王付江
摘要:低壓電網(wǎng)線損是指電能從發(fā)電廠傳輸?shù)娇蛻舻倪^程中,在輸電、變電、配電等相關(guān)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的電能損耗。線損率作為反映電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)管理水平的重要技術(shù)指標(biāo),分析電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)線損因素,采取有針對(duì)性的降損措施,有效降低電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)的線損率,具有非常重要的意義。
關(guān)鍵詞:低壓電網(wǎng);線損因素;降損措施
低壓電網(wǎng)的線損是一種自然的物理現(xiàn)象,是線損電量中不可避免的部分。但是,線損電量中還有可以避免不合理的部分,而低壓電網(wǎng)線損分析工作是發(fā)現(xiàn)線損中存在的問題的必要手段。同時(shí),低壓電網(wǎng)線損分析也為采取科學(xué)有效的降損措施提供了重要的理論依據(jù)。
一、低壓電網(wǎng)線損因素分析
1.電阻作用導(dǎo)致的線損
電能從發(fā)電廠傳輸?shù)娇蛻舻倪^程中,由于在電路中有電阻的存在,所以電能在傳輸?shù)倪^程中,電流必須為了克服電阻的作用,而將一部分電能用于引起導(dǎo)電體的溫度升高和發(fā)熱的熱能,并以熱能的形式散失掉,這樣就產(chǎn)生了電能損耗現(xiàn)象,即產(chǎn)生了線損[1]。
2.磁場(chǎng)作用導(dǎo)致的線損
在交流電路中,電流通過電氣設(shè)備,會(huì)形成磁場(chǎng),電氣設(shè)備只有在磁場(chǎng)的作用下才能正常的運(yùn)轉(zhuǎn),然而在交流電路系統(tǒng)中,電流通過電氣設(shè)備時(shí),相應(yīng)的電氣設(shè)備會(huì)吸取系統(tǒng)的無功功率,并不斷地交換,這一過程就會(huì)導(dǎo)致一部分電能想磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)換。同時(shí),在此過程中,在磁場(chǎng)的作用下,在電氣設(shè)備的鐵芯中產(chǎn)生渦流和磁滯現(xiàn)象,這樣也就導(dǎo)致了線損的產(chǎn)生。
3.管理方面的因素
電力管理部門管理水平落后,制度還有待進(jìn)一步的健全,致使工作中出現(xiàn)一些問題。進(jìn)而導(dǎo)致低壓電網(wǎng)線損過大,其中很多電力管理部門在計(jì)量裝置、設(shè)備性能、用電管理、運(yùn)行方式、計(jì)算方法、統(tǒng)計(jì)資料、營(yíng)業(yè)抄收等方面存在問題,主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn):①線損計(jì)算范圍、計(jì)算職責(zé)、計(jì)算方法、計(jì)算程序不符合計(jì)算規(guī)定要求。②提供的計(jì)算資料,包括設(shè)備參數(shù)和負(fù)荷實(shí)測(cè)資料及數(shù)據(jù)錄入不正確,可靠性較差。③不能及時(shí)的與上次線損計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,診斷電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用電結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等變化對(duì)線損的影響。計(jì)算期內(nèi)的統(tǒng)計(jì)線損率所進(jìn)行的相關(guān)比較不具有可比性。
二、低壓電網(wǎng)降損措施分析
1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
(1)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;所謂變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是指變壓器在運(yùn)行中,它所帶的負(fù)荷在通過調(diào)整之后達(dá)到某一合理值;此時(shí),變壓器的負(fù)載率達(dá)到合理值,而變壓器的功率損耗率達(dá)到最低值,效率達(dá)到最高值。變壓器的這一運(yùn)行狀態(tài),就是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)[2]。
變壓器是電力網(wǎng)中的重要元件,一般地說,從發(fā)電、供電一直到用電,大致需要經(jīng)過3~4次變壓器的變壓過程。變壓器在傳播電功率的過程中,其自身要產(chǎn)生有功功率和無功功率損耗,由于變壓器的總臺(tái)數(shù)多、總?cè)萘看?,所以在發(fā)、供、用電過程中變壓器總的電能損耗約占整個(gè)電力系統(tǒng)損耗的30%~40%。因此,全面開展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),對(duì)節(jié)電降損也是一個(gè)重要手段。
(2)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;所謂配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是指在現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局下,一方面要把用電負(fù)荷組織好,調(diào)整得盡量合理,以保證線路及設(shè)備在運(yùn)行時(shí)間內(nèi),所輸送的負(fù)荷也盡量合理;另一方面,通過一定途徑,按季節(jié)調(diào)節(jié)電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平,也使其接近或達(dá)到合理值。
電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓對(duì)電力網(wǎng)中元件的固定損耗和可變損耗都有影響。我們知道,可變損耗與運(yùn)行電壓的平方成反比,固定損耗與運(yùn)行電壓的平方成正比,則電網(wǎng)的總損耗隨運(yùn)行電壓的變化是不確定的,要看在總損耗中是可變損耗占的比例大,還是固定損耗占的比例大。
2.網(wǎng)絡(luò)改造
網(wǎng)絡(luò)改造屬于降損技術(shù)措施的建設(shè)措施,建設(shè)措施是指要投資花錢來改進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的措施。主要包括有:加強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性;電力網(wǎng)升壓改造;增加并列線路運(yùn)行;更換導(dǎo)線;改進(jìn)不正確的接線方式;增設(shè)無功補(bǔ)償裝置;采用低損耗和有載調(diào)壓變壓器,逐步更新高損耗變壓器。以下分別對(duì)電力網(wǎng)升壓改造、增加并列線路運(yùn)行、更換導(dǎo)線、采用低損耗和有載調(diào)壓變壓器、逐步更新高損耗變壓器來降低線損進(jìn)行介紹。
(1)電力網(wǎng)升壓改造;對(duì)電力網(wǎng)進(jìn)行升壓改造,是在較短的時(shí)間內(nèi)提高供電能力降低線損的一項(xiàng)有效措施。電力網(wǎng)升壓改造適用于用電負(fù)荷增長(zhǎng)造成線路輸送容量不夠或線損大幅度上升,達(dá)到明顯不經(jīng)濟(jì),以及簡(jiǎn)化電壓等級(jí)、淘汰非標(biāo)準(zhǔn)電壓兩種情況。
(2)增加并列線路運(yùn)行及更換導(dǎo)線;增加并列線路運(yùn)行可以起到分流和降損的目的。增加并列運(yùn)行線指由同一電源至同一受電點(diǎn)增加一條或幾條線路并列運(yùn)行。
(3)采用低損耗變壓器,逐步更新高損耗變壓器;①停用空載配電變壓器。在配電網(wǎng)絡(luò)中有些配電變壓器全年負(fù)荷是不平衡的,有時(shí)負(fù)荷很重,接近滿載或超載運(yùn)行;有時(shí)負(fù)荷很輕,接近輕載或空載狀態(tài)。②加裝低壓電容器。對(duì)于功率因數(shù)較低的配電變壓器宜在低壓網(wǎng)加裝低壓電容器,其作用除提高功率因數(shù)降低配電變壓器損耗外,還提高負(fù)載端的電壓,增加供電能力,降低電能損耗的作用,是一項(xiàng)投入少產(chǎn)出高的降損措施。③合理配置配電變壓器容量。根據(jù)日負(fù)載曲線選擇配電變壓器最佳容量,提高配電變壓器負(fù)載率。
3.無功補(bǔ)償
在電力網(wǎng)的輸、變、配電設(shè)備本身,是系統(tǒng)中主要的無功功率消耗者,其中變壓器消耗的無功功率最大;用電設(shè)備中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是最大的無功功率消耗者。因此,當(dāng)系統(tǒng)中無功功率補(bǔ)償設(shè)備不足時(shí),導(dǎo)致功率因數(shù)下降,不僅無法維持供電能力,而且使電網(wǎng)電壓降低,電能損失增加。其中無功補(bǔ)償需要做到如下三點(diǎn):①為了滿足無功功率的需要,使電網(wǎng)功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求,在切實(shí)作好無功功率平衡的基礎(chǔ)上,于電力網(wǎng)中適當(dāng)處增設(shè)足夠容量的無功補(bǔ)償裝置;②當(dāng)電力網(wǎng)中某一點(diǎn)增加無功補(bǔ)償容量后,則從該點(diǎn)至電源點(diǎn)所有串接的線路及變壓器中的無功潮流都將減少,從而使該點(diǎn)以前串接元件中的電能損耗減少,達(dá)到了降損節(jié)電和改善電能質(zhì)量的目的。
結(jié)束語
降低低壓電網(wǎng)線損,電力部門要加大管理力度,全面調(diào)動(dòng)各方的積極性,在充分掌握降低電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)線損的方法的基礎(chǔ)上,做好電網(wǎng)降損節(jié)能的每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作,進(jìn)而在為國(guó)家節(jié)約能源的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
參考文獻(xiàn)
[1]胡聰, 徐敏, 薛曉茹,等. 配電網(wǎng)線損的影響因素和降損措施分析[J]. 電子世界, 2020, No.585(03):108-108.
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