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摘要:在電力系統(tǒng)中,有電流流過就存在電能消耗,造成因素主要有技術(shù)及管理方面組成,本文根據(jù)線損原因闡述了相關(guān)降損措施,提高節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);降損措施;計(jì)量裝置
在當(dāng)前技術(shù)條件下,電網(wǎng)損耗是不可避免的。隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展,配電網(wǎng)負(fù)荷的不斷增加,配電網(wǎng)線損長期居高不下,這通常是由于技術(shù)及管理方面因素造成。隨著電力技術(shù)不斷發(fā)展,電網(wǎng)設(shè)備的不斷推陳出新,舊有設(shè)備老化、過時,相關(guān)管理措施未能及時與時俱進(jìn),使得電網(wǎng)線損一直未能得到有效控制。這也表明電網(wǎng)節(jié)能降損潛力也是非常大的,因此,綜合分析線損原因,采取系統(tǒng)性的節(jié)能降損措施是有必要的。
1線損原因分析
在現(xiàn)有技術(shù)下,有電流流過就有電能消耗,大致可分為技術(shù)線損和管理線損。電能在電力網(wǎng)輸、變、送、配電過程中產(chǎn)生的電量損耗稱技術(shù)線損。技術(shù)線損主要有:正比于電流平方在導(dǎo)線和變壓器繞組中的電能損失,也稱負(fù)載損失;與運(yùn)行電壓有關(guān)的變壓器損失和電容、電纜的絕緣介質(zhì)損失、電能表電壓線圈損耗、互感器鐵心損耗等,也稱空載損失。管理線損是指由于電力管理部門和有關(guān)人員管理不夠嚴(yán)格,出現(xiàn)漏洞,造成用戶竊電或違章用電,電網(wǎng)設(shè)備漏電,電能計(jì)量裝置誤差以及抄表人員錯抄、估抄、漏抄等引起的電能損失。
2 節(jié)能降損技術(shù)措施
2.1 合理實(shí)施無功補(bǔ)償
提高線路有功功率傳輸,減少無功功率傳輸,是降低線路損耗有效措施之一。線路無功補(bǔ)償應(yīng)按照分散就地補(bǔ)償與變電站集中補(bǔ)償相結(jié)合,以分散補(bǔ)償為主;降損與調(diào)壓相結(jié)合,以降損為主的原則。一般10kV線路的無功補(bǔ)償在配電臺區(qū)的二次側(cè)加裝電容器,具有自動投切功能,以保證在負(fù)荷高峰時盡量不從系統(tǒng)吸收無功。在負(fù)荷低谷時不向系統(tǒng)倒送無功。
對于供電企業(yè)產(chǎn)權(quán)的配電臺區(qū),在配電變壓器低壓側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償為主,補(bǔ)償容量要求為:補(bǔ)償?shù)阶儔浩鞲邏簜?cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95以上;或按照變壓器容量的30%考慮配置。電容器組應(yīng)裝設(shè)根據(jù)無功功率自動投切的控制裝置。
對于客戶產(chǎn)權(quán)的配電臺區(qū),應(yīng)根據(jù)其負(fù)荷的無功需求設(shè)計(jì)和安裝無功補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償容量的配置要求為:100kVA及以上高壓供電的電力客戶,高峰負(fù)荷時變壓器一次側(cè)功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.95以上;其他電力客戶和大、中型電力排灌,功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上。電力客戶的并聯(lián)電容器應(yīng)安裝按無功功率(或無功電流)和電壓控制的自動投切裝置。并應(yīng)有防止向系統(tǒng)反送無功功率的措施。對于容量在5kW以上的三相異步電動機(jī),應(yīng)就地加裝電容器,補(bǔ)償容量按下式計(jì)算:
Q=Qo+2(Qn-Qo)(P1/Pn)=Qo+2(Qn-Qo)×β
對于嚴(yán)重超供電半徑和超負(fù)荷運(yùn)行的線路,應(yīng)在線路后端或負(fù)荷中心處加裝10kV線路無功補(bǔ)償電容器。一般選擇具有自動投切功能裝置。
2.2 調(diào)整完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對線損的形成有重要影響。一個結(jié)構(gòu)布局合理的電網(wǎng),對電力企業(yè)本身來說,它能夠長期以低損、高效的供電方式,實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效果,對客戶能夠提供合格的電能。調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮以下幾個方面:(1)電源應(yīng)設(shè)在負(fù)荷中心,線路由電源向周圍輻射。(2)縮短供電半徑,避免近電遠(yuǎn)供和迂回供電,10kV線路供電半徑應(yīng)不大于15 km;(3)合理選擇導(dǎo)線截面,增加導(dǎo)線截面會降低導(dǎo)線電阻,減少電能損耗和線路壓降。但增加導(dǎo)線截面會增加投資。在增加導(dǎo)線截面時,要綜合考慮投入與降損的關(guān)系。10 kV配電線路導(dǎo)線截面:主干線不宜小于70mm2,支干線不宜小于50mm2,分支線不宜小于35 mm2;(4)選擇節(jié)能型配電變壓器,并合理選擇容量。近年來,國內(nèi)研制生產(chǎn)的S11型配電變壓器的效率與S9相比,在性能參數(shù)滿足規(guī)程的前提下,空載損耗又下降了30%以上,可根據(jù)實(shí)情加以選擇。(5)合理使用變壓器。對于長期處于輕載運(yùn)行狀態(tài)的變壓器,應(yīng)更換小容量變壓器,避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象;對于長期處于滿載、超載運(yùn)行的變壓器,應(yīng)更換容量較大的變壓器,以免出現(xiàn)小馬拉大車的現(xiàn)象。一般變壓器所帶的負(fù)荷為容量的65%~75%時效益是最高的。根據(jù)這個特點(diǎn),變電站可考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,根據(jù)負(fù)荷情況,及時調(diào)整運(yùn)行方式,使變壓器在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,合理調(diào)節(jié)變壓器分接頭。
2.3 適當(dāng)提高供電電壓
假設(shè)某條10kV線路傳輸功率為P,線路損耗功率為⊿P,忽略功率因數(shù)影響,線路電壓為U,電流為I,線路每相電阻為R,則P= UI,⊿P=312R,假設(shè)線路電壓提高l%,則線路電流I’=P/1.01U線路損耗功率⊿P’=3 I12R=0.98⊿P,由于線路損耗與線路電流成平方比的關(guān)系,所以線路供電電壓每提高一個百分點(diǎn),不考慮功率因數(shù)影響,線路損耗約降低2個百分點(diǎn),可見,適當(dāng)提高線路供電電壓,對于降損工作有益。特別是嚴(yán)重超供電半徑和超負(fù)荷運(yùn)行的線路,適當(dāng)提高供電電壓,可起到降損目的。
2.4 平衡調(diào)整線路三相負(fù)荷
確保線路三相負(fù)荷平衡是降損工作的重點(diǎn)。只有變壓器二次側(cè)負(fù)荷平衡了,才能保證10kV線路三相負(fù)荷平衡,由于實(shí)際工作中配電臺區(qū)低壓各相負(fù)荷難以預(yù)測,負(fù)荷調(diào)整比較麻煩,往往忽略此項(xiàng)工作,而三相負(fù)荷不平衡對線損影響是非常大的。假設(shè)某條10kV線路傳輸功率為P,線路損耗功率為⊿P,忽略功率因數(shù)影響,線路電壓為U,電流為I,線路每相電阻為R,當(dāng)三相負(fù)荷完全平衡時,P= UI,⊿P=312R,如果三相負(fù)荷不平衡,極限情況是都集中在某相上。P=(U/)×I1,線路電流I1=P/U,由于I=P/ U,I1=3I,那么線路損耗功率⊿P1=R×I12=3⊿P。從中可以看出,如果三相分配不平衡,線損可能成倍增加,因此,調(diào)整三相負(fù)荷平衡對于降損潛力很大。新規(guī)程要求低壓線路首段三相負(fù)荷不平衡度<15%,三相負(fù)荷不平衡度計(jì)算公式如下:
[MAX(Ia,Ib,Ic)]/AVERAGE(Ia,Ib,Ic)×100%
2.5 采用多功能電子表
采用多功能電子表的特點(diǎn):一是精確度高;二是損耗低,單相表耗約0.5度/月;三是可以分時段計(jì)費(fèi);四是可以記錄各種實(shí)時電能參數(shù)。相對機(jī)械表而言,每只機(jī)械表每月耗電約為1kW·h,而且精確度不如電子表。以某線路為例,采用機(jī)械表計(jì)量時,線損率為2.11%,采用電子表計(jì)量后,線損率為0.31%,所以對于各關(guān)口表及大用戶的計(jì)量,采用多功能電子表也是一種好的降損措施。
3 降損管理措施
3.1 計(jì)量的管理
(1)計(jì)量點(diǎn)的選擇。用戶配電計(jì)量點(diǎn)應(yīng)盡量選在供用電雙方的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)上,以方便管理和減少有關(guān)線損分擔(dān)的計(jì)算。另外,對于峰谷差較大的大用戶還應(yīng)考慮輕載計(jì)量的準(zhǔn)確度問題。
(2)計(jì)量方式選擇。計(jì)量方式是指專用變的“高供高”計(jì)量或“高供低”計(jì)量,低壓用戶的電能表是經(jīng)互感器接入電路或不經(jīng)互感器接入電路,通常低壓用戶以電能表不接互感器接入電路為宜,以便減少誤差和避免錯誤;高壓用戶是在高壓側(cè)計(jì)量還是在低壓側(cè)計(jì)量,則主要根據(jù)配變負(fù)荷率或電流互感器變比的配置情況,當(dāng)電流互感器的一、二次電流滿足計(jì)量要求時,盡量在高壓側(cè)計(jì)量為宜。
(3)計(jì)量裝置的選擇。主要是互感器的選擇和電能表的選用。電壓互感器的選擇主要以滿足計(jì)量要求額定電壓相符即可;電流互感器的選擇還應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇合適的變比,使正常負(fù)荷的變動范圍盡量在電流互感器額定電流的30%~100%以內(nèi),最大不超過120%額定電流,最小不小于10%額定電流,必要時還可根據(jù)用戶負(fù)荷發(fā)展情況,暫時負(fù)荷較小則用小變比,待負(fù)荷增大時才換用大變比。電能表的選用要根據(jù)用戶的實(shí)際負(fù)荷或估算負(fù)荷,使正常負(fù)荷的變動在電能表誤差的正常范圍之內(nèi),對于峰谷差較大的一般居民用戶,則宜以峰期電流不超過電能表額定最大電流為原則,有條件的應(yīng)推廣采用寬負(fù)荷電能表。
(4)計(jì)量裝置的安裝方式選擇。主要是采用按戶分散裝表和集中裝表。為了方便管理和防竊電,有條件的應(yīng)盡量采用集中表箱裝表,按戶分散裝表時,則主要以安全、方便為原則,并注意有利于防竊電。
(5)計(jì)量裝置的防故障措施。安裝、檢修計(jì)量設(shè)備應(yīng)確保質(zhì)量,盡量避免工作失誤和疏漏,尤其是三相電能表經(jīng)互感器接入時應(yīng)注意變比、極性、相別不能接錯。對于高壓計(jì)量用戶的電壓互感器二次回路必要時可加裝失壓儀或失壓保護(hù)。
(6)計(jì)量裝置的定期檢驗(yàn)和巡驗(yàn)。要按照有關(guān)規(guī)程做好計(jì)量裝置的定期檢驗(yàn)工作,同時,還應(yīng)經(jīng)常組織人力到現(xiàn)場巡視檢查,以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理,使計(jì)量裝置經(jīng)常保持準(zhǔn)確程度。對于運(yùn)行中由于故障造成少計(jì)或多計(jì)的也利于追、退補(bǔ)電費(fèi)。
(7)計(jì)量裝置的防竊電措施。主要有:①電能表集中安裝于表箱或?qū)S糜?jì)量柜;②強(qiáng)制低壓用戶安裝漏電保護(hù)開關(guān);③采用有逆止機(jī)構(gòu)或雙向計(jì)量機(jī)構(gòu)的電能表;④經(jīng)TV接入的計(jì)量電壓回路配置失壓保護(hù)或失壓記錄儀;⑤電能表接線安裝牢固,并認(rèn)真做好鉛封;⑥采用具有防竊電功能的電能表;⑦計(jì)量裝置的更新改造。
3.2 加強(qiáng)制度管理
(1)完善抄收制度。目前抄收主要還是靠人工為主,微機(jī)抄收、遠(yuǎn)程抄收已經(jīng)出現(xiàn),但無論是哪種抄收方式,都要按規(guī)定的程序完成抄收工作。必須規(guī)定抄表日期及“三率”,月末抄收電量要占總電量的99%以上。
(2)加強(qiáng)崗位培訓(xùn),提高抄表人員的技術(shù)業(yè)務(wù)能力。要避免在抄收過程中由于抄錯讀數(shù)、錯標(biāo)倍率、抄錯小數(shù)點(diǎn)等造成的錯計(jì)損失,以及由于漏抄電表、漏乘倍率、漏算變損等造成的漏計(jì)損失。對于竊電行為應(yīng)具有較強(qiáng)的識別、判斷和分析處理能力。
(3)實(shí)行管理線損考核制度。由于管理線損等于實(shí)際線損減去理論線損,而理論線損可通過電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算求得或通過儀器測量得到。因此,可根據(jù)理論線損的計(jì)算和實(shí)測結(jié)果,結(jié)合考慮往年統(tǒng)計(jì)線損和設(shè)備現(xiàn)狀,制定切實(shí)可行的線損率計(jì)劃指標(biāo),按變壓器臺區(qū)或出線回路劃分范圍,實(shí)行逐級承包考核,并與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤。
(4)結(jié)合組織用電普查和突出檢查,重點(diǎn)檢查違章用電的竊電,同時通過查卡帳、查倍率、查電表及接線,也有利于提高抄收準(zhǔn)確性和計(jì)量正確性。
(5)對不明線損要進(jìn)行調(diào)查研究,力求查個水落石出。
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備的使用。一般,在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,應(yīng)做好斷路器的安裝。在斷路器安裝過程中,應(yīng)著重檢查斷路器和操作機(jī)構(gòu)是否按照相關(guān)組裝要求組裝好了,對所有螺栓進(jìn)行檢查,要求全部擰緊,確保所有的單元都處于開斷位置,這樣才能確保整個繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。
(三)施工技術(shù)管理
做好施工技術(shù)的管理,是電氣設(shè)備安裝工程施工過程中提升施工質(zhì)量的重要組成部分。電氣設(shè)備安裝工程項(xiàng)目的特點(diǎn)決定了相關(guān)施工工藝的復(fù)雜性,各種施工工序特別多,做好安裝技術(shù)管理對保證電氣設(shè)備安裝工程按時完工和工程質(zhì)量具有無可替代的作用。管理人員要做好施工技術(shù)管理,首先,應(yīng)先對施工圖紙進(jìn)行詳細(xì)的閱讀,熟記于心,并且要對工序進(jìn)行優(yōu)化,合理的制定好施工組織計(jì)劃,在具體的施工工藝中,做好相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備,尤其是對技術(shù)要求較高,需要使用高新技術(shù)的施工工藝。做好施工技術(shù)管理,還需要儲備一些管理人員、技術(shù)員,加強(qiáng)對相關(guān)人員的新技術(shù)、新工藝培訓(xùn),確保在施工技術(shù)管理中對施工過程的每一工序十分清楚,并準(zhǔn)備各種突發(fā)情況的處置技術(shù)方案。
三 總結(jié)
配電工程的電氣設(shè)備的安裝,存在的問題較多,需要我們結(jié)合以往的工程實(shí)踐不斷的總結(jié),并改善有關(guān)施工方法,加強(qiáng)對于技術(shù)方面的管理以及人員思想的管理,才能有效提升電氣設(shè)備的安裝質(zhì)量,從而促進(jìn)供電工程更好的發(fā)揮作用。
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圖1-2 非晶合金鐵芯變壓器
(2)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在傳輸電量相同的條件下,擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和調(diào)整負(fù)載,使變壓器電能損失降到最小。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不必投資,只需實(shí)現(xiàn)供電、用電管理科學(xué)化,就能達(dá)到節(jié)電的效果,以及提高功率因數(shù)的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路造成的損失、無功功率的空載消耗以及額定負(fù)載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質(zhì)不同,故上述參數(shù)也不盡相同。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的最佳途徑就是選擇優(yōu)質(zhì)變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器運(yùn)行。
3.9電氣布置及接線優(yōu)化
從電氣設(shè)備布置而言,盡量將需要散熱的設(shè)備放在通風(fēng)良好的場所,以最大限度地減少機(jī)械通風(fēng),降低建筑物內(nèi)的能耗;將變壓器室等產(chǎn)生大量熱量的設(shè)備房間與需要配置空調(diào)的設(shè)備房間的隔墻采取隔熱措施。而想要保證接線優(yōu)化要做到:(1)合理劃分用電分區(qū);(2)規(guī)劃各個用電分區(qū)內(nèi)輻射狀網(wǎng)架;(3)分段規(guī)劃各個輻射狀網(wǎng)架,將用電分區(qū)劃分為由若干分段開關(guān)分割的用電子分區(qū);(4)按照事先確定的模式進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃。
結(jié) 語
綜上所述,在當(dāng)今時代的經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件下,電力資源的廣泛應(yīng)用給全人類的生活帶來了深刻影響。針對我國的能耗的具體狀況,個大型企業(yè)、高耗能單位的節(jié)能問題節(jié)能降耗的一個不容小覷的問題,國家與地方相繼頒布了大量有關(guān)企業(yè)節(jié)能的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),而企業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)、設(shè)備升級改造、生產(chǎn)技術(shù)革新則是企業(yè)節(jié)能目標(biāo)的首要任務(wù)。一個完善的企業(yè)節(jié)能規(guī)劃,將為企業(yè)長期的低能耗運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于影響企業(yè)電氣能耗的因素眾多,稍有疏忽就會造成大量的電氣能源消耗。為此,做好電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能降耗,對于企業(yè)自身以及社會的可持續(xù)發(fā)展都有著十分積極的作用,企業(yè)相關(guān)管理人員和技術(shù)人員應(yīng)該對此高度重視,采取科學(xué)合理的節(jié)能措施,在減少生產(chǎn)活動中的能源浪費(fèi),以求創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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