蔡璐瑩
(廣東電網(wǎng)公司 汕頭供電局,廣東 汕頭 515041)
電力網(wǎng)的線損率是表征供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也是國家貫徹節(jié)能方針,考核供電企業(yè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其中配網(wǎng)線損,直接反映了供電企業(yè)的用電管理水平,它的高低,與地區(qū)配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是否合理、配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行是否良好、配網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用狀況、營配人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和管理水平高低、計(jì)量裝置配備管理狀況、抄核收工作質(zhì)量好壞、反竊電工作力度大小等等都有十分重要的關(guān)系。10kV及以下配網(wǎng)線損率在全網(wǎng)線損率中占有很大比重,具有相當(dāng)大的降損節(jié)電潛力。降低配網(wǎng)線損直接提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是增收創(chuàng)利最直接有效的途徑。隨著電力體制改革的深入進(jìn)行,城網(wǎng)改造、“一戶一表”和農(nóng)網(wǎng)“兩改一同價(jià)”的實(shí)施,一方面改善了配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和設(shè)備,有利于降損;另一方面,取消了大量的中間層供電,供電企業(yè)直供到戶大量增加,供電損耗必將隨之增加,配網(wǎng)線損在全網(wǎng)損耗中的比率將進(jìn)一步增大,線損率也將進(jìn)一步升高。
線損:線損指的是以熱能形式散發(fā)的能量損失,即為電阻、電導(dǎo)消耗的有功功率。
線損率:線損率是指一定時(shí)間內(nèi),電流流經(jīng)電網(wǎng)中各電力設(shè)備(不包括用戶側(cè)的用電設(shè)備)使所產(chǎn)生的電力和電能損耗。它是從發(fā)電廠出線側(cè)(不包括廠用電、升壓變和母線損耗)至用戶電能表上所發(fā)生的電能損耗和損失。
線損具體可分為固定損失、變動(dòng)損失和其他損失三部分。
固定損失:一般不隨負(fù)荷變化而變化,只要電氣設(shè)備上帶有電壓,就要損耗電能。它包括:降壓變壓器和配電變壓器的鐵損;調(diào)壓器、電抗器等設(shè)備的鐵損;用戶電能表電壓線圈損失以及電能表附件的損耗;電容器等介質(zhì)損耗;110kV以上的電暈損耗。
變動(dòng)損失:隨負(fù)荷的變化而變化,它與電流平方成正比,電流越大,損失越大。它包括:降壓變壓器、配電變壓器的銅損,即電流流過線圈的損失;輸電、配電線路的銅損,即電流流過線路的損失;低壓配電線路的銅損;接戶線和進(jìn)戶線銅損;電流表電流線圈的銅損。
其他損失:固定和變動(dòng)損失以外的損失。它包括:電能表漏抄、電費(fèi)誤算等營業(yè)差錯(cuò)損失;電能表誤差、錯(cuò)接線等計(jì)量損失;用戶竊電損失;變電所直流充電、控制及保護(hù)、信號(hào)、通風(fēng)等設(shè)備消耗的電量。
線損還可分為理論線損、技術(shù)線損、管理線損等三類。
理論線損:是按照現(xiàn)實(shí)的輸、變、配電設(shè)施進(jìn)行理論計(jì)算得出,只考慮固定損失和變動(dòng)損失,不及其他損失。
技術(shù)線損:只考慮現(xiàn)實(shí)的輸、變、配電設(shè)施技術(shù)條件下的的損失,不考慮由于管理因素造成的損失。
管理線損:除技術(shù)線損外,還考慮由于管理上的原因造成的漏電、竊電損失,以及計(jì)量不準(zhǔn)造成的損失。
城市配網(wǎng)在建設(shè)或改造之初,就應(yīng)該充分考慮到采取各種技術(shù)措施有效降損。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)合理布局,將高壓深入到負(fù)荷中心供電,縮短電源與有效負(fù)荷之間的距離,杜絕東拉西扯、迂回供電現(xiàn)象,減小低壓配電網(wǎng)的供電半徑。從而提高供電電壓質(zhì)量,降低線損電量。
按導(dǎo)線截面的選擇原則,可以確定滿足要求的最小截面導(dǎo)線;但從長遠(yuǎn)來看,選用最小截面導(dǎo)線并不經(jīng)濟(jì)。如果把理論最小截面導(dǎo)線加大一到二級(jí),線損下降所節(jié)省的費(fèi)用,足可以在較短時(shí)間內(nèi)把增加的投資收回。導(dǎo)線有功功率損耗:
式中:Ijs——計(jì)算電流,A;R0——導(dǎo)線電阻,12/km;L——導(dǎo)線長度,m。
導(dǎo)線截面增加后,線損下降:ΔPx=3IjsΔR0L×10-6(kW)
ΔWx=3IjsΔR0Lt×10-6(kWh)
式中:ΔPx——線損有功功率損耗下降值,kW;ΔWx——線路有功電能損耗下降值,kWh;ΔR0——線路電阻減少值,12/km;t——線路運(yùn)行小時(shí)數(shù),h。
設(shè)每千瓦時(shí)電價(jià)為B元,兩相鄰截面電纜每米價(jià)格相差E元,則截面加大后,減少的線損電費(fèi)M和增加的線路投資N各為:M=ΔWx×B(元) N=E×L(元)若 M=N,則節(jié)省電費(fèi)與增加投資相等,可得:t=E/3IjsΔR0B×10-6(h) 假設(shè)VV22-0.6/lkV四芯電纜埋地敷設(shè),計(jì)算電流為環(huán)境溫度30℃時(shí)的相應(yīng)載流量,截面加大后節(jié)電效果見表1。
表1 增大截面與節(jié)電效果表
以上的計(jì)算僅考慮線路的有功損耗,未考慮截面加大后溫升下降的影響。截面加大后線路無功損耗也會(huì)有所下降。
由于導(dǎo)線的使用年限一般在10年以上,加大截面節(jié)能降損所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。重視電源點(diǎn)的位置,根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的負(fù)荷分布特點(diǎn),農(nóng)村地區(qū)宜采用“小容量、短半徑、密布點(diǎn)”的方式進(jìn)行配置,適當(dāng)選取負(fù)荷中心,盡量以經(jīng)濟(jì)供電半徑來配置電源點(diǎn)。配電變壓器同時(shí)安裝配電監(jiān)測終端,以隨時(shí)了解掌握配變運(yùn)行狀態(tài),采取措施降低損耗。
同時(shí),及時(shí)更新配網(wǎng)中陳舊的導(dǎo)線、絕緣子,避雷器等設(shè)備,更換裸導(dǎo)線或采用新型合金導(dǎo)線,提高線路絕緣化程度,提高線路質(zhì)量。
加大高耗能變壓器的更換力度,減少變壓器損耗、把S7以下的配電變壓器更換為更節(jié)能的S11型變壓器或采用非晶合金變壓器等節(jié)能設(shè)備。
要淘汰舊式電能表,轉(zhuǎn)而采用誤差小、超載能力強(qiáng)、抗傾斜、防竊電、可實(shí)現(xiàn)抄表自動(dòng)化管理的新型電能表。推廣應(yīng)用集中抄表系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大用戶和居民用戶遠(yuǎn)程抄表。
電能計(jì)量的準(zhǔn)確與否直接影響到供電企業(yè)售電量,合理配置計(jì)量裝置,對(duì)電能表、互感器、二次接線等各個(gè)環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)誤差控制,是降低線損的保證。
電能表應(yīng)合理選型,對(duì)用于供電企業(yè)之間及與大用戶之間結(jié)算的關(guān)口表,應(yīng)按照規(guī)程要求,配置適當(dāng)精度的計(jì)量表計(jì)。對(duì)居民照明用戶,應(yīng)積極推廣長壽命高精度電能表,保證準(zhǔn)確計(jì)量。
根據(jù)用戶的負(fù)荷狀況,選用變比合適的電流互感器,使其一次電流工作在額定電流的20%-120%范圍內(nèi),對(duì)老用戶要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況,更換適當(dāng)變比的互感器,避免“小馬拉大車”或“大馬拉小車”情況。
對(duì)計(jì)量用二次回路,要采取措施減少PT二次壓降,如使用專用計(jì)量PT、專用二次回路、縮短二次線長度、增大二次線截面等技術(shù)手段,將PT壓降控制在允許范圍。
對(duì)大、中用戶要采用專用電能計(jì)量柜、計(jì)量箱,不但為計(jì)量裝置提供一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境,有利于提高計(jì)量準(zhǔn)確度,而且可以有效防止竊電行為的發(fā)生。
無功的流動(dòng)在電網(wǎng)中要產(chǎn)生有功損耗,電壓水平也對(duì)可變線損和不變線損產(chǎn)生直接影響。在配網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)期,就應(yīng)該充分考慮線路、配電變壓器的無功就地補(bǔ)償,在現(xiàn)有配網(wǎng)中要完善無功平衡,有計(jì)劃地安裝無功補(bǔ)償裝置,有關(guān)專業(yè)書籍和資料記載了低壓無功補(bǔ)償?shù)慕祿p效果,如表2。
表2 無功補(bǔ)償效果表
對(duì)專變用戶要加強(qiáng)無功考核,嚴(yán)格執(zhí)行力率調(diào)整電費(fèi),促進(jìn)用戶采取措施改善功率因數(shù),安裝無功補(bǔ)償裝置。不僅可以減少對(duì)系統(tǒng)的無功需求,提高電力系統(tǒng)供電能力,改善電壓質(zhì)量,減少損耗,還能減少用戶電費(fèi)支出,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益。
適當(dāng)調(diào)整配電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。在10kV及以上電網(wǎng)中,變壓器的負(fù)載損耗占整個(gè)電網(wǎng)電能損耗的80%以上。負(fù)載損耗與運(yùn)行電壓的平方成反比,運(yùn)行電壓越高,負(fù)載損耗越小,因而總的電能損耗也越小。但在配電網(wǎng)中,情況有時(shí)恰恰相反,配電網(wǎng)變壓器的空載損耗占整個(gè)配電網(wǎng)總損耗的40~80%,它與配電網(wǎng)運(yùn)行電壓成正比,電壓越高,造成空載損耗越大。特別是配變?cè)谏钜惯\(yùn)行時(shí),因負(fù)荷低,所以運(yùn)行電壓較高,空載損耗就更大。
為降低電網(wǎng)的線損,在保證用戶設(shè)備電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上,可通過調(diào)整變壓器分接頭或投切補(bǔ)償電容器以及發(fā)電機(jī)調(diào)壓等措施來調(diào)整配網(wǎng)運(yùn)行電壓。調(diào)壓的判定依據(jù)是負(fù)荷的銅、鐵損比。由表3可見,銅、鐵損比大于1時(shí),進(jìn)步電壓水平有降損效果;銅鐵損比小于1時(shí),降低電壓水平有降損效果。
表3 銅鐵損比與電壓的關(guān)系表
因此,對(duì)供電電壓偏高的工廠,即當(dāng)變壓器的固定損失占總損失的一半以上或當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載系數(shù)小于0.9時(shí),在保證用戶電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上,可通過調(diào)整變壓器分接開關(guān),將用戶配電電壓調(diào)低,以減少總損耗。
根據(jù)以上方法、原理,進(jìn)行了調(diào)整用電電壓,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 不同變壓器分接檔位不同,不同電壓運(yùn)行時(shí)相對(duì)節(jié)電率實(shí)測數(shù)據(jù)
抄表收費(fèi)是用電營銷工作至關(guān)重要的一環(huán),其工作質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,影響線損率的統(tǒng)計(jì)和考核。隨著城農(nóng)網(wǎng)改造、“一戶一表”的不斷深入,供電企業(yè)銷售到戶、抄表到戶、收費(fèi)到戶、服務(wù)到戶“四到戶”管理體系的建立健全和不斷完善,抄表收費(fèi)的工作量也將大大增加,對(duì)抄表到位率、準(zhǔn)確率、大用戶月末抄表比率、電費(fèi)差錯(cuò)率等抄核收工作質(zhì)量的要求也將不斷提高。要求對(duì)抄核收工作進(jìn)一步加強(qiáng)管理,加強(qiáng)對(duì)抄核收工作人員,特別是抄表員的工作責(zé)任心和職業(yè)道德教育,嚴(yán)格各項(xiàng)考核,堵塞電量跑冒滴漏現(xiàn)象。
隨著用電MIS系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)等新技術(shù)在抄核收工作中的應(yīng)用,手工工作量大大減輕,人為誤差得到了控制,但也減少了對(duì)如資料錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、計(jì)量故障等發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。這就要求工作人員加強(qiáng)責(zé)任心,把好核算關(guān)口,同時(shí)利用有關(guān)軟件功能,經(jīng)常性進(jìn)行異常數(shù)據(jù)分析,防止漏計(jì)、錯(cuò)算電量電費(fèi)。信息中心等單位要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)軟件的維護(hù)管理,及時(shí)處理系統(tǒng)程序上的缺陷,維護(hù)備份好重要數(shù)據(jù),保證系統(tǒng)安全可靠。
正確配置電能計(jì)量裝置,還要有嚴(yán)格的管理措施,才能保證計(jì)量設(shè)備穩(wěn)定準(zhǔn)確運(yùn)行。
在計(jì)量裝置安裝施工時(shí),要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,防止錯(cuò)誤接線;在日常運(yùn)行中,要做好電能表的輪換、校驗(yàn)工作,做到有計(jì)劃有落實(shí),提高輪換率、現(xiàn)場校驗(yàn)率,防止電能表超周期運(yùn)行,保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。
加強(qiáng)計(jì)量裝置的缺陷和故障處理,對(duì)計(jì)量表計(jì)和CT燒壞、表計(jì)卡盤、PT斷相等缺陷和故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。要加強(qiáng)抄表、電檢、計(jì)量人員工作責(zé)任心,建立考核獎(jiǎng)懲制度,對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的,加以獎(jiǎng)勵(lì);未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的,要追查責(zé)任人,嚴(yán)肅處理。發(fā)生計(jì)量故障要充分收集證據(jù),追補(bǔ)電量電費(fèi),在減少供電企業(yè)損失的同時(shí),避免與客戶發(fā)生矛盾。
對(duì)因輪換、整改、故障處理等拆回的計(jì)量表計(jì),要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)復(fù)核制度,對(duì)表計(jì)上積存的電量進(jìn)行審查、核對(duì),堵塞漏洞,防止電量流失。
做好計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)管理和校驗(yàn)工作,管好手中的“秤桿子”,一方面加大投入,提高校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和裝置的準(zhǔn)確度,提高校驗(yàn)水平;一方面要做到公平、公正,既要維護(hù)供電企業(yè)的利益,也要維護(hù)用電客戶的利益。
隨著科技知識(shí)的普及,竊電者的手段和方法也在發(fā)生變化。用電管理人員要針對(duì)各種竊電行為進(jìn)行深入的研究和分析,并采取相應(yīng)的對(duì)策,現(xiàn)將部分竊電方法分析如下;
高技術(shù)竊電方法;使用交、直流充磁設(shè)備竊電。對(duì)電能表進(jìn)行遙控竊電。修改電子表的程序竊電。使用升壓倒表器竊電等。
表外接線竊電;在變壓器二次接線柱上直接接線。在低壓電源線上直接接線。在電能表背后墻上鉆眼進(jìn)行表外接線。在電能表電源側(cè)PVC管上及墻上鉆眼接線等。
撬開計(jì)量箱(柜)改變電能表的正確接線竊電。
分流竊電;在低壓CT一次分流,二次分流。在接線盒、表尾、表內(nèi)等處分流。在高壓計(jì)量箱、高壓CT一次分流。
影響線損的第二大因素:“漏計(jì)電量因素”
由于內(nèi)部原因,在進(jìn)行計(jì)量改造、輪換計(jì)量裝置時(shí)出現(xiàn)了一些工作失誤及故障、老化等漏計(jì)電量因素影響線損。具體分析如下:
1)計(jì)量差錯(cuò);錯(cuò)誤接線。安裝CT時(shí)將安匝串錯(cuò)。電能計(jì)量用互感器、接線盒、表尾處螺絲未緊固或螺絲壓線外皮虛接等。
2)計(jì)量故障;電表的電壓線和CT一次鋁線直接聯(lián)接氧化斷線。PT保險(xiǎn)斷。表內(nèi)故障。互感器、電能表、接線盒、二次線燒壞等。
3)計(jì)量老化;CT、電能表、二次線、接線盒等處老化漏計(jì)電量。
近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一些人為利益驅(qū)使大肆竊電,竊電手段越來越高,竊電量越來越大,在個(gè)別線路、配電臺(tái)區(qū),甚至成為影響線損率的最主要因素。應(yīng)不斷加大反竊電力度,成立用電稽查大隊(duì)專門從事反竊電工作,有計(jì)劃有重點(diǎn)地開展用電稽查,對(duì)用電大戶采取周期性跟蹤監(jiān)視,對(duì)線損較高的線路、臺(tái)區(qū)進(jìn)行集中清理整頓。
要把反竊電工作作為一項(xiàng)全局性的工作對(duì)待,推廣運(yùn)用新技術(shù)新手段,從各個(gè)方面采取反竊電措施,如對(duì)用戶計(jì)量箱柜進(jìn)行整改,加鎖加封;利用負(fù)荷管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)方抄表等技術(shù)有效防止和打擊竊電;配備先進(jìn)現(xiàn)場測試儀器等。
對(duì)稽查工作要加強(qiáng)管理,對(duì)檢查率、查處率進(jìn)行考核,克服社會(huì)不良風(fēng)氣的影響,嚴(yán)肅對(duì)竊電戶的查處,充分運(yùn)用法律武器,打擊竊電。
對(duì)內(nèi)部工作環(huán)節(jié)的監(jiān)督也可作為稽查工作的一項(xiàng)內(nèi)容,如監(jiān)督內(nèi)部用電、查處內(nèi)外勾結(jié)竊電、監(jiān)督抽查抄表質(zhì)量等。
加強(qiáng)配網(wǎng)運(yùn)行管理,實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,也是降低配電網(wǎng)電能損耗的重要措施。
合理安排配網(wǎng)運(yùn)行方式,有計(jì)劃進(jìn)行負(fù)荷實(shí)測,根據(jù)測試結(jié)果,掌握了解配網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移、平衡三相負(fù)載、調(diào)整運(yùn)行方式。不但要做好整個(gè)配電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)整工作,而且要做好每條線路、每個(gè)臺(tái)變、即每個(gè)分段的負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整工作,保證配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
合理安排設(shè)備檢修,供電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的接線方式,一般應(yīng)是比較安全和經(jīng)濟(jì)合理的接線方式,如遇設(shè)備檢修等情況,改變了正常的接線方式,不但會(huì)降低運(yùn)行的可靠性,而且會(huì)使線損大量增加。因此,加強(qiáng)檢修的計(jì)劃性,縮短檢修時(shí)間,實(shí)行聯(lián)合檢修和帶電作業(yè),有利于降低配網(wǎng)檢修時(shí)的損耗。
線損工作涉及面廣,要做好這項(xiàng)工作,除了要有技術(shù)措施外,還必須有嚴(yán)密的管理制度和相應(yīng)的組織措施來保證技術(shù)措施的落實(shí),使降損工作長期有效的進(jìn)行,通過分析我們講了解到考核管理對(duì)配網(wǎng)線損的影響,以及如何通過加強(qiáng)考核管理來減少管理線損。
做好線損管理工作,必須首先加強(qiáng)對(duì)線損工作的領(lǐng)導(dǎo),供電企業(yè)各部門都應(yīng)該重視線損工作,建立健全線損管理體系,從規(guī)劃設(shè)計(jì)、基建、生產(chǎn)、營銷全方位全過程對(duì)線損進(jìn)行管理,在相關(guān)部門配備專職或兼職配網(wǎng)線損管理人員,建立起全局性的配網(wǎng)線損管理網(wǎng)絡(luò),定期召開例會(huì),分析研究線損狀況,制定相應(yīng)降損對(duì)策。建立完善的考核制度,將與線損有關(guān)的各單位各部門各崗位都納入到考核體系中,嚴(yán)格考核,降罰分明。
目前對(duì)配網(wǎng)線損管理,各單位普遍推行了分壓分線分臺(tái)區(qū)考核,并收到了較好的效果。在實(shí)際操作中,加強(qiáng)指標(biāo)管理,確定考核指標(biāo)并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,直接關(guān)系到考核效果。
通過各級(jí)系統(tǒng)加裝在線檢測設(shè)備,采集包括變電站關(guān)口表、SCADA系統(tǒng)、負(fù)控系統(tǒng)和配電檢測終端等的數(shù)據(jù),開發(fā)綜合分析平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、測量,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的線損分析功能,如圖1所示:
圖1 在線監(jiān)測綜合分析平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖
能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵,充分合理地利用和節(jié)約能源不僅可以大大降低國民生產(chǎn)成本,同時(shí)對(duì)社會(huì)發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的意義。供電系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和降損是直接面向電力用戶的電力企業(yè)始終面臨的兩大主題,線損水平是衡量和考核供電企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理水平的一項(xiàng)重要綜合指標(biāo),有效降損也是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段和有效途徑,線損管理工作者要將加強(qiáng)管理和技術(shù)降損有機(jī)地結(jié)合起來,即在加強(qiáng)線損管理的同時(shí)還要根據(jù)本地電網(wǎng)的實(shí)際需要,選擇合適的技術(shù)措施,以取得更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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