王永權
摘 要:當今社會電力技術在不斷發(fā)展,配電網(wǎng)的電器節(jié)能設計在電力企業(yè)中占有重要地位,它不僅保證了用戶用電的穩(wěn)定性和安全性,而且還使得電力企業(yè)大幅度向前發(fā)展。在本文中,為達到我國節(jié)能減損的基本要求,針對我國配電網(wǎng)管理的現(xiàn)狀進行分析,并且提出了合適的配電網(wǎng)電氣節(jié)能方案,從而達到節(jié)能環(huán)保的目標。
關鍵詞:配電網(wǎng);電器節(jié)能;設計
1 目前我國配電網(wǎng)的形勢
在我國電力企業(yè)中,配電網(wǎng)起著關鍵的分配作用,根據(jù)不同要求,對電能進行分配,以供用戶使用。從配電網(wǎng)的結構來看,它主要由分配端與接收端組成,分配端由配電所、變壓器、架空線路以及電纜組成,而接收端由用戶端的設備構成。從其工作步驟來看,在電力網(wǎng)絡中,發(fā)電廠所發(fā)生的電以負電荷為主,而不同發(fā)電廠之間距離較遠,這不利于電力的運輸。從電壓等級的角度來看,配電網(wǎng)可分為高壓、中壓和低壓3種類型。從供電區(qū)域的角度來看,配電網(wǎng)分為城市、農(nóng)村和工程。在這樣的情況下,配電網(wǎng)可以供更多的設備使用,影響的范圍也更加廣泛,隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,配電網(wǎng)設備也需要不斷更新。
2 配電網(wǎng)電氣節(jié)能方案設計
2.1 混合系統(tǒng)的治理
高壓配電網(wǎng)一般采用兩種補償器,對無功功率過程損耗進行補償,一種是靜止狀態(tài)器SVC,另一種是分組自動狀態(tài)的VQC。前者是將電容器與電抗器并聯(lián),值得強調(diào)的是,電容器需要是固定模式的,而電抗器需要可以調(diào)整與控制的。通過調(diào)節(jié)電抗調(diào)節(jié)器根據(jù)負荷無功的不斷變化來實現(xiàn)對無功消耗的動態(tài)補償。無功自動補償裝置的原理是改變鐵蕊偏磁來調(diào)節(jié)電量感,其弊端是高成本,運行原理復雜,維護機制繁瑣、給電網(wǎng)安全帶來危害等。后者是把電容器進行分組,當無功負荷變化發(fā)生巨大變化時會根據(jù)自動投切完成跟蹤補償,當無功負荷產(chǎn)生相對較小的無功負荷時其無法完成跟蹤補償,所以這種補償方式存在著效果不明顯、容易出現(xiàn)故障、設備運行效率較低的問題。在對無功功率進行動態(tài)補償?shù)耐瑫r也需要對諧波治理加以關心,讓兩者采用同步的編碼開關,智能電容器組由專用開關、電容器、電抗器和互感器組成且都使用了絕緣密封的方式,使體積從大變小、重量從重變輕,安裝方法更加便捷,運行體系更加順暢,實現(xiàn)了節(jié)能增容的目標,提高了電壓質(zhì)量,彌補了無功補償效果不高的現(xiàn)象。
2.2 合理選擇運行電壓等級
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),有功損耗與電壓之間有著重要的關聯(lián),當提高電壓時電能損耗就會下降,想要把有功消耗降到節(jié)點就需要適當調(diào)節(jié)運行電壓。在中壓配電網(wǎng)中,合理降低電壓運行,經(jīng)研究,會出現(xiàn)空載損耗近半數(shù)以上、空載損耗量達到80%的情況。針對此類問題,需要結合用戶用電需求,對用電的不同時間段進行監(jiān)測,事先做好高峰和低谷時段的電網(wǎng)供需情況的預判,特別是需要關注用電的高峰時段因為電力系統(tǒng)負荷量過高,而導致供電不足的情況,面對這種情況就需要合理地制定有效的供電方案。合理安排不同時段的電壓,在電負荷的高峰期需要提高電壓,在電負荷的低谷時期合理降低電壓,以此來減少電能損耗,提高負荷率,實現(xiàn)三相平衡的目的。
2.3 濾波器的安裝
安裝濾波器主要是為了減少諧波分量,因為諧波的產(chǎn)生增加了無功損耗,變壓器的銅耗、渦流及磁滯受諧波電流的影響,系統(tǒng)的建立是依附于電抗原理和電磁感應原理濾波補償,目的是減少諧波電流產(chǎn)生的跳閘、變壓器溫度過高的問題出現(xiàn),使諧波對電網(wǎng)的干擾大大減少甚至完全消除。在抑制電流波動、吸收電網(wǎng)諧波的同時也補償了無功功率,使電力使用率達到最大化。濾波器分為有源濾波器和無源濾波器兩大類,有源濾波器可以消除一定的頻段范圍內(nèi)電源線上的諧波干擾,一般適用于多種直流電源線的濾波,比如:電信、醫(yī)療等用電功率小且諧波頻率較高的單位。而無源濾波器相對有源濾波器來講在諧波處理能力上來講會弱一些,由于其價格優(yōu)勢,廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、電鐵、新能源等行業(yè)。
2.4 HVC
為了避免電網(wǎng)出現(xiàn)負荷崩潰的情況,就需要運用到HVC?;祀s控制的混合型HVC通過檢測電網(wǎng)中的電壓和無功功率,以功率因數(shù)結合無功功率的判斷依據(jù)來投切電容器,為了可以從中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)接口進行信息的傳輸與反饋,需要在系統(tǒng)中配置開關。有了這個系統(tǒng)輸電線路中的無功電流就大大減少,有功功率的輸送能力大大提高,有效降低了無功損耗,末端電網(wǎng)的質(zhì)量提高了,從而延長了電容器的使用年限。
2.5 電網(wǎng)改造
影響電能損失的因素有很多,其中輸電距離就是比較重要的因素,電源線路供電半徑的長短與配電網(wǎng)抗風險能力有著密切的關系,為此需要在前期對電量負荷做出預測,對輸電線路做好規(guī)劃,以確保網(wǎng)絡構建的安全性、可靠性、經(jīng)濟性以及合理性;加強城市和農(nóng)村中低壓配電網(wǎng)的建設與改造,不斷優(yōu)化電源分布,為增加變?nèi)輭喝萘浚s短供電半徑減少供電范圍,電源應盡量布置在負荷中心的位置;改造時需對老舊的發(fā)電設備進行分析,廢除舊的變壓器,使用新的節(jié)能型變壓器;合理安排電源分布,優(yōu)化輸電網(wǎng)絡運行方式,從而減少電力網(wǎng)絡中電能的損失和污染。
3 結束語
綜上所述,在電力能源不斷進步發(fā)展的今天,人們對電能的需求量越來越大,與此同時對電的質(zhì)量要求也越來越高。如何優(yōu)化配電網(wǎng)電氣節(jié)能管理系統(tǒng)使其大大降低電力系統(tǒng)運行所造成的電力污染與損耗,減少電力企業(yè)運行成本、提高電力質(zhì)量就成為許多電力企業(yè)的重要發(fā)展目標。電力能源是不可多得的清潔能源,是我國未來能源發(fā)展的必然選擇,為此我國要大力宣傳節(jié)能減排,從實際出發(fā)提高電能的利用率。
參考文獻
[1]韓四化.某城市配電網(wǎng)升級改造方案設計與實施[D].華北電力大學(保定),2014.
[2]史婷.配電網(wǎng)電氣節(jié)能管理系統(tǒng)設計[J].電子測試,2015,(16):12-13.
(作者單位:廣東歐姆龍電力工程有限公司)