王毅舟 陳奕超 趙鴻翔
摘要:配電網(wǎng)在運(yùn)輸過程中,會(huì)由于自身因素或者外界不可避免的因素導(dǎo)致電能的損耗,而自然線損是無法避免的,但能在一定程度上加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理降低損耗,而由于其他因素造成的損耗需要從根本上發(fā)現(xiàn)造成損耗的主要原因,并根據(jù)相關(guān)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)其根本原因,對(duì)癥下藥,及時(shí)解決問題,從而降低損耗,因此發(fā)現(xiàn)線損異常的成因是關(guān)鍵,根據(jù)異常現(xiàn)象作出相關(guān)的管理是解決問題的根本辦法。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);線損;影響因素;降損措施
1配電網(wǎng)產(chǎn)生線損異常的因素
1.1設(shè)備因素
在所有導(dǎo)致10kV配電網(wǎng)產(chǎn)生線損異常的原因中,最主要的原因便是配電設(shè)備的損壞和老化。因?yàn)?0kV配電網(wǎng)長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài),其設(shè)備必然會(huì)發(fā)生嚴(yán)重老化的現(xiàn)象,部分電力設(shè)施使用時(shí)間較為長(zhǎng)久,且得不到及時(shí)維護(hù),所以易導(dǎo)致線損異常。設(shè)備因素產(chǎn)生線損異常表現(xiàn)在如下3個(gè)方面:(1)電氣設(shè)施的材料發(fā)生老化現(xiàn)象,其物理特性出現(xiàn)變化,從而導(dǎo)致設(shè)備性能出現(xiàn)下降,使得配電網(wǎng)產(chǎn)生較大的損耗,橡膠龜裂、介質(zhì)拉弧就是典型表現(xiàn);(2)由于電廠比較集中,進(jìn)一步加快設(shè)備的老化,進(jìn)而使得設(shè)備性能下降嚴(yán)重,導(dǎo)致電能運(yùn)行中產(chǎn)生過多損耗;(3)環(huán)境因素,電力設(shè)備處在具有腐蝕性介質(zhì)存在的環(huán)境中,受溫度和濕度變動(dòng)的影響,然而電能依靠電纜傳輸,所以必然導(dǎo)致?lián)p耗增加。
1.2線路超負(fù)荷運(yùn)行
配電網(wǎng)電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、電氣設(shè)備的使用壽命息息相關(guān),線路超負(fù)荷運(yùn)行可能會(huì)降低設(shè)備的運(yùn)行能力,增加設(shè)備運(yùn)行能耗,燒毀用戶電動(dòng)機(jī),引起電燈功率下降,引發(fā)客戶投訴,甚至?xí)l(fā)過載發(fā)熱、自燃和斷線,造成大面積停電等嚴(yán)重后果。
1.3無功補(bǔ)償不合理
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,用電需求也在不斷提升,因此電能的負(fù)荷承受能力也在不斷增加,而電能不中斷的輸出線路壓力也在不斷增加,為了能提供更加穩(wěn)定的電能,就需要相應(yīng)的無功補(bǔ)償設(shè)備來確保運(yùn)輸穩(wěn)定。而合理的無功補(bǔ)償是維護(hù)電能穩(wěn)定運(yùn)行的最佳方式,也是直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵,但是很多地區(qū)的無功補(bǔ)償設(shè)備并不達(dá)標(biāo),無功補(bǔ)償不足,導(dǎo)致電能損耗較大,線損率得不到相應(yīng)補(bǔ)償,致使線損狀況持續(xù)不斷。而一旦出現(xiàn)電壓波動(dòng)的情況,無功補(bǔ)償設(shè)備不能及時(shí)進(jìn)行切換就會(huì)導(dǎo)致電壓較低,那么設(shè)備不做功,沒有電能輸出,做功補(bǔ)償沒有及時(shí)跟進(jìn),就會(huì)出現(xiàn)大量的電能損耗,導(dǎo)致耗損增加;而當(dāng)電壓偏高時(shí),設(shè)備做功,而做功補(bǔ)償會(huì)增加,這種情況下電能輸出過多,就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞,致使電網(wǎng)斷裂。
1.4計(jì)量影響
計(jì)量電能是管理線損的前提,通過計(jì)量設(shè)備測(cè)量記錄線損實(shí)際產(chǎn)生的供電量、售電量等信息。管理計(jì)量設(shè)備不完善,容易燒壞電表與電流互感設(shè)備,無法及時(shí)處理表計(jì)卡盤等問題,容易導(dǎo)致設(shè)備帶缺陷運(yùn)作,影響計(jì)量的精確性或損失部分電量。
2配電網(wǎng)降損措施
2.1科學(xué)選擇導(dǎo)線截面
科學(xué)選擇導(dǎo)線截面,以有效降低線損率。我國(guó)目前的配電網(wǎng)絡(luò)中,一般使用LGJ導(dǎo)線。通常選擇固定的導(dǎo)線材料,由于規(guī)劃限制將難以改變導(dǎo)線長(zhǎng)度,但卻可以改變導(dǎo)線的截面。若只是分析線損效果,自然是截面越大越好,但擴(kuò)大導(dǎo)線截面必定消耗大量金屬材料,需要投入較大的一次性投資。
2.2加強(qiáng)配電網(wǎng)技術(shù)更新
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對(duì)于電網(wǎng)的要求也在不斷升高,為了能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的腳步,加快配電網(wǎng)技術(shù)更新是非常有必要的。根據(jù)對(duì)電網(wǎng)線損原因的分析可以看出,線路中負(fù)荷的增長(zhǎng)會(huì)加大線損,因此需要根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)輸?shù)那闆r,不斷升級(jí)和規(guī)劃電網(wǎng)技術(shù),用最先進(jìn)的技術(shù)來保證負(fù)荷增長(zhǎng)的速度,從而有效降低線損。同時(shí),在降線損過程中要有許多可以采取的措施,例如加入在較大供電范圍中設(shè)置并聯(lián)電容器,實(shí)現(xiàn)電能的就地補(bǔ)償,保證供電平衡,使無功補(bǔ)償發(fā)揮最大作用。其次還可以加強(qiáng)對(duì)相關(guān)區(qū)域用電的布局整理,創(chuàng)新網(wǎng)點(diǎn)排布方案,合理布置變壓器站點(diǎn),最大可能縮短供電半徑,在配合合理的線損管理方案,盡最大的可能降低損耗。最后,及時(shí)根據(jù)實(shí)際發(fā)生的情況進(jìn)行分析改進(jìn),加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備改造和最新技術(shù)的應(yīng)用,由此實(shí)現(xiàn)降損目的。
2.3使用無功功率補(bǔ)償降損
如果有功功率在線路中可以維持恒定,為有效降低無功功率,可采取增加負(fù)載功率來完成。常采用分布法和集中法對(duì)功率因素進(jìn)行補(bǔ)償。集中補(bǔ)償法是基于變電站母線上安裝單一或者多個(gè)電容器,并結(jié)合功率和電壓的變換進(jìn)行切換。為實(shí)現(xiàn)變壓器與上層電網(wǎng)功率產(chǎn)生的損耗有效降低,調(diào)整變壓器和電壓的輸出功率。同時(shí),通過加設(shè)無功功率的補(bǔ)償設(shè)備加大無功功率補(bǔ)償,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離降低無功功率,便可直接降低電壓與有功功率的損失,實(shí)現(xiàn)線損的直接減少。增加功率一方面可將電網(wǎng)傳輸?shù)娜萘窟M(jìn)行合理的優(yōu)化,另一方面對(duì)電壓初始的質(zhì)量起到改善作用。
2.4合理選擇供電半徑
一般,對(duì)輸配電線路的起點(diǎn)到終點(diǎn)距離稱之為供電半徑。若是供電半徑越長(zhǎng),線路的損耗也就越大。相對(duì)于不同電壓的線路,供電半徑設(shè)計(jì)要求也是不同的。線路電壓等級(jí)為35kV時(shí),供電半徑不能大于30km;線路等級(jí)為10kV時(shí),需要對(duì)線路負(fù)荷以及末端電壓損失和供電可靠性等因素結(jié)合起來進(jìn)行供電半徑的設(shè)置;相對(duì)于0.38kV或0.22kV的一些低壓配電線路,需要確保電壓水平符合要求,盡可能將線路電壓損失降低,因此供電半徑一般不能大于0.5km。除此之外,還需要對(duì)導(dǎo)線半徑和材質(zhì)進(jìn)行重視,通常,若是線徑越大,其電阻也就越小,負(fù)載能力也就越強(qiáng),線損更小。在對(duì)經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行成本綜合考慮的基礎(chǔ)上,確保能夠在對(duì)最大負(fù)荷要求滿足的基礎(chǔ)上,對(duì)線徑和材質(zhì)合理選取。
2.5增加反竊電力度
第一,欠壓法竊電。利用虛接、串聯(lián)電阻等方法有效降低電壓,進(jìn)一步保證計(jì)量電量不超過實(shí)際電量。具體對(duì)接入電壓表的電壓線進(jìn)行檢查,電壓表三封盒是否存在受損問題。
第二,欠流法竊電。利用電流回路短接、轉(zhuǎn)變電流解法等減少實(shí)際用電量,這一方法很容易被發(fā)現(xiàn)。認(rèn)真檢查計(jì)量表三封,找出接線是否存在改動(dòng)現(xiàn)象,電流線有無短接問題。
第三,移相法竊電。該方法相對(duì)隱蔽且復(fù)雜,需要對(duì)較多的線進(jìn)行改動(dòng),一般選擇改變電流回路接法、電壓回路接法等對(duì)電壓與電流之間形成的相位進(jìn)行改變,增加計(jì)量表無功數(shù)據(jù),快速減少有功,進(jìn)一步節(jié)省用電費(fèi)用。這種方法要求對(duì)計(jì)量表的接線實(shí)施改變,檢查人員必須對(duì)改動(dòng)計(jì)量表認(rèn)真查看。此外,還可以全面分析計(jì)量表無功大小,情況正常下使用無功的量較低,若無功瞬間變大需要引起高度關(guān)注。
2.6加強(qiáng)計(jì)量管理工作
配電網(wǎng)中為了能改善線損的發(fā)生,需要找到線損發(fā)生的原因,那么就需要針對(duì)線損發(fā)生的情況進(jìn)行計(jì)量,確定線損發(fā)生的原因,而這就需要應(yīng)用到配電網(wǎng)中的計(jì)量技術(shù),而計(jì)量技術(shù)的關(guān)鍵就在于選擇正確的計(jì)量點(diǎn),它能有效把控線損的計(jì)算過程,也更具代表性,更能解決線損的問題。同時(shí),在計(jì)量的過程中需要選取科學(xué)的計(jì)量方法,并且按照供電需求來選擇正確的變壓器,按照焦點(diǎn)變壓器來確定高壓客戶高低壓側(cè)的計(jì)量方法,由此來選取正確的供電設(shè)備,同時(shí)在確定相關(guān)的計(jì)量方法同時(shí),要加強(qiáng)計(jì)量人員的責(zé)任制度,精準(zhǔn)計(jì)量過程,只有這樣才能確保計(jì)算的準(zhǔn)確性,才能選取正確的與之相符的計(jì)量裝置。
結(jié)論
電網(wǎng)運(yùn)行中,需要通過節(jié)省供電成本、提升經(jīng)濟(jì)效益等方法保證經(jīng)濟(jì)性。針對(duì)實(shí)際線損問題提出科學(xué)解決方式,通過科學(xué)技術(shù)手段強(qiáng)化負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度,科學(xué)規(guī)劃電網(wǎng),保證資金投入的合理性。
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