游輝平
摘要:通過理論計算和實際測試線損,大功率中波發(fā)射機(jī)要降低線損功率,達(dá)到有效節(jié)能,一可以通過選擇變電所的位置,盡量縮短低壓供電線路,減小壓降,減少線損;二要考慮變電所進(jìn)出線是否便利;三通過無功補(bǔ)償法來補(bǔ)償;四選擇合適的電纜。
關(guān)鍵詞:大功率中波發(fā)射機(jī) 線損 有效節(jié)能
吉安八0二臺承擔(dān)中央人民廣播電臺的600千瓦中波發(fā)射任務(wù),在該發(fā)射機(jī)實際運(yùn)行時,發(fā)現(xiàn)供電線路上的線損問題。我們?nèi)娣治鲅芯?,盡可能地降低線損功率,達(dá)到有效節(jié)能。本文通過分析及測算,將電能損失降到經(jīng)濟(jì)合理的水平。
理論上的線損計算
我們將變電所出線開關(guān)至用電段的這段線路的電能損失稱為“線損”,損失的電量占出口電量的百分比稱為“線損率”。線損主要是以熱能的形式,消耗在線路自身的電阻上,公式A=∑I2Rt,給出了電能的消耗,其與線路中的三個因素有關(guān),線路流過的電流大小I、線路自身的電阻R,線路的用電時間t。從公式看,其與線路電流的平方、與線路的自身電阻、與線路的用電時間均是正比。
可選擇1到3個普通工作日作為測算依據(jù)。首先測出工作日每小時負(fù)荷電流I以及日用電量,計算出導(dǎo)線電阻R,然后計算。
一、三相平均負(fù)荷損失功率:△P=I2×3R×10-3 (kw)。三相平均負(fù)荷每小時損失電量:△A=∑I2×3R×10-3 ×1(kwh)。
二、三相不平衡負(fù)荷損失功率:△P=〔(IA2+IB2+IC2)×R+(IN2×RN)〕×10-3(kw)。三相不平衡負(fù)荷每小時損失電量:△A=〔(∑IA2+∑IB2+∑IC2)×R+(IN2×RN)〕×10-3×1(kwh)。
三、線損率:△A%=×100%。式中A∑為供電電量。
例:某低壓線路長度為100m,型號為LJ-70+50,導(dǎo)線電阻分別為0.46Ω/㎞、0.64Ω/㎞,普通工作日測量負(fù)荷如表1所示,日供電總電量A∑為1200kwh,求線損電量和線損率。
由題,則∑IA2=802×9+1002×3+1052+1102×5+1202×5=239225(A2);
∑IB2=852×3+902×6+1002+1052×3+1102×4+1152×2+1252×5=266325(A2);
∑IC2=802×9+902+1002×7+1102×2+1202×5=231990(A2);
∑IN2=52×13+102×11=1425(A2);
所以,△A=〔(239225+266325+231900)×0.46×0.1+(1425×0.64×0.1)〕×10-3=34(kwh);
△A%=34/1200×100%=2.83%;
求得△A%后,如想求年損失量,可用年出口電能乘2.83%,即為年線損電量。
實際測試線損
在變電所開關(guān)出口端裝總電能表,在線路末端再裝一塊分電能表,以總電能表抄見電量減去分電能表抄見電量,即為線損電量。
壓降比值法,在載流導(dǎo)線上,有電阻,必然會產(chǎn)生壓降及電能損失,兩者會隨負(fù)載電流和導(dǎo)線自身的電阻大小而變化。故也可以從測量出線端至用電段的電壓降率來推算線損率。在功率因數(shù)為1.0的情況下,電壓降率與線損率大小相同;在功率因數(shù)低于1.0的情況下,兩者比值不同,升降又不是函數(shù)關(guān)系,可按各種導(dǎo)線在不同功率因數(shù)下的△P%/△U%比值作為修正系數(shù),(見表2),參考此系數(shù),可粗略速算線損。速算方式如下:
(2)功率及電量損失計算
△P%=△U%KP×100%;△A%=A∑△P%×100%
注:測量電壓降應(yīng)該在用電正常且在供用電兩端同時分別測量。
降低線損方案
第一,變電所位置的選擇十分重要,既關(guān)系到日常配電運(yùn)行損耗,又影響供電質(zhì)量。一要考慮變電所的位置選擇,變電所要深入負(fù)荷中心,以盡量縮短低壓供電線路,減小壓降,減少線損;二要考慮變電所進(jìn)出線是否便利。吉安八0二臺為兩路35kv專線供電,經(jīng)35kv變10kv,再由10kv變400v。原來35kv和10kv變壓器,低壓400v要經(jīng)過近100米線路,才能供到低壓柜上。這最后的100米線路,流過的電流在600A左右,線路損耗大。為解決這百米線路的損害,吉安八0二臺在35kv和10kv改造時,特意將10kv變壓器轉(zhuǎn)移到機(jī)房樓下,400v低壓配電柜就在10kv主變的樓上,使400v主電纜縮短至15米左右,大大降低這段線路上的損耗、電壓降。另外,也使低壓主進(jìn)線的進(jìn)出、10kv主進(jìn)線的進(jìn)出更加便利、合理,更便于檢修和巡視。
第二,無功補(bǔ)償法。對低壓線路來說,無功補(bǔ)償最好就地補(bǔ)償。線路損失電量的大小與功率因數(shù)的平方成反比,所以提高功率因數(shù)對降耗有良好的效果。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,可以裝置補(bǔ)償柜的,可在用電現(xiàn)場裝設(shè),不能就地補(bǔ)償,可在變電所集中補(bǔ)償。吉安八0二臺無大功率電機(jī),無補(bǔ)償時,功率因數(shù)已經(jīng)達(dá)到0.93,符合供電要求,如果仍增加無功補(bǔ)償,則投資回報率不高,故沒采用無功補(bǔ)償作為節(jié)電措施。
第三,電纜選擇。從節(jié)電目的來說,當(dāng)然是導(dǎo)線的截面越大越好,但隨著導(dǎo)線截面的增大,節(jié)電的效率在降低,而導(dǎo)線的成本也直線上升。從經(jīng)濟(jì)角度來說,導(dǎo)線截面選擇過大,帶來的初期成本,后期很長時間都難以從節(jié)電費(fèi)用上收回,這就不劃算了,所以增大導(dǎo)線截面要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。
通過以上措施的實施,吉安八0二臺目前節(jié)能降耗成果顯著,大大節(jié)省了電費(fèi)開支,為國家節(jié)約了能量。
(作者單位:吉安八0二臺)