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智能電網(wǎng)的線損和節(jié)能降損措施分析

作者: 時(shí)間:2012-08-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要配電網(wǎng)的有很大的危害,率的高低是電力單位生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平的綜合反應(yīng)。本文簡(jiǎn)要介紹了我廠狀況,了電力系統(tǒng)線損的組成,并提出了配電系統(tǒng)降損的技術(shù)措施,再配合配電系統(tǒng)降損的管理措施。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201144.htm

現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)有電力系統(tǒng)中,35kV以上電壓等級(jí)輸變電系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著遠(yuǎn)距離傳輸電能的作用,l0kV及380/220V電壓等級(jí)則是配電系統(tǒng)的主體,與用戶關(guān)系最為密切。電能通過(guò)導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生功率損失(有功、無(wú)功功率),并在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生能量損失(有功、無(wú)功電量)。配電系統(tǒng)的線損率就是指在一段時(shí)間內(nèi),配電過(guò)程中損失的有功電量和該系統(tǒng)所獲得的總電量之比。

我廠※※變電所擔(dān)負(fù)著全廠300多口油井、一個(gè)集輸系統(tǒng)和幾個(gè)生活區(qū)的用電。其中35KV配電線路3條,6KV配電線路6條。日用電量超過(guò)16萬(wàn)KWh。目前3條35KV配電線路線損都在4%左右。降低線損是對(duì)我所的一個(gè)重要考核指標(biāo),近幾年我廠的電量指標(biāo)大幅壓縮,無(wú)論是生產(chǎn)用電還是生活用電,的壓力都很大,降低成本是我所面臨的一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。因此線損率的高低也就直接反應(yīng)者我所管理水平的高低。線損管理涉及面廣,跨度大,是一項(xiàng)政策性、技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作。為提高自身經(jīng)濟(jì)效益,必須加強(qiáng)電網(wǎng)的線損管理工作。

如果換一個(gè)角度來(lái)看線損,我們還可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)規(guī)模相當(dāng)不變的供電單位,在一定投入后的產(chǎn)出水平。因此,從某種意義上來(lái)說(shuō),線損率就是供電企業(yè)的投入產(chǎn)出率。線損率的大小,經(jīng)濟(jì)效益躍然紙上,不用解釋,一目了然。供電單位節(jié)能降損要從管理與技術(shù)兩方面著手,從管理方面著手主要需要做到以下幾點(diǎn):1.指示管理2.無(wú)功管理3.諧波管理4.計(jì)量管理5.統(tǒng)計(jì);從技術(shù)方面著手,則主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.合理使用變壓器2.重視和合理進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償3.減少接點(diǎn)數(shù)量,降低接觸電阻4.采用節(jié)能型照明電器 5.調(diào)整用電負(fù)荷,保持均衡用電。

1.線損的分類

1.1按損耗性質(zhì)分

1.1.1技術(shù)線損

在電力網(wǎng)輸送和分配電能過(guò)程中,有一部分損耗無(wú)法避免,是由當(dāng)時(shí)電力網(wǎng)的負(fù)荷情況和供電設(shè)備的參數(shù)決定的,可以通過(guò)理論計(jì)算得出,這部分正常合理的電能消耗稱為技術(shù)線損,也稱為理論線損。對(duì)于技術(shù)線損,就現(xiàn)在的實(shí)際情況而言,雖然電網(wǎng)的優(yōu)化改造使技術(shù)線損有了很大的減低,但要想在此基礎(chǔ)上再降低是比較困難的,因?yàn)檫@不僅需要政策的支持還需要花費(fèi)相當(dāng)大的人力、物力。就供電單位的實(shí)際能力而言,針對(duì)配電網(wǎng)節(jié)能降損這一環(huán)節(jié),應(yīng)設(shè)立一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略計(jì)劃,逐步實(shí)施。例如,更換高耗能變壓器,縮短配電網(wǎng)線路的供電半徑,增大導(dǎo)線截面等。

1.1.2管理線損

在電力營(yíng)銷(xiāo)的運(yùn)作過(guò)程中,為準(zhǔn)確計(jì)量和統(tǒng)計(jì),需要安裝若干互感器、電能表等計(jì)量裝置和表計(jì),這些裝置與表計(jì)都有不同程度的誤差。與此同時(shí),由于用電抄收人員的素質(zhì)關(guān)系,又會(huì)出現(xiàn)漏抄、估抄和不按規(guī)定同期抄表的現(xiàn)象,再加上管理工作不善,執(zhí)行力度不夠,存在部分透漏和少量自用及其他不明因素造成的各種損失。這類損失,歸根到底是我們管理不善引起的,所以稱之為管理線損。對(duì)于管理線損,這是我們加以努力可以減低,而且大幅度降低的方面。因?yàn)椋a(chǎn)管理線損的因素主要是互感器、電能表等計(jì)量裝置和表計(jì)不同程度的誤差及用電抄表人員的素質(zhì),如漏抄、估抄、錯(cuò)抄和不按規(guī)定抄表等。我們從以上方面著手,規(guī)范管理,完善規(guī)章制度,從抄收人員的素質(zhì)著手,從思想上轉(zhuǎn)變,可達(dá)到減低管理線損的目的。

1.2按損耗特點(diǎn)分

1.2.1可變損耗

所謂可變損耗是指與電網(wǎng)中的負(fù)荷電流有關(guān)隨其大小而變化的損耗,其中包括導(dǎo)線中的損耗,變壓器繞組中的銅損,電流表和電度表電流線圈中的損耗等。

1.2.2固定損耗

所謂固定損耗就是指電網(wǎng)中的負(fù)荷電流無(wú)關(guān)且不隨其變化的一種損耗。其中包括變壓器的鐵損,電容器的介質(zhì)損耗,電壓表和電度表電壓線圈中的損耗等。

1.2.3不明損耗

所謂不明損耗系指實(shí)際線損與理論線損之差的一種損耗。該種損失變化不定,數(shù)量不明,難以用儀表和計(jì)算方法確定,只能由月末電量統(tǒng)計(jì)確定,其中包括用戶違章用電和竊電的損失、漏電損失、抄表以及電費(fèi)核收中差錯(cuò)所造成的損失,計(jì)量表計(jì)誤差所造成的損失等。

2配電網(wǎng)線損的危害

2.1發(fā)熱是線損造成的最突出問(wèn)題

發(fā)熱的過(guò)程就是把電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程,造成了電能的損失;發(fā)熱使導(dǎo)體溫度升高,促使絕緣材料加速老化,壽命縮短,絕緣程度降低,出現(xiàn)熱擊穿,引發(fā)配電系統(tǒng)事故,例如變壓器的絕緣材料在140℃時(shí)的壽命降低率將是常規(guī)工作溫度(98℃)時(shí)的128倍。尤其當(dāng)建筑物內(nèi)配電線路容量不夠時(shí),發(fā)熱常是造成電氣火災(zāi)的直接原因。

發(fā)熱在接觸部分的影響最為明顯,配電網(wǎng)中相當(dāng)多的故障是由接點(diǎn)處的電阻發(fā)熱引起的。一般接點(diǎn)處的接觸電阻往往大于兩端材料的電阻,即使在正常負(fù)荷電流情況下也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱,從而又加劇導(dǎo)體接觸電阻上升,產(chǎn)生惡性循環(huán),最終導(dǎo)致接觸部分燒壞,引起故障。架空線路的壓接處與電力電纜的中間接頭處經(jīng)常是事故多發(fā)點(diǎn)。

2.2電系統(tǒng)的線損造成能源的大量浪費(fèi)

配電系統(tǒng)的線損沒(méi)有轉(zhuǎn)化為有用的能量而白白浪費(fèi),而且還要通過(guò)如通風(fēng)、冷卻等方式對(duì)熱量進(jìn)行散發(fā),也需要電能。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),一般配電網(wǎng)的線損率在3%以上,嚴(yán)重者可達(dá)到10%甚至更高。這不僅意味著電能的損失,更表現(xiàn)在一次能源的大量浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境造成更多的污染。因此,配電系統(tǒng)的線損產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失,體現(xiàn)在發(fā)、供、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。如果不采取措施降低配電系統(tǒng)的線損率,必然對(duì)國(guó)家能源利用、環(huán)境保護(hù)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響,而且隨著電力需求的不斷增長(zhǎng),電量損失也會(huì)越來(lái)越大。每個(gè)用電單位都必須從大局出發(fā),從技術(shù)上、管理上降低線損。

3.配電系統(tǒng)降損節(jié)能的措施分析

3.1配電系統(tǒng)降損節(jié)能的管理措施

3.1.1指示管理

用電管理部門(mén)應(yīng)進(jìn)行線損理論計(jì)算,并與實(shí)際情況相比較,以獲得較合理的線損指標(biāo),將指標(biāo)按年、季、月下達(dá)給各基層部門(mén)并納入經(jīng)濟(jì)責(zé)任制考核。另外,還應(yīng)將用戶電表實(shí)抄率、電壓合格率、電容率可用率、電容器投入率及節(jié)能活動(dòng)情況等列人線損小指標(biāo)考核,獎(jiǎng)罰分明,調(diào)動(dòng)員工管理積極性。

3.1.2無(wú)功管理

除進(jìn)行正常的功率因數(shù)考核外,針對(duì)一些用戶只關(guān)心功率因數(shù)是否大于0.9,對(duì)無(wú)功倒送不加重視的情況,有選擇地在用電量大、功率因數(shù)接近1的用戶處裝設(shè)雙向無(wú)功電度表;根據(jù)負(fù)荷用電特點(diǎn),選擇合適的電容器投切依據(jù)。

3.1.3諧波管理

隨著電網(wǎng)中非線性用電負(fù)荷,如整流設(shè)備、電熔煉設(shè)備、電力機(jī)車(chē)、節(jié)能器具、熒光燈、電視機(jī)、電腦等的大量增加,配電系統(tǒng)中諧波污染日趨嚴(yán)重。諧波不僅會(huì)使系統(tǒng)的功率因數(shù)下降,而且在設(shè)備及線路中產(chǎn)生熱效應(yīng),導(dǎo)致電能損失。因此,用電管理部門(mén)應(yīng)對(duì)本系統(tǒng)的諧波存在和污染程度進(jìn)行檢測(cè),做到心中有數(shù),必要時(shí)應(yīng)采取諧波抑制措施。

3.1.4計(jì)量管理

正確的電能計(jì)量既是降低線損的依據(jù),也是考核技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的依據(jù)。對(duì)電度表應(yīng)定時(shí)檢查、校驗(yàn),及時(shí)調(diào)整倍率,降低電能計(jì)量裝置的綜合誤差。對(duì)于關(guān)鍵部位的電度表盡量采用先進(jìn)的全電子電度表,并盡可能的推廣集抄系統(tǒng)。

3.1.5統(tǒng)計(jì)分析

分區(qū)、分片、分電壓等級(jí)進(jìn)行線損統(tǒng)計(jì),定期分析線損現(xiàn)狀,分析電壓、無(wú)功工作中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出改進(jìn)措施,確保線損指標(biāo)的完成。做好月、年度線損率曲線,掌握系統(tǒng)有功、無(wú)功潮流、功率因數(shù)、電壓及線損等情況,為滿足下年度負(fù)荷增長(zhǎng)、提高電能質(zhì)量、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及制定降損措施提供依據(jù)。

3.2配電系統(tǒng)降損節(jié)能的技術(shù)措施

3.2.1合理使用變壓器

應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的用電特點(diǎn)選擇較為靈活的結(jié)線方式,并能隨各變壓器的負(fù)載率及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整,以確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài)。變壓器的三相負(fù)載力求平衡,不平衡運(yùn)行不僅降低出力,而且增加損耗。要采用節(jié)能型變壓器,如非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9系列的25%~30%,很適合變壓器年利用小時(shí)數(shù)較低的場(chǎng)所。

3.2.2重視和合理進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償

運(yùn)行中的變壓器,其消耗的無(wú)功功率是消耗的有功功率的幾倍至幾十倍。無(wú)功電量在電網(wǎng)中的傳輸中造成大量的有功損耗。一般的配電網(wǎng)中,無(wú)功補(bǔ)償裝量安裝在變壓器的低壓側(cè)系統(tǒng)中,通常認(rèn)為將負(fù)載功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9-0.95已是到位,而忽視了對(duì)變壓器的無(wú)功補(bǔ)償,即對(duì)高壓側(cè)的補(bǔ)償。

合理地選擇無(wú)功補(bǔ)償方式、補(bǔ)償點(diǎn)及補(bǔ)償容量,能有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平,避免大量的無(wú)功通過(guò)線路遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損。對(duì)配電網(wǎng)的電容器無(wú)功補(bǔ)償,通常采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式;電容器自動(dòng)投切的方式可按母線電壓的高低、無(wú)功功率的方向、功率因數(shù)大小、負(fù)載電流的大小、晝夜時(shí)間劃分進(jìn)行,具體選擇要根據(jù)負(fù)荷用電特征來(lái)確定并需注意下列幾個(gè)問(wèn)題:

3.2.2.1高層建筑或住宅聚集區(qū)單相負(fù)載所占比例較大,應(yīng)考慮分層單相無(wú)功補(bǔ)償或自動(dòng)分相無(wú)功補(bǔ)償,以避免由一相采樣信號(hào)作無(wú)功補(bǔ)償時(shí)可能造成其它兩相過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償,這樣都會(huì)增加配網(wǎng)損耗,達(dá)不到補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

3.2.2.2裝設(shè)并聯(lián)電容器后,系統(tǒng)的諧波阻抗發(fā)生了變化,對(duì)特定頻率的諧波會(huì)起到放大作用,不僅對(duì)電容器壽命產(chǎn)生影響,而且會(huì)使系統(tǒng)諧波干擾更加嚴(yán)重。因此有較大諧波干擾而又需補(bǔ)償無(wú)功的地點(diǎn)應(yīng)考慮增加濾波裝置。

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