田勇
【摘 要】降低電力網(wǎng)電能損耗,需要采取行之有效的技術(shù)措施。各級供用電企業(yè)都需要從本單位的實(shí)際出發(fā),做好節(jié)電降損的措施以保障電網(wǎng)的通暢運(yùn)行。本文敘述了配電網(wǎng)中對功率因數(shù)造成影響的主要因素,并說明無功補(bǔ)償對節(jié)能降耗方面的幫助。
【關(guān)鍵詞】電力網(wǎng);線損;無功補(bǔ)償
通過無功補(bǔ)償設(shè)備,減少用戶設(shè)備對電網(wǎng)無功功率需求,可以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù),能耗降低,使配電網(wǎng)電壓的質(zhì)量得到改善。如果科學(xué)的使用無功補(bǔ)償,就能就地平衡電網(wǎng)內(nèi)的無功功率,使全電網(wǎng)的功率得到提高,減少配電網(wǎng)無功輸送,以達(dá)到節(jié)約電能的目的。
1.電能損耗產(chǎn)生的原因及措施
任何導(dǎo)電體和電能傳輸設(shè)備在三相交流系統(tǒng)中,都存在電阻(R)和電抗(X),在通過導(dǎo)體和傳輸設(shè)備時,交流電流肯定會在電阻和電抗中產(chǎn)生電能損耗,即所謂的技術(shù)線損。線損包含有功電能損失和無功電能損失。
1.1線損按性質(zhì)可分為管理線損和技術(shù)線損
由計(jì)量設(shè)備誤差引起的線損和由于不善的管理和失誤造成的線損稱之為管理線損。例如漏抄、錯抄、錯算竊電和抄表不同期等,這些可以通過建立嚴(yán)格有效的規(guī)章制度來進(jìn)行約束。在電網(wǎng)中各類設(shè)備損耗電能的總稱叫做技術(shù)線損,有不變損耗和可變損耗兩種。在運(yùn)行中,電壓過高或是過低,配電變壓器負(fù)載不平衡,線路設(shè)備老化等,都會造成不同程度的線損。這種情況之下,可以通過先理論分析,再采取措施的方式降低線損[1]。
1.2技術(shù)降損措施
(1)升壓、改造電網(wǎng);(2)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電網(wǎng)線路;(3)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器;(4)合理調(diào)整運(yùn)行電壓;(5)換粗導(dǎo)線截面;(6)平衡變壓器三相負(fù)荷;(7)增加無功補(bǔ)償;(8)優(yōu)化運(yùn)行地區(qū)電網(wǎng)無功電壓。
2.無功補(bǔ)償在節(jié)能降耗中的重要性及作用
2.1無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的重要性
在電網(wǎng)運(yùn)行的時候,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能源的前提便是電源供給的無功功率,它也是作為電能輸送和轉(zhuǎn)換的必要工具。如果缺少了無功功率,電壓就不可改變,輸送電能、電動機(jī)的螺旋磁場就不可輕易建立,電動機(jī)便不可運(yùn)轉(zhuǎn)。所以,在電網(wǎng)中,一定要有無功功率。但是有一個問題值得注意,無功功率如果從電廠開始輸送到用戶端,就會增加電網(wǎng)有功功率的損耗,降低電壓質(zhì)量,電力網(wǎng)不能安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn),用戶的產(chǎn)品質(zhì)量也就得不到保障了[2]。
2.2無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>
(1)根據(jù)功率因素進(jìn)行無功補(bǔ)償。無功功率在電網(wǎng)里是消耗巨大的,在輸、變、配電設(shè)備上大約會消耗50%的無功功率,剩下的50%才會消耗在電力用戶上。為了使無功功率消耗降低,就必須使無功功率在電網(wǎng)里的流動得到有效減少。所以要從用戶端開始增加無功補(bǔ)償,使用電負(fù)荷的功率提高,便能讓發(fā)電機(jī)無功出力和輸、變、配電設(shè)備的無功電力消耗達(dá)到降低的目的,從而使損耗得到降低[3]。
(2)根據(jù)等網(wǎng)損微增率進(jìn)行無功補(bǔ)償。一個覆蓋范圍較大的電網(wǎng),判斷它的無功補(bǔ)償分配是否合理,是否達(dá)到最小的總電能消耗,通過簡單的提高功率因素和用無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是很難確定的,這個時候,就只能根據(jù)等網(wǎng)損微增率的分配原則進(jìn)行無功補(bǔ)償,無功補(bǔ)償容量才會實(shí)現(xiàn)[4]。
(3)低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償。隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,城鄉(xiāng)人民的生活水平都有所提高,家用電器也越來越多的進(jìn)入到普通百姓的生活之中,由此,便會造成用電量快速增長。建設(shè)和改造低壓電網(wǎng)的速度沒有跟上要求,就會造成功率因素低,電壓質(zhì)量差,電能損耗大。所以把無功補(bǔ)償裝置有效投資在低壓電網(wǎng)之中,肯定會很快得到顯著的經(jīng)濟(jì)效益和增加用戶的滿意度。
3.影響功率因數(shù)的因素
(1)電力變壓器和異步電動機(jī)。耗用無功功率的主要設(shè)備便是異步電動機(jī)和電力變壓器。變壓器通過空載無功功率來消耗無功,它與負(fù)載率沒有直接關(guān)系。要改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因素,就不能讓變壓器長期處在低負(fù)荷狀態(tài)和空載運(yùn)行。異步電動機(jī)需要較多無功是由異步電動機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙決定的??蛰d時的無功功率和一定負(fù)載下無功功率增加值是異步電動機(jī)消耗無功功率的重要組成部分,所以要使異步電動機(jī)的功率因素得到改善,就應(yīng)該防止空載運(yùn)行電動機(jī),并且要提高負(fù)載率[1]。
(2)供電電壓額度。電能質(zhì)量考核的重要指標(biāo)之一是電壓,而無功功率不足又會影響電壓的質(zhì)量。所以說,無功功率與電壓是密不可分的關(guān)系。功率因數(shù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,是衡量電壓質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
(3)如果供電電壓比額定值高10%,受磁路飽和的影響,無功功率便會很快增加,當(dāng)供電電壓比額定值低時,無功功率減少,相對應(yīng)的使他們的功率因數(shù)得到提高。所以要盡可能的平衡電力系統(tǒng)的供電電壓。
(4)電網(wǎng)頻率的波動。電網(wǎng)頻率的波動也會影響異步電動機(jī)和變壓器磁化無功功率。
從以上這些影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的主要因素來看,如果能夠采取一些有效的措施,就能夠就地平衡低壓網(wǎng),使之實(shí)現(xiàn)無功,讓電網(wǎng)的功率因數(shù)得到提高,使電網(wǎng)的電壓質(zhì)量得到改善,最終達(dá)到節(jié)能降損的目的。
4.無功功率的補(bǔ)償效果
(1)改善電壓質(zhì)量,使電壓合格率得到提高。要使用戶端電壓得到提高,就要在距離低壓線路首端處安裝無功補(bǔ)償裝置。這樣可以使用電高峰期因電壓低的問題得到有效的解決。
(2)提高功率因數(shù),使節(jié)電降損效果顯著。在以前的線損計(jì)算中,如果一條低壓線路沒有安裝無功補(bǔ)償裝置,那么,它的功率就會很低,使得線損消耗很大,要是在該線路的末端安裝無功補(bǔ)償裝置,便會提高功率因數(shù),降低線損,使節(jié)電降損效果顯著突出。
5.無功功率的補(bǔ)償效益
在現(xiàn)代用電企業(yè)中,電力系統(tǒng)連接著許多數(shù)量眾多,容量大小不均的感性設(shè)備。所以,電網(wǎng)輸出功率除了需要有功功率之外,還嚴(yán)重需要無功功率。使電網(wǎng)的無功功率得到降低,會給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(1)使供電雙方的電費(fèi)開支得到有效減少。若功率因數(shù)得到提高,則企業(yè)的直接經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大的,在國家電價制度中,對企業(yè)合理有效利用電力做了規(guī)范,不同的企業(yè),功率因數(shù)會有所不同。若是企業(yè)的功率因數(shù)低于規(guī)定的數(shù)值,則需要支付力率罰電費(fèi);若是企業(yè)的功率因數(shù)高于規(guī)定數(shù)值,則可以享受無功功率的獎勵資金。所以,減少線路損耗和無功流動可為供用電企業(yè)和客戶帶來經(jīng)濟(jì)價值。
(2)提高設(shè)備利用率。對于已有的供電設(shè)備,功率相同的情況下,若是功率因數(shù)得到提高,負(fù)荷流量得到減少,變壓器、開關(guān)和導(dǎo)線等設(shè)備的功率便會得到存儲,負(fù)荷增長的需要就會得到滿足。
(3)降低系統(tǒng)能耗。使用無功功率補(bǔ)償技術(shù),可以有效的使有功功率損耗降低,從而達(dá)到使系統(tǒng)能耗降低的目的。
(4)改善電壓質(zhì)量。裝設(shè)電容器只通過改善電壓質(zhì)量是不可取的,平衡無功功率,調(diào)高電網(wǎng)功率因數(shù)使調(diào)壓變成它的輔助功能,這樣才能達(dá)到改善電壓的目的。
(5)增加變壓器容量。如果進(jìn)行補(bǔ)償無功功率,可以通過計(jì)算得知,變壓器的容量得到有效增加。
6.結(jié)語
如果無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用得當(dāng),對于電力部門來說,有著重大意義,可以配電網(wǎng)損耗降低,電壓質(zhì)量得到改善,在電能緊缺時使供電能力得到提高,使供需矛盾獲得緩解。這樣一來就可以讓經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得到雙重提高。對用電單位來說,既可以適當(dāng)減少電費(fèi)開支,減少配變?nèi)萘?,降低生產(chǎn)投資成本,又可以降低運(yùn)行中電流,使用電設(shè)備的使用壽命延長。所以,把無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用的好,就可以使供電雙方獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
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