丁会春
深圳供电局有限公司518000
摘要:在电力系统中,有电流流过就存在电能消耗,造成因素主要有技术及管理方面组成,本文根据线损原因阐述了相关降损措施,提高节能效果。
关键词:电力系统;降损措施;计量装置
在当前技术条件下,电网损耗是不可避免的。随着我国电网的快速发展,配电网负荷的不断增加,配电网线损长期居高不下,这通常是由于技术及管理方面因素造成。随着电力技术不断发展,电网设备的不断推陈出新,旧有设备老化、过时,相关管理措施未能及时与时俱进,使得电网线损一直未能得到有效控制。这也表明电网节能降损潜力也是非常大的,因此,综合分析线损原因,采取系统性的节能降损措施是有必要的。
1线损原因分析
在现有技术下,有电流流过就有电能消耗,大致可分为技术线损和管理线损。电能在电力网输、变、送、配电过程中产生的电量损耗称技术线损。技术线损主要有:正比于电流平方在导线和变压器绕组中的电能损失,也称负载损失;与运行电压有关的变压器损失和电容、电缆的绝缘介质损失、电能表电压线圈损耗、互感器铁心损耗等,也称空载损失。管理线损是指由于电力管理部门和有关人员管理不够严格,出现漏洞,造成用户窃电或违章用电,电网设备漏电,电能计量装置误差以及抄表人员错抄、估抄、漏抄等引起的电能损失。
2节能降损技术措施
2.1合理实施无功补偿
提高线路有功功率传输,减少无功功率传输,是降低线路损耗有效措施之一。线路无功补偿应按照分散就地补偿与变电站集中补偿相结合,以分散补偿为主;降损与调压相结合,以降损为主的原则。一般10kV线路的无功补偿在配电台区的二次侧加装电容器,具有自动投切功能,以保证在负荷高峰时尽量不从系统吸收无功。在负荷低谷时不向系统倒送无功。
对于供电企业产权的配电台区,在配电变压器低压侧进行集中补偿为主,补偿容量要求为:补偿到变压器高压侧功率因数达到0.95以上;或按照变压器容量的30%考虑配置。电容器组应装设根据无功功率自动投切的控制装置。
对于客户产权的配电台区,应根据其负荷的无功需求设计和安装无功补偿装置,补偿容量的配置要求为:100kVA及以上高压供电的电力客户,高峰负荷时变压器一次侧功率因数应达到0.95以上;其他电力客户和大、中型电力排灌,功率因数应达到0.90以上。电力客户的并联电容器应安装按无功功率(或无功电流)和电压控制的自动投切装置。并应有防止向系统反送无功功率的措施。对于容量在5kW以上的三相异步电动机,应就地加装电容器,补偿容量按下式计算:
Q=Qo+2(Qn-Qo)(P1/Pn)=Qo+2(Qn-Qo)×β
对于严重超供电半径和超负荷运行的线路,应在线路后端或负荷中心处加装10kV线路无功补偿电容器。一般选择具有自动投切功能装置。
2.2调整完善电网结构
电网结构对线损的形成有重要影响。一个结构布局合理的电网,对电力企业本身来说,它能够长期以低损、高效的供电方式,实现较高的经济效果,对客户能够提供合格的电能。调整电网结构应考虑以下几个方面:(1)电源应设在负荷中心,线路由电源向周围辐射。(2)缩短供电半径,避免近电远供和迂回供电,10kV线路供电半径应不大于15km;(3)合理选择导线截面,增加导线截面会降低导线电阻,减少电能损耗和线路压降。但增加导线截面会增加投资。在增加导线截面时,要综合考虑投入与降损的关系。10kV配电线路导线截面:主干线不宜小于70mm2,支干线不宜小于50mm2,分支线不宜小于35mm2;(4)选择节能型配电变压器,并合理选择容量。近年来,国内研制生产的S11型配电变压器的效率与S9相比,在性能参数满足规程的前提下,空载损耗又下降了30%以上,可根据实情加以选择。(5)合理使用变压器。对于长期处于轻载运行状态的变压器,应更换小容量变压器,避免出现大马拉小车的现象;对于长期处于满载、超载运行的变压器,应更换容量较大的变压器,以免出现小马拉大车的现象。一般变压器所带的负荷为容量的65%~75%时效益是最高的。根据这个特点,变电站可考虑变压器的经济运行,根据负荷情况,及时调整运行方式,使变压器在最佳状态下运行,合理调节变压器分接头。
2.3适当提高供电电压
假设某条10kV线路传输功率为P,线路损耗功率为⊿P,忽略功率因数影响,线路电压为U,电流为I,线路每相电阻为R,则P=UI,⊿P=312R,假设线路电压提高l%,则线路电流I’=P/1.01U线路损耗功率⊿P’=3I12R=0.98⊿P,由于线路损耗与线路电流成平方比的关系,所以线路供电电压每提高一个百分点,不考虑功率因数影响,线路损耗约降低2个百分点,可见,适当提高线路供电电压,对于降损工作有益。特别是严重超供电半径和超负荷运行的线路,适当提高供电电压,可起到降损目的。
2.4平衡调整线路三相负荷
确保线路三相负荷平衡是降损工作的重点。只有变压器二次侧负荷平衡了,才能保证10kV线路三相负荷平衡,由于实际工作中配电台区低压各相负荷难以预测,负荷调整比较麻烦,往往忽略此项工作,而三相负荷不平衡对线损影响是非常大的。假设某条10kV线路传输功率为P,线路损耗功率为⊿P,忽略功率因数影响,线路电压为U,电流为I,线路每相电阻为R,当三相负荷完全平衡时,P=UI,⊿P=312R,如果三相负荷不平衡,极限情况是都集中在某相上。P=(U/)×I1,线路电流I1=P/U,由于I=P/U,I1=3I,那么线路损耗功率⊿P1=R×I12=3⊿P。从中可以看出,如果三相分配不平衡,线损可能成倍增加,因此,调整三相负荷平衡对于降损潜力很大。新规程要求低压线路首段三相负荷不平衡度<15%,三相负荷不平衡度计算公式如下:
[MAX(Ia,Ib,Ic)]/AVERAGE(Ia,Ib,Ic)×100%
2.5采用多功能电子表
采用多功能电子表的特点:一是精确度高;二是损耗低,单相表耗约0.5度/月;三是可以分时段计费;四是可以记录各种实时电能参数。相对机械表而言,每只机械表每月耗电约为1kW·h,而且精确度不如电子表。以某线路为例,采用机械表计量时,线损率为2.11%,采用电子表计量后,线损率为0.31%,所以对于各关口表及大用户的计量,采用多功能电子表也是一种好的降损措施。
3降损管理措施
3.1计量的管理
(1)计量点的选择。用户配电计量点应尽量选在供用电双方的产权分界点上,以方便管理和减少有关线损分担的计算。另外,对于峰谷差较大的大用户还应考虑轻载计量的准确度问题。
(2)计量方式选择。计量方式是指专用变的“高供高”计量或“高供低”计量,低压用户的电能表是经互感器接入电路或不经互感器接入电路,通常低压用户以电能表不接互感器接入电路为宜,以便减少误差和避免错误;高压用户是在高压侧计量还是在低压侧计量,则主要根据配变负荷率或电流互感器变比的配置情况,当电流互感器的一、二次电流满足计量要求时,尽量在高压侧计量为宜。
(3)计量装置的选择。主要是互感器的选择和电能表的选用。电压互感器的选择主要以满足计量要求额定电压相符即可;电流互感器的选择还应根据负荷电流选择合适的变比,使正常负荷的变动范围尽量在电流互感器额定电流的30%~100%以内,最大不超过120%额定电流,最小不小于10%额定电流,必要时还可根据用户负荷发展情况,暂时负荷较小则用小变比,待负荷增大时才换用大变比。电能表的选用要根据用户的实际负荷或估算负荷,使正常负荷的变动在电能表误差的正常范围之内,对于峰谷差较大的一般居民用户,则宜以峰期电流不超过电能表额定最大电流为原则,有条件的应推广采用宽负荷电能表。
(4)计量装置的安装方式选择。主要是采用按户分散装表和集中装表。为了方便管理和防窃电,有条件的应尽量采用集中表箱装表,按户分散装表时,则主要以安全、方便为原则,并注意有利于防窃电。
(5)计量装置的防故障措施。安装、检修计量设备应确保质量,尽量避免工作失误和疏漏,尤其是三相电能表经互感器接入时应注意变比、极性、相别不能接错。对于高压计量用户的电压互感器二次回路必要时可加装失压仪或失压保护。
(6)计量装置的定期检验和巡验。要按照有关规程做好计量装置的定期检验工作,同时,还应经常组织人力到现场巡视检查,以便发现问题及时处理,使计量装置经常保持准确程度。对于运行中由于故障造成少计或多计的也利于追、退补电费。
(7)计量装置的防窃电措施。主要有:①电能表集中安装于表箱或专用计量柜;②强制低压用户安装漏电保护开关;③采用有逆止机构或双向计量机构的电能表;④经TV接入的计量电压回路配置失压保护或失压记录仪;⑤电能表接线安装牢固,并认真做好铅封;⑥采用具有防窃电功能的电能表;⑦计量装置的更新改造。
3.2加强制度管理
(1)完善抄收制度。目前抄收主要还是靠人工为主,微机抄收、远程抄收已经出现,但无论是哪种抄收方式,都要按规定的程序完成抄收工作。必须规定抄表日期及“三率”,月末抄收电量要占总电量的99%以上。
(2)加强岗位培训,提高抄表人员的技术业务能力。要避免在抄收过程中由于抄错读数、错标倍率、抄错小数点等造成的错计损失,以及由于漏抄电表、漏乘倍率、漏算变损等造成的漏计损失。对于窃电行为应具有较强的识别、判断和分析处理能力。
(3)实行管理线损考核制度。由于管理线损等于实际线损减去理论线损,而理论线损可通过电网参数计算求得或通过仪器测量得到。因此,可根据理论线损的计算和实测结果,结合考虑往年统计线损和设备现状,制定切实可行的线损率计划指标,按变压器台区或出线回路划分范围,实行逐级承包考核,并与经济利益挂钩。
(4)结合组织用电普查和突出检查,重点检查违章用电的窃电,同时通过查卡帐、查倍率、查电表及接线,也有利于提高抄收准确性和计量正确性。
(5)对不明线损要进行调查研究,力求查个水落石出。