王曉明
(貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司畢節(jié)赫章供電局,貴州 畢節(jié) 551700)
電網(wǎng)中電能損耗也被稱為線損率,是反映供電企業(yè)的生產(chǎn)管理、衡量電力設(shè)施水平的重要指標(biāo),是供電企業(yè)高度重視的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。對(duì)于部分落后的貴州省的邊遠(yuǎn)山區(qū)或者農(nóng)村供電所,節(jié)能降損具有較強(qiáng)的上升空間。本次研究中,分析的供電所是在2016年開始啟動(dòng)集抄改造的,目前為止已經(jīng)改造了臺(tái)區(qū)300余個(gè),集抄模式改造中一共更換了27 000多塊電表,以推廣農(nóng)電臺(tái)區(qū)改造。雖然開展降壓集抄工作時(shí)高度重視采集率,但卻沒有重視對(duì)線損率的維護(hù)管理工作,進(jìn)而使得集抄模式下農(nóng)村供電所低壓配電網(wǎng)絡(luò)線損合格率為21%[1]。
第一,存在歸屬錯(cuò)誤。集抄模式下,農(nóng)村供電所在檔案歸檔過程中存在表計(jì)歸屬錯(cuò)誤問題。第二,檔案錯(cuò)誤。由于營(yíng)銷系統(tǒng)與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)信息不一致,或者系統(tǒng)中關(guān)口表倍率與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際倍率不符,導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)過程中售電量不正確,造成數(shù)據(jù)采集過程中相應(yīng)的參數(shù)包括電能表資產(chǎn)編號(hào)、用電地址、計(jì)量點(diǎn)信息、綜合倍率、信號(hào)通道、規(guī)約及端口號(hào)等信息維護(hù)不準(zhǔn)確,嚴(yán)重影響用電數(shù)據(jù)采集工作,同時(shí)也對(duì)線損率產(chǎn)生一定影響。第三,監(jiān)控不到位的問題。沒有及時(shí)進(jìn)行有效監(jiān)管,導(dǎo)致采集率降低,未能及時(shí)針對(duì)可能存在的線損率故障問題進(jìn)行分析,沒有找到終端故障位置,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能表出現(xiàn)的異常問題。第四,電能表的故障。電能表信息采集過程中,載波芯片存在一定程度的故障和缺陷,甚至操作人員抄到相近的地址表出現(xiàn)表計(jì)跳字,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)較大的線損率波動(dòng)。由于電能表應(yīng)用量大,因此產(chǎn)生的影響也比較大。電能表載波故障。電能表經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行后在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中無法采集到有效數(shù)據(jù),現(xiàn)場(chǎng)故障排查后發(fā)現(xiàn)可能是電能表載波模塊出現(xiàn)故障。如果不及時(shí)更換載波模塊,會(huì)影響抄表的成功率,進(jìn)而影響線損率。計(jì)量裝置故障導(dǎo)致不計(jì)量或者少計(jì)量。臺(tái)區(qū)總計(jì)量電能表和用戶電能表失流、失壓,增加線損率。安裝電能表計(jì)時(shí)沒有認(rèn)真做好接線工作,進(jìn)而影響電能表的具體功能。第五,終端設(shè)備故障,由于部分終端采用的上行通道模塊和下行通道模塊故障,或因山區(qū)環(huán)境惡劣導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集后在傳輸過程中數(shù)據(jù)丟失,影響采集信息的實(shí)時(shí)性效果,導(dǎo)致該區(qū)域的線損率異常。為適應(yīng)實(shí)際需求,需要定期對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。由于沒有及時(shí)復(fù)位終端設(shè)備,導(dǎo)致所采集的數(shù)據(jù)不完整,影響了線損率。終端設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后,由于外界環(huán)境及終端本身等多種因素的影響,也會(huì)導(dǎo)致線損率或者采集率異常。目前市場(chǎng)上表計(jì)和終端的型號(hào)多樣化,發(fā)生電能表故障后,需保證終端設(shè)備與表計(jì)型號(hào)的匹配。第六,高耗能變壓器無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
此外,按照產(chǎn)生機(jī)制可以將損耗分為正常損耗和意外損耗。其中,正常損耗是由于電力輸配特點(diǎn)決定的,且無法避免,如線路損耗、變壓器損耗、計(jì)量誤差及三相不平衡損耗等。隨著負(fù)荷電流的增長(zhǎng),電流包括有功分量和無功分量,其中無功分量可利用無功補(bǔ)償?shù)确椒p小,具有較大的線損降低的潛能。由于一次、二次繞組線圈存在電阻問題,所以可產(chǎn)生由負(fù)荷電流決定的損耗,即銅損。通常在鐵芯中,繞組交變電流產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗,被稱為鐵損,是由磁鐵磁電流和一次電壓的值決定。銅損和鐵損稱為變損,通常只能采用新式的節(jié)能變壓器實(shí)現(xiàn)降損。計(jì)量誤差存在固定誤差,包括電能表計(jì)誤差和CT誤差。此外,三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)產(chǎn)生的零序電流,可以在變壓器二次產(chǎn)生零序磁通,在三相鐵芯都閉合的情況下,閉合油相,此時(shí)磁阻較大,增大鐵耗會(huì)引起部分過熱,不對(duì)稱的電流負(fù)序和零序分量,在變壓器漏抗上會(huì)產(chǎn)生負(fù)序以及零序壓降,并將導(dǎo)致電壓出現(xiàn)不對(duì)稱的問題[2]。
管理方式不正確。由于管理不到位,導(dǎo)致用戶存在竊電或者違約用電的問題,將會(huì)出現(xiàn)多種損耗。操作不規(guī)范也會(huì)產(chǎn)生損耗,如導(dǎo)線選擇不正確。接頭不緊,很多銅鋁接頭由于氧化導(dǎo)致電阻增加,不僅增加了損耗,而且在負(fù)荷較大情況下接頭過熱容易出現(xiàn)燒斷現(xiàn)象[3]。
(1)針對(duì)管理不當(dāng)導(dǎo)致的線損問題,需要進(jìn)一步強(qiáng)化供電所的電力管理,強(qiáng)化督查,提高員工的責(zé)任意識(shí)及降低線損的意識(shí),規(guī)范操作,同時(shí)還可以指導(dǎo)制定一些獎(jiǎng)懲制度,以提高員工的工作積極性。(2)可以優(yōu)化變臺(tái)位置。負(fù)荷矩是指有功與變壓器的電氣距離乘積。例如,農(nóng)村各用戶負(fù)荷大小不同,且距離變壓器的距離也不同,必然會(huì)存在某一個(gè)點(diǎn)會(huì)使所有用戶總負(fù)荷較小,可以將變壓器放置于該位置,進(jìn)而減小變壓器的整體損耗。同時(shí),該位置必須在村中某部位。在村邊搭設(shè)變壓器是不合理的,但由于山區(qū)地理位置比較復(fù)雜,通常在架線過程中無法實(shí)現(xiàn)直線距離的架線,同時(shí)導(dǎo)線型號(hào)多樣等因素會(huì)使其很難準(zhǔn)確進(jìn)行定量計(jì)算,只能估計(jì)大小值。(3)由于農(nóng)村配網(wǎng)三相不平衡導(dǎo)致實(shí)際檢測(cè)電流時(shí),部分低壓線路的零線比火線電流高,可以利用人為方式進(jìn)行調(diào)整。例如,可以將每個(gè)下戶線表箱標(biāo)注出,對(duì)其負(fù)荷大小進(jìn)行標(biāo)注,主要是根據(jù)用戶近幾個(gè)月平均用電量進(jìn)行確定,統(tǒng)計(jì)出各相電荷后,平均分配給各相負(fù)荷,完成平衡后,可根據(jù)上個(gè)月電量將其作為負(fù)荷再次完成后續(xù)的調(diào)整工作。(4)適當(dāng)提高電壓。根據(jù)線損公式可知,輸送相同功率的電能時(shí),其電壓越高,電流越小,此時(shí)線損也相應(yīng)減小。農(nóng)村低電壓要求合格率在7%~10%,可以采取調(diào)整變壓器分接頭調(diào)整變壓器電壓。此外,還可以通過無功補(bǔ)償?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)降低損耗的目的。(5)無功優(yōu)化,目前該方式被認(rèn)為是降低線損最有效的措施。無功補(bǔ)償能夠平衡無功具體可體現(xiàn)在以下方面。首先,能夠有效避免無功操作。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)木€路,合理補(bǔ)償能夠使線路充電功率和消耗功率實(shí)現(xiàn)平衡。無功補(bǔ)償可以采取自然功率傳輸,既能夠減小電流無功分量,又能夠減少該部位的線路損耗。其次,線路的電壓降落。根據(jù)公式ΔU=(PR+QX)/U可知,減少部分無功,可以減小電壓降差。這是利用無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整的理論依據(jù)。無功補(bǔ)償對(duì)于提升系統(tǒng)的功角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性及抑制諧波起到十分重要的作用。無功優(yōu)化實(shí)際上就是要解決在哪個(gè)位置進(jìn)行補(bǔ)償,補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間以及補(bǔ)償量的多少,進(jìn)而能夠使整個(gè)電力系統(tǒng)的總損耗量降到最低,并可以通過在線來實(shí)時(shí)觀測(cè)。目前電路系統(tǒng)中無功補(bǔ)償裝置包括可控串補(bǔ)、并聯(lián)電抗器及靜止補(bǔ)償器等。再次,可以提升電負(fù)荷率。負(fù)荷率是指在某一階段中平均負(fù)荷和最大負(fù)荷的比值。峰谷的負(fù)荷差較大,甚至比日平均負(fù)荷損耗要高,主要是由于電流與損耗呈現(xiàn)平方關(guān)系。因此,可提升各階段中負(fù)荷,提升負(fù)荷率,進(jìn)而有效減少線損??梢詫?duì)周邊用戶提高科學(xué)用電的宣傳力度,采取分時(shí)電價(jià)的方式,進(jìn)而使各用電用戶實(shí)現(xiàn)合理用電。從此,實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新??梢酝ㄟ^計(jì)量故障自動(dòng)監(jiān)測(cè),將其延伸到第二三相用戶,通過改進(jìn)集中器的軟件,增加對(duì)低壓三相用戶某一個(gè)電流和電壓累積實(shí)驗(yàn)時(shí)間的采集,采用與變專用戶相同的策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓三相用戶計(jì)量故障的監(jiān)測(cè)。最后,可以建立用戶的經(jīng)緯度坐標(biāo)??梢越柚鷳敉膺\(yùn)動(dòng)一些特殊導(dǎo)航儀檢測(cè)經(jīng)緯度,同時(shí)還可以根據(jù)坐標(biāo)導(dǎo)航完善相應(yīng)的計(jì)量設(shè)備,進(jìn)行終端坐標(biāo)信息的采集,解決由于設(shè)備較多,維護(hù)人員存在輪換或者故障搶修的問題,但需要采取大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備的安裝位置尋找。此外,可以建立月報(bào)或者周報(bào)制度,能夠?qū)⑾到y(tǒng)檢修應(yīng)用情況及時(shí)反映給上級(jí)部門,利用監(jiān)督考核的方式能夠?qū)?shí)用化情況進(jìn)行指導(dǎo),評(píng)比考核,不斷提升農(nóng)村地區(qū)的實(shí)用化水平。
目前,針對(duì)農(nóng)村供電所出現(xiàn)線損的原因較多,線損節(jié)能是一項(xiàng)綜合性工作,不是簡(jiǎn)單靠某一操作就能夠?qū)崿F(xiàn)良好效果。因此,有關(guān)部門和工作人員需要強(qiáng)化電力管理,提高技術(shù)能力,做好供電各階段工作,以進(jìn)一步降低線損。