吳軍徽
摘要:在對(duì)線損率及城市配網(wǎng)線損率現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,探討了導(dǎo)致城市電網(wǎng)線損的主要原因。為了能夠在保證城市電網(wǎng)供電可靠性的同時(shí)降低城市電網(wǎng)線損,分別從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加強(qiáng)計(jì)量管理和優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行管理等三個(gè)方面提出了對(duì)應(yīng)的城市電網(wǎng)降損的相關(guān)技術(shù)與管理措施。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)降損;電網(wǎng)管理;線損率
0引言
隨著城市用電總量的不斷增加,城市配網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模和范圍不斷擴(kuò)大,這就使得電力能源在輸送過(guò)程中產(chǎn)生的線損也不斷增加。但是,由于線損對(duì)配網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響較小,以至于配網(wǎng)及設(shè)備管理部門(mén)對(duì)線損的管理工作沒(méi)有給予足夠的重視,導(dǎo)致城市電網(wǎng)的線損較為明顯,造成了不應(yīng)有的電力資源損耗。因此,下大力氣加強(qiáng)對(duì)城市電網(wǎng)降損的管理工作,對(duì)降低線損,提高配網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。
1線損率及城市配網(wǎng)線損率現(xiàn)狀分析
電力配網(wǎng)的線損率是衡量配網(wǎng)運(yùn)行的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),它直接反映了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理的整體水平,同時(shí)還是衡量供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要參考。所謂線損率,就是指電網(wǎng)中損失電量占總供電量的百分比,實(shí)際計(jì)算中可以根據(jù)電壓等級(jí)劃分各級(jí)電壓的線損率。重視線損管理、降低電網(wǎng)損耗是當(dāng)前供電企業(yè)降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本,節(jié)約城市能源的重要方法之一,同時(shí)也是提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。當(dāng)前,城市中35kV以上電壓等級(jí)包括220kV,110kV,因此通常將35kV、110kV和220kV線路作為電力輸送線路用于城市的電力輸送,在電力輸送過(guò)程中產(chǎn)生的損耗稱(chēng)作為網(wǎng)損。而對(duì)電壓在10kV及以下的配電網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)作為中低壓網(wǎng)絡(luò),對(duì)它的電力損耗稱(chēng)作為線損。通常,在電力網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)損的線損率很小,一般在2%左右。而中、低壓配電網(wǎng)的線損率則較高,一般在7%左右,部分配電網(wǎng)絡(luò)的線損率甚至可以達(dá)到20%。因此,采取有效的技術(shù)和管理措施降低中、低壓線損率還具有極大的可操作空間。
2城市電網(wǎng)線損的主要原因
當(dāng)前,部分中小城市和大城市的邊緣區(qū)域,因?yàn)殡娋W(wǎng)建設(shè)工作滯后,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,對(duì)電力能源的需求增加,使得這些地區(qū)的電力配網(wǎng)呈現(xiàn)出了電源布點(diǎn)不盡合理、線路布局和優(yōu)化工作難以實(shí)施等問(wèn)題。同時(shí),10kV中壓線路受到變電站饋線柜數(shù)量、線路數(shù)量不足等因素的限制,加之部分區(qū)域網(wǎng)架較為薄弱,部分線路的供電半徑過(guò)大,且接入配變數(shù)量過(guò)多,不能夠根據(jù)實(shí)際的負(fù)載情況進(jìn)行有效的調(diào)整等等,這些因素都使得線路的負(fù)載率明顯增加,部分線路甚至出現(xiàn)了長(zhǎng)期滿(mǎn)負(fù)荷、超負(fù)荷運(yùn)行的情況。因此,一些地區(qū)的電力配網(wǎng)理論線損占到了總損耗的52%。
根據(jù)對(duì)10kV線路理論線損的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)10kV線路處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí),其理論線損值要高出平均值4%左右。這時(shí),超負(fù)荷線路的供電量越大時(shí),線路的可變損耗也越大。而這些超負(fù)荷運(yùn)行線路一般都存在供電半徑大、首末端距離較長(zhǎng)的問(wèn)題,導(dǎo)致其固定損耗也比較大。根據(jù)線損統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果,7回經(jīng)常性滿(mǎn)超負(fù)荷運(yùn)行線路的線損總量占到全網(wǎng)215回線路總損耗值的34%。因此,做好城市電網(wǎng)的降損工作對(duì)提高城市電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。
3城市電網(wǎng)降損技術(shù)與管理措施分析
3.1積極利用降損技術(shù),加快城市電網(wǎng)建設(shè)與技術(shù)改造步伐
(一)提高電網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)的合理性
配電網(wǎng)的整體布局,尤其是城市配電網(wǎng)的布局、結(jié)構(gòu)必須通過(guò)有效的優(yōu)化措施進(jìn)行調(diào)整,保證整體結(jié)構(gòu)的合理性,在滿(mǎn)足城市居民的用電需求基礎(chǔ)上,結(jié)合城市的整體發(fā)展規(guī)劃布局,盡量縮短供電線路的距離,降低線損。同時(shí),積極推廣使用有載調(diào)壓變壓器,以便使配網(wǎng)電壓可以根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),降低線路線損率。
(二)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造
通過(guò)對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造,能夠簡(jiǎn)化電壓等級(jí)與變電層次,減少重復(fù)及變電容量,不但能夠提高電網(wǎng)的整體供電能力,而且還能夠起到良好的線路降損效果。通常,變壓器的損耗占城市電網(wǎng)的總損耗比例很大,因此減少重復(fù)變電容量,并采用節(jié)能型的變壓器是一種有效的節(jié)能措施,能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(三)對(duì)電源分布進(jìn)行優(yōu)化
不同的電源分別方式產(chǎn)生的電能和電壓損失存在極大的差別。因此,電源必須盡量布置在載荷的中心位置,對(duì)于負(fù)載密度較大、供電范圍較廣的重負(fù)荷區(qū)域,應(yīng)該優(yōu)先采取兩點(diǎn)或者多點(diǎn)布置的方式,這樣不但可以達(dá)到明顯的電網(wǎng)降損目的,還能夠顯著改善電壓質(zhì)量,確保供電系統(tǒng)的整體可靠性。
(四)積極推廣新工藝、新技術(shù)
通過(guò)推廣并應(yīng)用新的技術(shù)、工藝和設(shè)備,能夠顯著的降低電網(wǎng)線損。例如,使用新型節(jié)能變壓器、新型合金導(dǎo)線等,不但能夠保證配網(wǎng)的供電可靠性,還能夠達(dá)到降損、節(jié)能的目的。
3.2加強(qiáng)電網(wǎng)的計(jì)量管理
(一)按照規(guī)定設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量表
嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范安裝電能計(jì)量表,其中做好防竊電措施是電能計(jì)量管理工作的基礎(chǔ)。依據(jù)用戶(hù)用電設(shè)備容量、負(fù)載類(lèi)型和負(fù)載變化情況合理選擇計(jì)量裝置和計(jì)量方式,這對(duì)于保證電能的計(jì)量精度尤為重要。尤其是對(duì)于一些用電大戶(hù),必須科學(xué)合理地選擇計(jì)量CT,若CT選擇偏大,則必須提高CT與計(jì)量表的計(jì)量精度,否則會(huì)因?yàn)榱砍梯^低、啟動(dòng)電流等因素導(dǎo)致誤差累積,降低計(jì)量的準(zhǔn)確度,使線損增加。
(二)做好電能計(jì)量表的管理工作,保證計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性
在配網(wǎng)的日常管理工作中要采取統(tǒng)一的管理方式,在安裝計(jì)量表前必須通過(guò)計(jì)量部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)。當(dāng)計(jì)量表的運(yùn)行年限增加時(shí),電能計(jì)量表的互感器等計(jì)量裝置會(huì)出現(xiàn)誤差增加、精度下降等問(wèn)題。因此,在電網(wǎng)的運(yùn)行管理工作中必須按照規(guī)定進(jìn)行定期的巡查、檢修、校驗(yàn)和更換工作,確保計(jì)量裝置的整體運(yùn)行狀態(tài)和精確度。通常,高壓電能計(jì)量表校核前的合格率要達(dá)到97%以上,尤其是一些用電大戶(hù),對(duì)他們的高壓計(jì)量表必須進(jìn)行定期的校驗(yàn)。
3.3確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,降低網(wǎng)絡(luò)整體損耗
(一)優(yōu)化運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度
從城市電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,當(dāng)條件合適,且安排的調(diào)度方式合理時(shí),線損將明顯降低。例如,在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)選擇使用線路狀況良好、供電線路較短和未老化的線路進(jìn)行供電,可以降低電網(wǎng)的整體損耗。
(二)保證變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),電力配網(wǎng)中變壓器的總損耗占到電力系統(tǒng)線損總量的30%~55%,因此降低變壓器的損耗是城市電網(wǎng)降損工作的重要內(nèi)容之一。在實(shí)際的操作過(guò)程中,可以根據(jù)實(shí)時(shí)負(fù)荷情況調(diào)整投入運(yùn)行的變壓器數(shù)量,從而減少功率損耗;當(dāng)線路的負(fù)荷損耗低于臨界負(fù)荷時(shí),可以通過(guò)減少其中一臺(tái)變壓器來(lái)提高線路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;而當(dāng)線路的負(fù)荷增加,大于臨界負(fù)荷時(shí),則應(yīng)該采取并聯(lián)運(yùn)行的方式,這樣較為經(jīng)濟(jì)??梢?jiàn),在變電所中可以安裝兩臺(tái)以上的變壓器,這種處理方式不但能夠提高供電系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)還能夠根據(jù)線路的負(fù)荷情況合理停用并聯(lián)運(yùn)行的總變壓器數(shù)量,使得變壓器的總損耗量降低。另外,在選擇變壓器型號(hào)時(shí),在滿(mǎn)足其他基本指標(biāo)的前提下,一般要優(yōu)先考慮其節(jié)能性能。
(三)適當(dāng)增加對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的管理
因?yàn)殡娋W(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)在周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),這是由于可以從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功能量而出現(xiàn)的現(xiàn)象,因此,當(dāng)電網(wǎng)傳送有功電能時(shí),其無(wú)功電能同樣會(huì)隨之而傳送出去,導(dǎo)致電網(wǎng)能夠傳送的有用功減少,降低了設(shè)備的利用率。所以應(yīng)該盡量降低無(wú)功能量的傳送,這不但可以保證電網(wǎng)運(yùn)行效率,而且可以降低線損。為了減少無(wú)功能量的輸送,有關(guān)單位應(yīng)該對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新,并對(duì)每月的線路傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而提高線路對(duì)有用功的傳送效率。