郝俊博 裴紅蘭 郝晉 張文強
摘 要:降損節(jié)能是電力企業(yè)的一項重要工作,而線損率則是供電企業(yè)管理水平的綜合反應(yīng),線損率的穩(wěn)步降低是供電企業(yè)管理水平逐步提高的體現(xiàn),必須從技術(shù)措施、運行措施、建設(shè)措施、組織措施上做好降損節(jié)能工作,提高供電企業(yè)降損節(jié)能管理水平,供電企業(yè)才能得到最大的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:線損率;線損管理;降損節(jié)能
電力網(wǎng)運行中的基本要求是安全可靠,保證電能質(zhì)量,力求經(jīng)濟運行,取得最大經(jīng)濟效益。影響電力網(wǎng)經(jīng)濟運行的因素比較復(fù)雜,涉及電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運行方式、技術(shù)條件等,具體說是電力網(wǎng)的布局,供用電設(shè)備的性能、電壓質(zhì)量、功率因數(shù)、負荷曲線和線損率等。其中線損率是與各因素都相關(guān)的綜合指標(biāo),因此降低線損是經(jīng)濟運行的主攻方向。
1 線損產(chǎn)生的原因及構(gòu)成
弄清線損產(chǎn)生的原因及構(gòu)成,有利于分析線損和正確地選用降損措施,提高經(jīng)濟運行水平。電力網(wǎng)把電能輸送、變換和分配給各用電設(shè)備,在這個過程中,引起電網(wǎng)中元件的發(fā)熱和電暈等物理現(xiàn)象而產(chǎn)生損耗,致使從電源來的電能不可能100%的供給用電設(shè)備使用,其中部分電能被損耗了,產(chǎn)生線損的原因有:
(1)電阻作用:電力網(wǎng)中的導(dǎo)線、變壓器線圈、用電設(shè)備的通電元件都具有一定電阻值,當(dāng)電流通過時,產(chǎn)生電能損耗,使導(dǎo)體發(fā)熱,散發(fā)于周圍介質(zhì)中,這種損耗叫電阻損耗,并隨導(dǎo)體中電流大小而變動,所以稱為可變損耗。
(2)磁場作用:某些用氣設(shè)備,如變壓器、電動機器,需要建立并維持磁場才能工作。電流在電氣設(shè)備中建立磁場的過程,是電磁轉(zhuǎn)換過程,由于交變磁場的作用,電氣設(shè)備的鐵芯中產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象和渦流損耗,使電氣設(shè)備的鐵芯發(fā)熱而損耗的電能,稱為勵磁損耗,這種損耗量與電氣設(shè)備通過電流的大小無關(guān),故稱為固定損耗。
電力網(wǎng)的輸電線路和變電所中的損耗容量正確地測算出線損數(shù)據(jù),因為高壓輸電線路和變電所的測量表計比較齊全,電氣參數(shù)記錄較詳細,電氣結(jié)點少便于測算。配電網(wǎng)的電氣表計簡單,電氣結(jié)點多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,計算也很繁瑣,所以難以得到正確的線損數(shù)據(jù)。由于很多單位對配電網(wǎng)線損進行了大量測算,獲得配電網(wǎng)線損構(gòu)成的大致情況,如配電網(wǎng)線損構(gòu)成比例參考表:
線損組成包括固定損失、可變損失和其它損失。固定損失一般不隨負荷變動而變化,只要設(shè)備帶有電壓,就要消耗電能,就有損失,則認為是固定損失,嚴格來說,固定損失是不固定的,它主要與外加電壓的高低有密切關(guān)系,但實際上電網(wǎng)電壓的變動不大,因此認為電壓是恒定的固定損失也是恒定的。電網(wǎng)中電氣設(shè)備的固定損失主要包括:發(fā)電廠、變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的鐵損;電纜和電容器的介質(zhì)損失;電度表電壓線圈損失;調(diào)相機、調(diào)壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設(shè)備的鐵損及絕緣子的損失;電暈損失。
可變損失是隨負荷電流的變動而變化的,它與電流的平方成正比,電流越大,損失越大。它包括:發(fā)電廠、變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的銅損(電流流經(jīng)線圈的損失);輸電線路、配電線路的銅損(即電流通過線路的損失);調(diào)相機、調(diào)壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設(shè)備的銅損;電度表電流線圈的銅損;接戶線的銅損。
(3)其它損失又稱不明損失,指的是供用電過程中的跑、冒、滴、漏等造成的損失,主要包括:計量裝置(電度表、計量用互感器及它們之間連接裝置所組成)本身的綜合誤差,計量裝置故障如電壓互感器斷保險、電度表停轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)(潛動)和電度表接線錯誤;營業(yè)工作中的漏抄、漏計、錯算及倍率差錯等;用戶違章用電(竊電)變電站的直流充電裝置、控制及保護、信號、通風(fēng)冷卻等設(shè)備消耗的電量,以及調(diào)相機輔機的耗電量;帶電設(shè)備絕緣不良引起泄漏電流等;供售電量抄計時間不對應(yīng)(時間和負荷水平不一致);統(tǒng)計線損與理論線損計算的統(tǒng)計口徑不一致,以及理論計算的誤差等。
消除其它損失的措施。要降低線損,技術(shù)改造是基礎(chǔ),管理是關(guān)鍵,要逐步使降損管理科學(xué)化、條理化、制度化、標(biāo)準(zhǔn)化,以杜絕竊電和違章用電的發(fā)生,如何消除其它損失:(1)加強計量工作,對電度表的安裝、運行、管理必須認真,專人負責(zé),做到安裝正確合理,按規(guī)程要求定時輪換校驗,誤差值在合格范圍內(nèi)盡可能降低,以便達到電能計量準(zhǔn)確合理。(2)加強抄、核、收,防止偷、漏、錯。定期抄表,又要提高抄表見面率(實抄率),估抄、估算既影響線損率的準(zhǔn)確性,又為用戶竊電提供方便;對電度表、互感器必須加封;做好用戶用電分析,如工廠的產(chǎn)量和單耗,農(nóng)村排灌面積及其它用電設(shè)備等進行同類型分析對比,發(fā)現(xiàn)問題及時解決;定期進行用電普查,對可疑用戶組突擊抽查,以防用戶竊電,常見的偷、漏、錯,除了用戶竊電外,還有電表接線錯誤,互感器極性接反,互感器倍率乘錯,電表示度減錯,電表轉(zhuǎn)盤不靈活,電表字盤卡住等;消滅用戶無表用電和違章用電。(3)輸、變、配電設(shè)備,如變壓器、線路等帶電設(shè)備,絕緣要處在良好狀態(tài),避免漏電和放電現(xiàn)象,做好年預(yù)試工作。
2 線損分析的內(nèi)容
線損分析是指在線損管理中,對線損完成情況與線損計劃指標(biāo)之間、實際損失與理論損失之間、各條線路或設(shè)備相互之間、季度或年度之間進行對比,以及查找線損升降原因,確定今后降損的主攻方向和提出針對性的降損措施。分析的主要內(nèi)容為:(1)實際線損率與理論線損線損率對比:如果實際線損率過高,其原因為管理方面存在較多的問題,或電力網(wǎng)有嚴重漏電問題,或兩者原因都有。(2)理論線損率與同類型電力網(wǎng)的最佳線損率對比,如理論線損率過高,則說明電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、布局不合理,或運行方式不經(jīng)濟,或者兩種情況都存在。(3)固定損耗與可變損耗的比重對比:如固定損耗比重大,則說明配電網(wǎng)處于輕負荷運行狀態(tài),配變負載率低,配電網(wǎng)中高能耗設(shè)備多,或配電網(wǎng)長時間處于額定電壓偏高運行。(4)對同類型具有可比性的線路、設(shè)備、部門之間作對比,或?qū)€損率按年度、季度對比分析,找出線損率升降的原因。
線損分析的目的是找出線損管理工作的不足,找出電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)和運行中的問題,找出降損措施,在實施中的效果和存在的問題。
3 電力網(wǎng)經(jīng)濟運行的具體要求
綜合當(dāng)前有關(guān)規(guī)定,電力網(wǎng)經(jīng)濟運行應(yīng)達到如下要求:
線損率:380/220V低壓電網(wǎng)線損率為11%及以下。10kV以上高壓電網(wǎng)綜合線損率為7%及以下。
負荷率:縣級部門日負荷率應(yīng)達到80%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的日負荷率要求在85%以上。
功率因數(shù):高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶,功率因數(shù)為0.90以上;設(shè)備容量為100kVA(或100千瓦)及以上的電力用戶和大中型電力排灌站,功率因數(shù)為0.85以上;躉售和農(nóng)業(yè)用電綜合功率因數(shù)為0.80以上;35-110kV變電所二次側(cè)功率因數(shù)為0.90-1.0。
線損供電半徑:供電半徑與負荷密度和導(dǎo)線截面等因素有關(guān),農(nóng)電負荷密度較低,導(dǎo)線截面應(yīng)滿足機械張度的要求。
電壓質(zhì)量:用戶受電端的電壓允許偏差值應(yīng)達到下列規(guī)定:35kV及以上的用戶的電壓變動幅度應(yīng)不大于系統(tǒng)額定電壓的10%;其電壓允許偏差值,應(yīng)在系統(tǒng)額定電壓的90-110%范圍內(nèi);10kV用戶的電壓允許偏差值,為系統(tǒng)額定電壓的±7%;380V電力用戶的電壓允許偏差值,為系統(tǒng)額定電壓的±7%;220kV用戶的電壓允許偏差值,為系統(tǒng)額定電壓的+7%到-10%。
變壓器的負載率:配變平均負載率應(yīng)不低于以下要求:農(nóng)業(yè)排灌變壓器和企業(yè)專用變壓器為40%;農(nóng)村綜合用電變壓器為25%。
用電設(shè)備:對舊型號高能耗電動機,逐步改造更新為高效節(jié)能電動機。新裝電動機,必須選用高效節(jié)能電動機;電動機負載率要求達到40%及以上;用電器具的效率要求達到:(1)通風(fēng)機、鼓風(fēng)機為70%;(2)離心泵和軸流泵為60%;(3)整流設(shè)備為90%;(4)電熱設(shè)備為40%。
4 降低低壓損耗措施
(1)根據(jù)低壓負荷情況,適當(dāng)考慮發(fā)展前景,綜合考慮投資、能耗、效益、合理選用供電范圍和導(dǎo)線截面。(2)盡量減少電路中各個接頭,接頭處接觸電阻大,運行后升溫、氧化將使接觸電阻更大,而增大能耗。(3)采用合格的電器及材料,提高絕緣水平,減少泄漏損耗。(4)進戶線、穿墻線、屋內(nèi)布線以及地理線等要求施工工藝合格,避免漏電損失。(5)對低壓電網(wǎng),要加強檢查和維護。(6)調(diào)整三相負荷,盡量使三相電流平衡,可減少零線電流和零相線的損耗。
5 降低管理損失措施
加強供用電管理工作,采取降低管理損失措施,在降損工作中往往占有重要地位。主要措施是:(1)對計量的供電電度表和電壓、電流互感器要定期校驗。(2)定期校驗發(fā)電廠、變電站的電度表,并每月對輸入電量、輸出電量是否平衡檢查分析。(3)對用戶電度表要執(zhí)行輪檢和電量分析。(4)加強抄表、核算及統(tǒng)計工作,提高電力網(wǎng)電量統(tǒng)計的準(zhǔn)確性,以利于指導(dǎo)對比線損管理。(5)進行普查,消滅無表用電、違章用電和竊電等。
6 降低線損的運行措施
(1)環(huán)狀線路可根據(jù)直流分布原則,找到一個功率分界點,稱這個功率分界點為“經(jīng)濟功率分界點”,經(jīng)濟功率分界點可以用電網(wǎng)的阻抗值求得分布后得到,也可以用計算求得,將通過最小的一段切開常常是經(jīng)濟的;(2)幾臺變壓器并列運行時,應(yīng)根據(jù)主變經(jīng)濟運行曲線確定最經(jīng)濟的運行臺數(shù);(3)保持輸配電系統(tǒng)電壓質(zhì)量,努力提高電壓合格率;(4)合理分布電容器,使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效果;(5)監(jiān)視系統(tǒng)的無功潮流,及時起、停無功補償設(shè)備,力爭使無功就地平衡;(6)加強統(tǒng)一檢修,提高檢修質(zhì)量,開展帶電作業(yè),減少線路停運次數(shù);(7)調(diào)整配電變壓器負荷,及時停用空載配電變壓器以及采用變?nèi)萘孔儔浩?;?)平衡配電網(wǎng)絡(luò)的三相負荷;(9)充分發(fā)揮有載調(diào)壓變壓器的作用,使母線電壓保持在額定范圍;(10)合理調(diào)整負荷,提高負荷率。
7 降低線損的組織措施
線損是一個綜合性指標(biāo),涉及面廣,規(guī)劃、建設(shè)、運檢、營銷等各方面都和它有關(guān)系,為了做好線損工作,除了有技術(shù)措施(即:建設(shè)措施與運行措施),還必須有相應(yīng)的組織措施保證其實施。
(1)建立健全線損管理組織。建立公司線損管理網(wǎng),制定線損管理制度,明確分工職責(zé),實行分級管理,層層落實,收集資料、編制線損手冊。(2)堅持開展線損理論計算工作,分析線損的組成及實際完成情況,找出薄弱環(huán)節(jié),明確主攻方向。(3)認真做好線損指標(biāo)(總指標(biāo)、分指標(biāo)和小指標(biāo))的科學(xué)管理和分析。(4)加強計量工作,對供售電表計及儀用互感器做到配齊、校準(zhǔn)、誤差合格,定期校驗,按期輪換。運行中如發(fā)現(xiàn)電能計量異常,值班人員應(yīng)立即通知管理部門,并且必須經(jīng)電度表室檢驗后由電能計量人員確定退或補電量數(shù)字,各變電站等有關(guān)人員無權(quán)估算電量。(5)擬定設(shè)備檢修、停運線損定額管理制度。(6)開展經(jīng)常性的營業(yè)大普查(必要時進行線損大普查),堵塞營業(yè)漏洞,消滅無表用電和違章用電現(xiàn)象,努力降低不明損失。(7)加強抄表和核算工作,固定抄表日,并努力提高用戶月末及月末日24時抄見電量比重。(8)搞好線損專職人員培訓(xùn),提高管理水平。(9)開展線損專業(yè)競賽,分配好省煤節(jié)電獎。(10)采用現(xiàn)代化管理手段,加快控制自動化、遠動化的步伐,以適應(yīng)電網(wǎng)管理現(xiàn)代化的要求。
綜上所述,只有從管理措施、運行措施、組織措施等方面,做好降損節(jié)能工作,提高供電企業(yè)降損節(jié)能管理水平,供電企業(yè)才能得到最大的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]牛迎水.電力網(wǎng)降損節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與案例分析[M].中國電力出版社.
[2]趙全樂.線損管理手冊[M].中國電力出版社.