对配网无功补偿的研究
通过和科研院的合作,开展配网无功补偿的研究,确定配网无功补偿的优化方案与技术细节,以更少的无功补偿资金获得更大的节能效益。
3.4 与公安部门等联手,加强防盗工作
通过与公安部门的密切合作,加强防盗巡查和对盗贼的打击力度。着手开展反窃电活动,偷电行为越来越巧妙,并向技术型发展。对用户应装设防窃电的电能表、电量监视器等。另外,加大打击偷电的力度,不定时到计量点现场察看,维护供电企业电力市场的正常运营。
4 结束语
目前城市配电网节能改造面临不少难点,因此,需根据不同配网实际情况,选择适合本地配网降损的综合方案,以取得更高的社会效益和经济效益。配电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低,因此,推广配电网经济运行降损措,其潜力巨大,经济效益显著。只要以科学的态度开展节能工作,就能取得显著的效果。配网节能降损有赖于电力部门的各种技术措施和管理措施,有赖于各种新技术.新设备的推广应用,也有赖于广大电力用户节能意识的普及和提高。
【关键词】10KV;配电网;节能降耗
前言
节能减排是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是贯彻落实科学发展观,构建和谐社会,建设资源节约型社会的重要举措。电力工业作为国民经济的基础产业和主要能源行业,在能源节约工作中具有特殊的地位。由于负荷增长速度快,相对来说配电网建设投资滞后,配电网在节能降耗方面有着很大的挖掘潜力。通过配网节能降耗工程惠及千家万户,优质服务于社会也是供电局期望和追求的目标。实现配电网的节能降耗不仅能实现国家节能减排目标,还能提高企业自身的经济效益。
1 配电网的合理布局和配置
配电网的布局是指配电网的网络结构,配电线路的线径、配电变压器的安装地点等。配置是指配电线路型号、导线截面的选用,配电变压器型号、容量的选用,对配电变压器运行方式的初规划等。
1.1 优化配电网结构及配电变压器的设置
由于配电网的线损主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成,所以电网改造的节电降耗,也就是对配电网中的所有变压器和配电线路进行择优选择和优化组合。组建成“安全经济型电网”。因此,调整不合理的配电网络结构。合理设计、改善配电网的布局和结构;避免或减少配电线路的交错、重叠和迂回供电.减少供电半径太大的现象。
配变的安装地点应合理、经济。针对配变供电情况.应适当将配变安装在负荷巾心处。可使低压线路由一路输出变为几路输出,以提高电压质量,降低配电网线损,这样才能配电方便,配电线路短。应尽量将10kV电源引至负荷中心,穿越人口、建筑密集区时应尽量采用10kV电力电缆,这样可以缩短低压配电线路的长度。一般而言,0.4kV电线路的供电半径为250m左右,0.22kV配电线路的供电半径为100m左右,10kV配电线路的供电半径为5kV左右。如果负荷大而距离较远,可以考虑采用35kV线路供电,采用35kV/0.4kV配电变压器。
1.2 准确计算负荷
准确计算负荷是合理配置配电线路和配电变压器的基础,没有准确计算负荷就不可能合理配置。对于改造工程,可以依据实际负荷曲线进行计算;对于新建工程,则要按照总装机容量、负荷同时率等进行计算。既要准确计算近期负荷,还要尽可能准确计算远期负荷。
1.3 配电线路及变压器选型
在准确计算负荷的基础上并考虑留有一定裕度,按照导线的经济电流密度对配电线路进行选型,以保证配电线路处于经济运行状态。按经济电流密度优化合理选择配电电力线路导线截面。导线选择应按经济电流密度优化合理选择并考虑留有一定发展的余度,这样既可以降低线路损耗又可以减少重复投资。如果配电线路的导线截面过小,线路阻抗大,能耗高,而且在短期内将造成线路过载、甚至过热,致使需要更换较大截面的导线,影响配电网正常运行并增大投资。如果配电线路的导线截面选择过大,造成投资不合理、财力和资源的浪费。
按照负荷率75%左右的原则选定配电变压器的容量。变压器在负荷率75%左右时,处于经济运行状态。变压器的容量不要过大或过小,容量过大则“大马拉小车”,变压器损耗所占比例高,能耗大;容量过小则可能过载、甚至过热,变压器运行不安全,致使在短期内需要更换较大容量的配电变压器,影响配电网正常进行并增大投资。
2 城市配电网节能改造的难点
2.1 负荷密度大,发展速度快
以某地为例,面积为83.4km2,在最初,最大负荷达到93.8万KW,从节能降耗的角度来看,这种大密度用电负荷需要更多的变电站布点、更多的出线间隔、更多的线路(电缆)走廊。相反,受土地资源约束和城镇规划的局限,要进一步增加变电站布点、出线间隔和走廊难度极大。这在一定程度上也与负荷超常规发展以至超出城市规划的承受极限有重要的关系。
2.2 居民用户对电力设施的抵触情绪
电力设施的电磁辐射目前尚无明确结论,但是广大居民用户的从众心理作怪,对电磁辐射问题存在强烈的恐惧感;加之配电设备的噪音污染、高电压等原因,居民用户更是对配电设备的布点安装持抵触情绪。致使存在“只要电力不要设备”的现象,供电企业的配网改造和发展阻力极大。
2.3 节能变压器生产成本高
配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分。目前国内已经开发出各种节能型的变压器,主要是显著降低了变压器的空载损耗,但因其造价比传统配电变压器高出30%~80%,而将健康的高能耗配变更换为节能变压器的经济回收期一般达到20年左右。因此,出于经济成本的考虑,这在很大程度上影响了配电变节能降耗改造工作的进度。
2.4 配变无功补偿最佳容量的确定
配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施,目前100KVA及以上的公用变压器均要求进行动态投切无功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题,与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关,并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按30%容量左右来配置补偿容量不尽合理,造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况,且电压合格率还有提升空间,另外,无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际,造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。
2.5 电力设施被盗现象猖獗
目前设施偷盗现象相当猖獗,技术手段也越来越高。从380V到220KV的各电压等级的设备都是被盗对象。以380V低压线路为例,只要拉一条较大截面的电缆,短期内就会被盗。由于我局人手紧缺、工程量大,迫于压力,只好采用截面较小的电缆来降低被盗的风险,这显然是既不利于节能,又不足于满足负荷的需求,实在是无奈之举。
3 配电网节能的对策
3.1 加强与政府的沟通和对群众的宣传
通过与政府和群众的沟通,争取得到市政规划和广大群众的密切配合,让百姓减少对电力设施的顾虑,增进对电力建设的理解和接受,确保电力建设与配网的顺利进行。
3.2 与变压器生产企业联手向政府争取政策扶持
通过政府税收、财政补偿、节能奖励等政策的落实,促进节能变压器厂家生产成本的下降,推动节能变压器的广泛应用。
3.3 加强对配网无功补偿的研究
通过和科研院的合作,开展配网无功补偿的研究,确定配网无功补偿的优化方案与技术细节,以更少的无功补偿资金获得更大的节能效益。
3.4 与公安部门等联手,加强防盗工作
通过与公安部门的密切合作,加强防盗巡查和对盗贼的打击力度。着手开展反窃电活动,偷电行为越来越巧妙,并向技术型发展。对用户应装设防窃电的电能表、电量监视器等。另外,加大打击偷电的力度,不定时到计量点现场察看,维护供电企业电力市场的正常运营。
4 结束语
目前城市配电网节能改造面临不少难点,因此,需根据不同配网实际情况,选择适合本地配网降损的综合方案,以取得更高的社会效益和经济效益。配电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低,因此,推广配电网经济运行降损措,其潜力巨大,经济效益显著。只要以科学的态度开展节能工作,就能取得显著的效果。配网节能降损有赖于电力部门的各种技术措施和管理措施,有赖于各种新技术.新设备的推广应用,也有赖于广大电力用户节能意识的普及和提高。