有效降低配电线损的措施分析

时间:2022-06-24 07:31:45

有效降低配电线损的措施分析

[摘要]线损率是衡量电力系统规划设计水平、生产技术水平和经营管理水平的一项综合性经济技术指标。如何加强配网线损管理,降低配网电量不明损耗,对其实施可控在控,是目前供电企业需要着重解决的问题之一。

[关键词]10kV;配电;线损;危害;因素;措施

1.线损的危害

(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,造成了电能的损失;同时,发热使导体温度升高,并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,例如变压器的绝缘材料在140℃的寿命降低率将是常规工作温度(98℃)时的128倍。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。

发热在接触部分的影响最为明显,配电网中相当多的故障是由接点处的电阻发热引起的。一般接点处的接触电阻往往大于两端材料的电阻,即使在正常负荷电流情况下也会产生严重发热,从而又加剧导体接触电阻上升,产生恶性循环,最终导致接触部分烧坏,引起故障。架空线路的压接处与电力电缆的中间接头处是事故多发点。

(2)造成能源的大量浪费。电力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%~8%,严重者可达到11%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。因此,线损产生的经济损失,体现在发、供、用电的各个环节。会对企业的经济效益乃至国家能源利用和环境保护产生不良影响,而且随着电力需求的不断增长,电量损失也会越来越大。

2.影响配网线损的主要因素

影响配网线损的因素很多,有线路、设备本身固有的损失,也有人为管理不到位造成的损失。从配网的实际情况,从技术线损和管理线损两方面分别分析影响配网线损的主要因素。

2.1影响配网技术线损的因素

随着我国经济的发展,人民生活水平不断提高,商贸发展迅速,配网用电需求不断增长。但由于目前市区配网结构比较薄弱,供电能力不足、“卡脖子”等问题仍然存在,严重影响着配网技术的线损。

(1)变电站10kV出线建设相对滞后,配网线路缺少必要的电源点支撑,造成10kV供电半径长,线路迂回供电,配网运行不经济。

(2)虽然近几年,国家花大力气进行配电网的升级改造,但仍旧存在着以下一些问题:①卡脖子现象依旧存在,造成部分10kV线路导线截面过小,线路过负荷运行,不能达到最佳经济运行状态,引起损耗升高。②部分台区还未来得及改造,所用变压器还是高损耗型变压器,低压线路严重老化,线径小,供电半径过长,造成0.4kV低压网线损率较高。从往年配网理论线损统计结果来看,低压台区的损耗占总损耗的70%左右,在诸多因素中占的比例最大。

(3)随着居民生活水平的提高,空调、冰箱、电磁炉、电暖气等电感性负荷的家用电器增长速度较快,配网的无功补偿设备容量严重不足,配网无功损耗在总损耗中占的比例越来越大,配网运行不经济,直接导致了线损率的升高,电压质量也难以满足用户的要求。

(4)存在相当数量配电变压器容量与实际用电负荷不匹配的情况,配变负荷没有在经济运行区间,造成“大马拉小车”现象;一些公用变压器负荷变化大、负荷率低,造成高峰时过载、低谷时轻载;部分配电变压器安装位置偏离负荷中心;还有一些配电变压器三相负荷不平衡,中性点发生偏移,甚至有些配变出现中性线电流比某一相线的电流还大的情况。这些问题的存在使配网变压器损耗增加。

(5)供电企业本身具有公共事业的性质,为满足地方经济和负荷发展的需要,必须把社会效益放在企业的经济效益前面,有时不得不建设一些供电距离长、负荷密度低的项目,造成配网运行不经济。

2.2影响线损的管理因素

管理方面影响线损的因素有很多,表计计量不准,抄表时有估抄、错抄、漏抄现象,线路下树障,表计长期运行在不稳定的负荷状态下。另外,还有“人情电”和违法窃电等,这些都是造成线损增大的因素。

3.10kV配电网降低线损的主要措施

3.1调整10kV电网结构,优化配电网络

电力网结构的优劣是影响线损能否降低的直接因素,在降损管理中起到举足轻重的作用。一个设计理想、结构优化、布局合理的配电网络。必须是在能向电力客户提供合格电能的同时,对电力企业本身来讲还必须具有能够长期以低损、高效的方式来运行。10kV电力网结构的调整要注意以下几个方面:

(1)合理安排电源位置。提倡设备选型适当超前、负荷侧优于电源侧的设计思路。重视电源点的位置,看其是否是设立在负荷的中心位置。由于历史原因。低压电网多为单端树干式供电方式。在城镇,一般就沿马路架设一条干线,没有考虑负荷的发展情况,也没有考虑供电是否在负荷的中心。应该考虑采取合理有效的改进措施,设立在负荷的中心位置,负荷中心供电能有效地降低线损。

其次,以经济供电半径配置电源点。在农村地区宜采用小容量、短半径、密布点的方式进行配置;在城区可采用大容量、短半径、密布点。并可大胆采用并联配电变压器组式的接线方式进行配置,以利提高供电的经济性和可靠性。

(2)优化接线方式多采用由电源点向周围辐射式的接线方式进行配网架设,尽量避免采用单边供电的接线方式。研究表明:仅这两种接线方式的不同。前者与后者相比就可实现降低损失1/8左右。

(3)10kV配电网应合理选择导线截面。线路的电能损耗P=I2R。从上式可以看出,线路损耗的大小与线路的电阻存在着直接的关系。R=pl/s,当导线长度l和电阻率P均相同时,导线截面积面积越大,则电阻R就越小。损耗也越小。增大导线截面积后,线路的线损就可以比原先降低30%。如笔者所在城市的城网改造,新架设的10KV线路主干线一律采用截面为240的导线,低压干线采用截面为185的导线。这不仅可以在十几年内不用换线,避免出现“卡脖子”现象。而且大大降低了损耗。

3.2降低变压器的损耗措施

(1)选用损耗较低的新型变压器。

(2)以经济运行原则来选用配电变压器容量,既要考虑变压器的损耗,又要考虑适当提高变压器容量的利用率。在一般的情况下,负载率宜在70~80%范围内选取,负载率低于40%时就要综合考虑各种因素。

3.3配电网降低线损的管理

在配电网降低线损的管理活动中,应不断加大新工艺、新技术的使用,如现在在大力推广的居民用电信息采集系统等,能够非常方便管理单位对每个台区、每个用户的用电信息进行实时的采集,在收集好基础资料的基础上,方便了管理人员进行分层量化分析,推动了配网线损工作的深入细化开展。由此可见,新工艺、新技术的使用可以将人从最枯燥乏味,同时也是最容易犯错的工作中解脱出来,释放了大量的人力资源。在此基础上,实行各生产单位各司其职,按具体指标量化考核的配网线损管理体系,确保10kV配网线损实现可控在控。

4.结论

配网线损是电网终端损失,在电网损失中所占比例较大、对企业的经济效益影响明显,对供电企业意义重大。为了提高供电企业的经济效益,一项重要的任务就是要想方设法降低配网线损率。

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