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摘要:本文针对河南省农网线损存在的问题进行分析,并对怎样降低农网线损提出了一系列的组织措施、技术和管理措施,以供同行参考。
关键词:农网;线损率;线损管理
作者简介:王世果(1975-),女,河南南阳人,南阳电力技工学校,讲师,主要研究方向:电气专业理论和实践教学。(河南 南阳
473009)王宁宁(1982-)男,河南息县人,河南省电力公司信阳供电公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统继电保护。(河南 信阳 464000)
线损率是电网经济运行管理水平和供电公司经济效益的综合反映,是供电公司的一项重要经济技术指标。同时,线损管理涉及面广、跨度较大,又是一项政策性、业务性、技术性很强的综合性工作。供电所作为供电公司的基层单位,其线损管理水平的高低,直接关系到供电公司的经营业绩,甚至在一定程度上影响和决定县供电公司的生存与发展。近几年来,随着农村电网改造的完成,使得供电企业的经营模式发生了很大变化,线损率明显下降,但仍有一部分公用配电台区的线损偏高,严重影响了供电企业的发展。
一、线损率偏高的主要原因
随着经济的发展,用户的用电器具逐渐增多,特别是电磁炉、空调和抽水电动机等电器的广泛应用,导致负荷情况与过去相比有很大变化,改变了以往以照明负荷为主的供电方式。而变压器没有及时更换,也没有合理采用无功补偿,结果造成用户电压及功率因数偏低,笔者曾在2009年10月对一个供电所75个公用台区的功率因数进行测算,结果发现7个台区的功率因数在0.6～0.7之间,65个台区在0.7～0.85之间,在0.85以上的只有三个台区。造成线损率偏高的另外一个原因是三相负荷不平衡,由于农网负荷季节性强,设备负荷率低,昼夜负荷变化较大,很难做到三相负荷完全平衡,甚至有部分农电工错误地认为单相(线路)运行时的线损会小一些。笔者在调查中发现某供电所一台区的400V低压线路是单相运行,当问其原因时,该农电工说:这一条线路上只有照明负荷(220V),没有动力负荷(380V),送单相电比送三相少用两根线,损耗小。有些供电所即使采用三相四线制供电,但在实际运行中,照明负荷几乎接在同一相火线上,造成三相负荷分配严重不平衡,线损率居高不下。
目前农电工的工资、福利待遇普遍较低,部分供电公司虽设线损奖,但幅度不大,没有足够的吸引力。笔者在调查中发现,部分农电工除了每月抄一次表外,平常很少对线路和计量装置进行检查,以至于出现了问题,也不能及时发现,结果漏洞百出,给窃电者留下了可乘之机。有些供电所线路通道清理不及时,线路旁的树木不能及时砍伐、鸟巢不能及时清除、漏电绝缘子不能及时更换与清扫等,结果一遇到刮风下雨等恶劣天气,漏电现象严重,漏电损耗很大。另外,导线截面过小、卡脖子线、供电半径过长或迂回供电等也是造成农网线损率居高不下的原因。
二、农网中降低线损的可执行措施
1.改善网络结构,提高供电电压等级
众所周知,导线中的电能损耗与其流过电流的平方成正比,即Q=I2Rt。而电流的大小,在负荷容量(P)不变情况下,与供电电压高低成反比,如式(1)所示。
(1)
由式(1)可以得出电压越高,电流越小,线损越低。在江苏省苏州工业园,已经由20kV电压等级取代10kV电压等级作为配电变压器高压侧电压,线损成平方倍降低。而对农村供电所来说,不可能把现有的10kV线路和设备更换为20kV,但可以根据负荷实际情况,在负荷密度较大地区新建110kV和35kV变电站,使10kV线路供电半径缩短,从而降低线损。
河南省温县供电公司采用单相变压器,也是提高电压等级降低线损的一种尝试,他们把10kV线路送到用户中心,用容量为10kVA的单相变压器供电,用户的电表安装在变压器配电箱里,这样既减少了400V的供电距离、降低低压线损,又使用户得到合格电压。
2.做好无功优化配置,提高功率因数
对农村电网各级电压等级的电网进行无功补偿,实现无功平衡是保证电压质量、降低线损的基本手段和方法。为了实现农村电网的无功分层、分区、就地平衡,提高农网安全、可靠和经济运行水平,应根据农网的潮流计算情况进行分析研究,在无功平衡的结合点处优化配置无功补偿容量。
河南省孟津县供电公司在无功优化配置方面做得比较好,值得参考。该公司10kV采用变电所集中补偿与线路分散补偿相结合,400V采用随器补偿与低压跟踪补偿相结合的方法,使综合线损率非常低,部分供电半径较短的线路高压线损率不足2%,低压线损率在4.5%以下。
鉴于目前农网用户的用电量大幅增长,企业、厂矿、居民小区,甚至普通用户等对无功需求都很大,但农网配电箱中安装的电容器容量不宜过大,负荷需要的无功要在400V线路上流通,根据电压损失公式:
(2)
式中:─电压损失,V。
P─有功功率,kW。
R─导线电阻,Ω。
Q─无功功率,kVar。
X─导线电抗,Ω。
UN─额定电压,kV。
可知,线路上的电压降大,末端用户得不到合格电压。并且变压器随器补偿容量如果过大,在变压器空载或者负荷较轻时,还会造成过补偿,使功率因数角超前、无功功率向电力系统倒送、电源电压升高而烧毁电器和仪表等不良后果。因此,直接在用户末端进行无功补偿,最恰当地降低电网的损耗和维持网络的电压水平显得尤为迫切。温县供电公司除给大客户和容量较大的电动机进行就地补偿外,还在普通用户家庭电能表出线侧加装电容器,使用户无功功率就地平衡,起到了很好效果,该公司线损率普遍较低。
3.做好三相负荷平衡,加强电压调控
三相交流电路有一个特性,那就是在三相负荷平衡的情况下,中性线流过的电流为零,因此规程要求三相负荷的不平衡度小于15%或中性线流过的电流不超过相线额定电流的25%。笔者了解到,南阳卧龙供电公司在这方面做得比较好,该公司根据各台区的实际运行情况,逐个测算电流,逐个登记负荷,优化接线结构,调整接线方案,平均分配负荷,尽量做到三相平衡。按平均负荷调整以后,该公司在不同时段测量各相电流,结果发现在不同的时段各相电流相差还是很大,他们就又以电流为标准,在负荷最大时进行调整,这样反复进行调整,终于达到满意的效果,使线路的不平衡度在整个运行过程中处于最小状态,从而既提高了供电可靠性,又降低了线损。
目前,农网的电压调控手段和能力比较弱,有载调压变压器数量少,农网的电压合格率水平还比较低,尤其是在灌溉和夏季用电高峰时更为突出,导致在负荷大时线损过高,供电可靠性低,电能质量差,因此,电压调控很有必要。在用电高峰季节到来之前,把变压器分接头调整好,用电高峰季节过去以后,再把分接头调回来,做到勤调、细调,确保电压质量满足要求。
4.使用大截面导线,采用节能型配电变压器
导线电阻大小在材料一定的情况下,与截面大小成反比,即截面越大,电阻越小。供电企业近年随着负荷的增长,一期农网改造时使用的导线截面已经显得过小,部分供电企业仍存在卡脖子供电、迂回供电现象,致使导线发热严重,断线事故时有发生,因此更换大截面导线显得尤为必要。
配电变压器空载损耗对线损率的影响非常大,因此在选择变压器时,要做到“小容量、密布点、短半径”,避免出现“大马拉小车”现象。目前,农网中配电变压器主要以S9、S11为主,近年来部分供电公司已逐渐采用非晶合金变压器,这类变压器的价格较S9、S11贵30%左右,但同容量变压器,其空载损耗仅为S9型变压器的20%左右,投资三年左右即可收回成本。因此,从长远和节能减排看,非晶合金变压器的优越性非常明显,笔者建议供电企业在选择变压器时,尽量采用非晶合金变压器。
5.减少漏电损耗,做好计量工作
组织人员按规程巡视线路和设备,及时清理通道,砍伐危及线路安全的树木、清除鸟巢,清扫绝缘子,做到线路通畅。对于漏电损耗严重的一些线路,如果找不到合适的解决办法,可以考虑采用绝缘导线,能够明显降低线损。电能计量工作对线损率的影响非常大,基层供电所应及时向上级汇报,争取资金,全部淘汰那些不合格的电能表,尽量采用电子式电能表,做好抄核收及用电营业工作,提高计量的准确性。
6.完善规章制度,加强农电工岗位培训
俗话说:“重赏之下必有勇夫”。笔者建议供电所应建立一整套线损管理和考核制度,将线损指标的完成与农电工的工资、奖金挂钩,施行重奖重罚,并严格执行,月月兑现。同时,定期和不定期的检查低压线路和计量装置,组织夜巡夜查,严厉打击窃电分子。每月举行一次线损分析会,集体讨论,献言献策,大家共同努力,做好降损节能工作。
国家电网公司的企业理念是“以人为本,忠诚企业,奉献社会”。强调了人的重要性,因此提高人的素质,才是降低线损的根本。笔者建议供电公司应定期举行电力知识和电能计量培训,并适时举行竞赛,邀请专业技术人员和计量站的人员来讲课,并请有经验的同志介绍自己的管理经验,互相学习,取长补短。号召大家努力学习电业知识,树立“内行光荣、外行丢人”的观念,使广大职工、农电工养成一个自觉学习的好风尚,努力提高专业技术水平。新乡获嘉电力公司在这方面做得非常好,他们利用业余时间勤学苦练,在国家电网公司、河南电力公司调考中屡创佳绩,人员素质的提高,使得该公司的线损率一直很低,值得大家参观和学习。
三、结束语
综上所述,能使降损节能工作取得一定成效,既可降低线损,提高效益,又能稳定农电工队伍。但是,农网线损管理工作任重道远,根据农村建设的新形势,供电公司应在继续深入挖潜、增供扩销的同时,将进一步围绕降损的各个环节,不断地研究问题和解决问题,进一步强化线损管理开拓创新,努力提高农村电网的安全、经济运行水平。供电所人员要继续努力,不断提高自身素质,争取把线损管理工作做得更好。
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:农网;线损率;线损管理
作者简介:王世果(1975-),女,河南南阳人,南阳电力技工学校,讲师,主要研究方向:电气专业理论和实践教学。(河南 南阳
473009)王宁宁(1982-)男,河南息县人,河南省电力公司信阳供电公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统继电保护。(河南 信阳 464000)
线损率是电网经济运行管理水平和供电公司经济效益的综合反映,是供电公司的一项重要经济技术指标。同时,线损管理涉及面广、跨度较大,又是一项政策性、业务性、技术性很强的综合性工作。供电所作为供电公司的基层单位,其线损管理水平的高低,直接关系到供电公司的经营业绩,甚至在一定程度上影响和决定县供电公司的生存与发展。近几年来,随着农村电网改造的完成,使得供电企业的经营模式发生了很大变化,线损率明显下降,但仍有一部分公用配电台区的线损偏高,严重影响了供电企业的发展。
一、线损率偏高的主要原因
随着经济的发展,用户的用电器具逐渐增多,特别是电磁炉、空调和抽水电动机等电器的广泛应用,导致负荷情况与过去相比有很大变化,改变了以往以照明负荷为主的供电方式。而变压器没有及时更换,也没有合理采用无功补偿,结果造成用户电压及功率因数偏低,笔者曾在2009年10月对一个供电所75个公用台区的功率因数进行测算,结果发现7个台区的功率因数在0.6～0.7之间,65个台区在0.7～0.85之间,在0.85以上的只有三个台区。造成线损率偏高的另外一个原因是三相负荷不平衡,由于农网负荷季节性强,设备负荷率低,昼夜负荷变化较大,很难做到三相负荷完全平衡,甚至有部分农电工错误地认为单相(线路)运行时的线损会小一些。笔者在调查中发现某供电所一台区的400V低压线路是单相运行,当问其原因时,该农电工说:这一条线路上只有照明负荷(220V),没有动力负荷(380V),送单相电比送三相少用两根线,损耗小。有些供电所即使采用三相四线制供电,但在实际运行中,照明负荷几乎接在同一相火线上,造成三相负荷分配严重不平衡,线损率居高不下。
目前农电工的工资、福利待遇普遍较低,部分供电公司虽设线损奖,但幅度不大,没有足够的吸引力。笔者在调查中发现,部分农电工除了每月抄一次表外,平常很少对线路和计量装置进行检查,以至于出现了问题,也不能及时发现,结果漏洞百出,给窃电者留下了可乘之机。有些供电所线路通道清理不及时,线路旁的树木不能及时砍伐、鸟巢不能及时清除、漏电绝缘子不能及时更换与清扫等,结果一遇到刮风下雨等恶劣天气,漏电现象严重,漏电损耗很大。另外,导线截面过小、卡脖子线、供电半径过长或迂回供电等也是造成农网线损率居高不下的原因。
二、农网中降低线损的可执行措施
1.改善网络结构,提高供电电压等级
众所周知,导线中的电能损耗与其流过电流的平方成正比,即Q=I2Rt。而电流的大小,在负荷容量(P)不变情况下,与供电电压高低成反比,如式(1)所示。
(1)
由式(1)可以得出电压越高,电流越小,线损越低。在江苏省苏州工业园,已经由20kV电压等级取代10kV电压等级作为配电变压器高压侧电压,线损成平方倍降低。而对农村供电所来说,不可能把现有的10kV线路和设备更换为20kV,但可以根据负荷实际情况,在负荷密度较大地区新建110kV和35kV变电站,使10kV线路供电半径缩短,从而降低线损。
河南省温县供电公司采用单相变压器,也是提高电压等级降低线损的一种尝试,他们把10kV线路送到用户中心,用容量为10kVA的单相变压器供电,用户的电表安装在变压器配电箱里,这样既减少了400V的供电距离、降低低压线损,又使用户得到合格电压。
2.做好无功优化配置,提高功率因数
对农村电网各级电压等级的电网进行无功补偿,实现无功平衡是保证电压质量、降低线损的基本手段和方法。为了实现农村电网的无功分层、分区、就地平衡,提高农网安全、可靠和经济运行水平,应根据农网的潮流计算情况进行分析研究,在无功平衡的结合点处优化配置无功补偿容量。
河南省孟津县供电公司在无功优化配置方面做得比较好,值得参考。该公司10kV采用变电所集中补偿与线路分散补偿相结合,400V采用随器补偿与低压跟踪补偿相结合的方法,使综合线损率非常低,部分供电半径较短的线路高压线损率不足2%,低压线损率在4.5%以下。
鉴于目前农网用户的用电量大幅增长,企业、厂矿、居民小区,甚至普通用户等对无功需求都很大,但农网配电箱中安装的电容器容量不宜过大,负荷需要的无功要在400V线路上流通,根据电压损失公式:
(2)
式中:─电压损失,V。
P─有功功率,kW。
R─导线电阻,Ω。
Q─无功功率,kVar。
X─导线电抗,Ω。
UN─额定电压,kV。
可知,线路上的电压降大,末端用户得不到合格电压。并且变压器随器补偿容量如果过大,在变压器空载或者负荷较轻时,还会造成过补偿,使功率因数角超前、无功功率向电力系统倒送、电源电压升高而烧毁电器和仪表等不良后果。因此,直接在用户末端进行无功补偿,最恰当地降低电网的损耗和维持网络的电压水平显得尤为迫切。温县供电公司除给大客户和容量较大的电动机进行就地补偿外,还在普通用户家庭电能表出线侧加装电容器,使用户无功功率就地平衡,起到了很好效果,该公司线损率普遍较低。
3.做好三相负荷平衡,加强电压调控
三相交流电路有一个特性,那就是在三相负荷平衡的情况下,中性线流过的电流为零,因此规程要求三相负荷的不平衡度小于15%或中性线流过的电流不超过相线额定电流的25%。笔者了解到,南阳卧龙供电公司在这方面做得比较好,该公司根据各台区的实际运行情况,逐个测算电流,逐个登记负荷,优化接线结构,调整接线方案,平均分配负荷,尽量做到三相平衡。按平均负荷调整以后,该公司在不同时段测量各相电流,结果发现在不同的时段各相电流相差还是很大,他们就又以电流为标准,在负荷最大时进行调整,这样反复进行调整,终于达到满意的效果,使线路的不平衡度在整个运行过程中处于最小状态,从而既提高了供电可靠性,又降低了线损。
目前,农网的电压调控手段和能力比较弱,有载调压变压器数量少,农网的电压合格率水平还比较低,尤其是在灌溉和夏季用电高峰时更为突出,导致在负荷大时线损过高,供电可靠性低,电能质量差,因此,电压调控很有必要。在用电高峰季节到来之前,把变压器分接头调整好,用电高峰季节过去以后,再把分接头调回来,做到勤调、细调,确保电压质量满足要求。
4.使用大截面导线,采用节能型配电变压器
导线电阻大小在材料一定的情况下,与截面大小成反比,即截面越大,电阻越小。供电企业近年随着负荷的增长,一期农网改造时使用的导线截面已经显得过小,部分供电企业仍存在卡脖子供电、迂回供电现象,致使导线发热严重,断线事故时有发生,因此更换大截面导线显得尤为必要。
配电变压器空载损耗对线损率的影响非常大,因此在选择变压器时,要做到“小容量、密布点、短半径”,避免出现“大马拉小车”现象。目前,农网中配电变压器主要以S9、S11为主,近年来部分供电公司已逐渐采用非晶合金变压器,这类变压器的价格较S9、S11贵30%左右,但同容量变压器,其空载损耗仅为S9型变压器的20%左右,投资三年左右即可收回成本。因此,从长远和节能减排看,非晶合金变压器的优越性非常明显,笔者建议供电企业在选择变压器时,尽量采用非晶合金变压器。
5.减少漏电损耗,做好计量工作
组织人员按规程巡视线路和设备,及时清理通道,砍伐危及线路安全的树木、清除鸟巢,清扫绝缘子,做到线路通畅。对于漏电损耗严重的一些线路,如果找不到合适的解决办法,可以考虑采用绝缘导线,能够明显降低线损。电能计量工作对线损率的影响非常大,基层供电所应及时向上级汇报,争取资金,全部淘汰那些不合格的电能表,尽量采用电子式电能表,做好抄核收及用电营业工作,提高计量的准确性。
6.完善规章制度,加强农电工岗位培训
俗话说:“重赏之下必有勇夫”。笔者建议供电所应建立一整套线损管理和考核制度,将线损指标的完成与农电工的工资、奖金挂钩,施行重奖重罚,并严格执行,月月兑现。同时,定期和不定期的检查低压线路和计量装置,组织夜巡夜查,严厉打击窃电分子。每月举行一次线损分析会,集体讨论,献言献策,大家共同努力,做好降损节能工作。
国家电网公司的企业理念是“以人为本,忠诚企业,奉献社会”。强调了人的重要性,因此提高人的素质,才是降低线损的根本。笔者建议供电公司应定期举行电力知识和电能计量培训,并适时举行竞赛,邀请专业技术人员和计量站的人员来讲课,并请有经验的同志介绍自己的管理经验,互相学习,取长补短。号召大家努力学习电业知识,树立“内行光荣、外行丢人”的观念,使广大职工、农电工养成一个自觉学习的好风尚,努力提高专业技术水平。新乡获嘉电力公司在这方面做得非常好,他们利用业余时间勤学苦练,在国家电网公司、河南电力公司调考中屡创佳绩,人员素质的提高,使得该公司的线损率一直很低,值得大家参观和学习。
三、结束语
综上所述,能使降损节能工作取得一定成效,既可降低线损,提高效益,又能稳定农电工队伍。但是,农网线损管理工作任重道远,根据农村建设的新形势,供电公司应在继续深入挖潜、增供扩销的同时,将进一步围绕降损的各个环节,不断地研究问题和解决问题,进一步强化线损管理开拓创新,努力提高农村电网的安全、经济运行水平。供电所人员要继续努力,不断提高自身素质,争取把线损管理工作做得更好。
(责任编辑:苏宇嵬)