鹤山市山宝电力工程有限公司广东鹤山529700
摘要:电能在社会发展中属于必不可少的能源,降低电能损耗、提高电能质量是势在必行的。本文阐述了10kV配网损耗的情况,分析了电压质量对配网线损产生的影响,就提高电压质量降低10kV配网损耗的具体技术措,展开了相关的分析与探讨,以期能够产生一定的积极作用,进一步提高我国电力系统运行的可靠性与经济性。
关键词:损耗;降损技术;线路电压质量
随着市场经济的不断发展,节能减排理念的推进,电力企业想要取得长时间的经营,就必须不断提高自身的产品质量,尽可能减少损耗,将更优质的电力带给用户。目前,10kV配电网的损耗不仅难以实现节能减排的效果,而且会让供电质量不断下降,严重的情况下还容易引发严重事故。基于此,加强相关降损研究具有必要性。
110kV配网损耗分析
10kV配网损耗主要可以划分为以下三种:
(1)固定损耗:如变压器、互感器铁损,电容器、线路绝缘损耗,电度表电压线圈、附件损耗等等。
(2)可变损耗:可变损耗与配网中各元件的电阻、电流相关,如变压器铜损,线路、互感器电阻损耗等等。
(3)其他损耗,主要是指窃电、漏电等导致的损耗。
由此可知,10kV配网损耗是无法完全避免的,但是可以通过各种控制措施,最大限度地减小损耗。
本文将从电压质量与10kV配网损耗的关系出发,重点分析如何提高电压质量、降低10kV配网损耗。
2电压质量与10kV配网损耗的关系
线损计算公式如下:
R×10-3
式中,ΔP为线路有功功率损耗值;P为线路有功功率值;UN为线路额定电压值;cosφ为功率因数;R为线路电阻值。
由公式可以看出,当UN增大时,ΔP减小;当UN减小时,ΔP增大。
但上述公式仅仅表示线路损耗,变压器损耗也是10kV配网损耗的重要组成部分。变压器损耗具体可以分为两种:(1)铁损,即空载损耗;(2)铜损,即短路损耗。其中,空载损耗属于固定损耗,短路损耗只与负载率相关,似乎二者均与电压完全无关,但空载损耗被归为固定损耗的前提是电压、频率不变,然而由10kV配网实际运行情况可知,电力变化是必然的,此时的空载损耗与变压器一次电压呈正相关,如:当变压器处于轻载、空载状态下,通过降低线路电压,可以达到降损的效果。当然,在10kV配网运行中,并不是一味地要求降低或是提高电压来实现变压器降损,而应认识到合理控制电压是减少配网损耗的一项重要措施。
3提高电压质量、降低10kV配网损耗的技术措施
3.1调整运行方式
加强10kV配网运行的实时监控、负荷预测,同时结合潮流分布、经济运行理论计算数值,对10kV配网运行方式进行合理的调整,平衡潮流,最终达到降低配网损耗的效果。如:在夏季与冬季的用电高峰期,10kV配网负荷较重,设备过载问题十分常见,相应的损耗也在增加,基于此做好负荷预测,调整电力运行方案,对于配网降损能够发挥重要作用。
目前,我国应不断增大有载调压变压器的投用比例。充分利用有载调压主变遥调功能,相关工作人员能够及时根据电压波动情况,合理调整变压器档位,有效降损。
3.2增设无功补偿设备
当前,我国变电站新建、改扩建工程层出不穷,可以借此时机为各大变电站配置相应的无功补偿设备,通过电压无功综合装置,实现主变分接头自动调整、电容器分组自动投切的目的,以此实现10kV配网电压的合理调节、无功电容的及时投切,减小损耗。
同时,严格按照Q/GDW268—2009《电网规划设计内容深度规定》、Q/GDW212—2008《电力系统无功补偿配置技术原则》等规范要求,为10kV配网线路配备相应的无功补偿设备,实现无功就地补偿,保证线路功率因数与电压质量,合理降损。
3.3调整配网布局
在全面掌握供电台区负荷情况的基础上,对配网布局进行科学调整,确保台区处于负荷中心,减小供电半径,尽可能杜绝近电远送或迂回供电,保证电压运行质量。若是部分10kV配网线路存在以下几种情况:(1)供电半径长;(2)负荷重;(3)首末端电压变化大。则需配置馈线自动调压器,切实保证线路电压质量,降低损耗。
同时,在10kV配网运行中,当负荷相同时,导线截面越大,线路损耗越小。基于此,在10kV配网新建时必须合理确定导线截面,保证运行经济性;对于部分已建10kV配网,应在日常运维管理中,重视残旧线路、小截面线路的更新工作,及时降损。
410kV配网降损实例分析
4.110kV配网分析
某地区以农村供电为主,少数涉及城区,具有供电分散、负荷密度小的特点。其10kV配网运行现状如下:
4.1.1变电站配置
(1)110kV:2座;(2)35kV:9座。
4.1.210kV线路配置
(1)10~15km:27条;(2)>15km:14条。共计41条,此处均是指主干长度,10kV线路供电半径普遍过长。
4.1.3配电变压器配置
共计1746台,容量配置基本在8MVA内。其中有4条线路由于负荷过大(涉及城区),配置了超过15MVA的变压器,总容量达到188.85MVA。
4.1.4线路配置
导线截面以50mm2、70mm2为主,根据DL/T5131—2015《农村电网建设与改造技术导则》与区域现状调查可知,区内10kV线路导线截面普遍过小。
4.2潮流计算
选取区内的一座35kV变电站进行10kV馈线潮流分析,此变电站中10kV馈线共计6条,现以CEES供电网计算分析及辅助决策软件开展潮流计算,得到6条馈线损耗情况,如表1、表2所示。
分析表中数据可知,线路Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ电压损失十分严重,均超过了10%,线路Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ有功损耗率也均超过10%,必须引起重视。
4.3损耗原因分析
根据潮流计算结果与该区10kV配网实际运行情况分析可知,其损耗原因主要在于以下两点:
(1)无功补偿不足。调查发现,该区采取的是变电站集中补偿方法,配电线路出口功率因数满足要求,然而10kV线路功率因数一直较低。
(2)供电半径长、导线截面小,导致供电损耗高,配网整体运行可靠性较低。
4.4降损技术措施
(1)无功补偿。该区应加强低压无功补偿,尤其是要集中于大容量配电变压器处开展无功补偿,以达到提高电压质量、降低损耗的目的。该区增设了无功补偿装置后,Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ线路末端电压均得到显著提升,Ⅲ、Ⅵ电压损失率均不超过10%。
(2)更换导线、变压器。目前,该区导线截面过小问题严重,必须开展改造换线作业,切实降低线损。完成无功补偿后,Ⅳ线路末端电压已经提升,但电压损失率依旧在10%以上,对此,应将其主干线路更换为截面为95mm2的钢芯铝绞线,进一步降损。
(3)改造不合理台区。通过对不合理台区的改造,解决供电半径过长、配电变压器过载等问题,同时通过在变电站附近增设电源点,也可实现供电半径的缩短,有效降损。
综上,通过上述降损技术措施的综合应用,区内线路电压质量显著提高,配网损耗大幅下降,经济效益良好。
5结语
总的来说,10kV配网损耗在整个电网中占较大比重,具有相当大的降损节能潜力。但降损是一项非常庞大而又复杂的工作,对此我们应当加强重视和积极进行降损技术措施的创新,只有这样,才能最大限度的降低10kV配网的损耗,提高供电质量和供电水平,提升电力企业的经济效益,保证供电企业的可持续发展。由工程实例分析可知,上述技术措施均是可行的、有效的,能够切实达到改善电压质量、节能降损的效果。
参考文献:
[1]陈君.提高电压质量降低10kV配网损耗技术措施探究实践[J].中国新技术新产品,2016(23):42-42.
[2]张迥,胡晓阳,胡建川,等.降低10kV配电网损耗及提高供电质量措施[J].四川电力技术,2014,37(02):36-41.