陳智聰

封開(kāi)縣源益電力工程有限責(zé)任公司 廣東 肇慶 526000

引言

電力行業(yè)作為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵能源產(chǎn)業(yè)，對(duì)節(jié)約電能有著獨(dú)特關(guān)鍵的影響。因此，完成配電網(wǎng)的節(jié)能減排，不僅可以完成我國(guó)節(jié)能減排的總體目標(biāo)，還可以提高公司自身的經(jīng)濟(jì)效益。本文將討論10kV配電網(wǎng)中的問(wèn)題，并討論其節(jié)能降耗對(duì)策。

1 10kV配電網(wǎng)的缺點(diǎn)

1.1 配電站的布局和結(jié)構(gòu)是不科學(xué)的

具體表現(xiàn)在設(shè)定點(diǎn)位不足。110kV電站或10kV電站的一部分從負(fù)荷管理中心偏移，供電范圍超出有效供電范圍的一半，根據(jù)負(fù)荷的相對(duì)密度，城市配電網(wǎng)的10kV供電應(yīng)在1500~4000km范圍內(nèi)運(yùn)行，底部電壓線應(yīng)在150~400m范圍內(nèi)。超過(guò)此范圍不僅會(huì)導(dǎo)致線損擴(kuò)大，而且也不能保證供電的質(zhì)量。還有施工時(shí)不管具體情況如何，盲目跟風(fēng)，只關(guān)注電壓的穩(wěn)定性，變壓器體積過(guò)大，線路過(guò)剩，線路曲折，擴(kuò)大了建設(shè)項(xiàng)目的資金投入，也造成了電能量的損失[1]。

1.2 傳輸線橫截面的選擇不科學(xué)

具體表現(xiàn)為線徑過(guò)小，線阻過(guò)大，線損與電阻值之間很大關(guān)系。

1.3 工作電壓質(zhì)量不能合理控制，工作電壓略低

在相同的負(fù)載輸出功率下，工作電壓稍低的情況下，必須擴(kuò)大負(fù)載電流，這樣損失相應(yīng)地?cái)U(kuò)大了。

1.4 功率因數(shù)略低

功率因數(shù)cosφ越小，配電網(wǎng)的功率和電路電流的值變大，這樣會(huì)造成更多的線路和變壓器損耗。

1.5 三相負(fù)荷失衡

不合理的三相負(fù)荷會(huì)增加配電設(shè)備的線路和變壓器的損耗。當(dāng)?shù)撞繅毫?cè)的負(fù)荷平衡時(shí)，高壓側(cè)也平衡。底部壓力電網(wǎng)的三相負(fù)荷不平衡會(huì)反映在高壓側(cè)。當(dāng)出現(xiàn)較大的不平衡時(shí)，高壓線上的電能量損失將增加為原來(lái)數(shù)值的12.5%。變壓器損耗為負(fù)載損耗。在所有正常條件下，變壓器的工作電壓基本上不會(huì)改變，也就是說(shuō)，滿載損耗是恒定的。一般的電路負(fù)載損耗和變壓器的負(fù)載電流的平方是正相關(guān)的關(guān)系。三相負(fù)荷不平衡時(shí)，變壓器的損耗增大很多，據(jù)多重?cái)?shù)據(jù)分析，在三相負(fù)荷不平衡時(shí)變壓器的損耗竟達(dá)到了變壓器正常損耗的3倍之多，可見(jiàn)影響之大[2]。

1.6 不穩(wěn)定的負(fù)載曲線

在相同的總功耗標(biāo)準(zhǔn)下，負(fù)載曲線越不穩(wěn)定，峰值時(shí)間差越大，線損就越大。此外，負(fù)荷曲線不穩(wěn)定，在一定時(shí)間內(nèi)負(fù)荷過(guò)重，這將規(guī)定出更高的變壓器容量，相應(yīng)地增加了變壓器的基本建設(shè)項(xiàng)目資金投入和能量損失。另外，變壓器不同運(yùn)行方式下，負(fù)載損耗也會(huì)發(fā)生一定的變化（負(fù)載損耗曲線圖如圖1）。

圖1 變壓器不同運(yùn)行方式下負(fù)載損耗曲線

1.7 線損管理方法不規(guī)范

例如，在變壓器，電度表和其他測(cè)量驗(yàn)證設(shè)備的更新、拆除或改造期間，不會(huì)計(jì)算使用電量，在缺少數(shù)據(jù)信息時(shí)會(huì)出現(xiàn)估計(jì)狀態(tài)，并且標(biāo)記的電量消耗點(diǎn)未加入下一輪的統(tǒng)計(jì)等。

1.8 人員素質(zhì)有待提高

在電力員工的日常工作中，存在著讀取方式不同，漏讀，預(yù)估讀或不讀水表的情況，這樣會(huì)對(duì)施工造成很大的漏洞。

1.9 計(jì)量裝置的安裝布置存在不合理的情況

容易出現(xiàn)偷電的情況，部分住戶會(huì)對(duì)電表中的連接方式進(jìn)行調(diào)整，改變計(jì)量倍率，導(dǎo)致電表出現(xiàn)誤差。并且部分區(qū)域中電網(wǎng)的規(guī)劃不合理，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度緩慢，自動(dòng)供電 效率較低[3]。

2 10kV配電網(wǎng)的管理現(xiàn)狀

2.1 配電變壓器的問(wèn)題

配電網(wǎng)中不可比較會(huì)出現(xiàn)線損的問(wèn)題，線損的數(shù)量能直觀地反映電力人員的日常工作水平，也是衡量企業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。做好線損管理工作，需要完善外部的經(jīng)營(yíng)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益的提升。我國(guó)部分地區(qū)的配電變壓容量已經(jīng)無(wú)法滿足用電負(fù)荷的需求，會(huì)對(duì)資源造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。在安裝電能計(jì)量裝置時(shí)也存在較大的損耗，導(dǎo)致電量計(jì)量的準(zhǔn)確度比較低。

2.2 配電網(wǎng)管理不到位

在對(duì)10kV配電網(wǎng)管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，部分配電網(wǎng)的設(shè)備配置不健全，管理也不完善。并且巡查配電設(shè)備時(shí)，工作人員的檢修方式比較落后，無(wú)法準(zhǔn)確地檢查出配電網(wǎng)中的問(wèn)題，不能及時(shí)地修理故障，會(huì)增加故障的發(fā)生概率。另外，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面也存在一些問(wèn)題，配電網(wǎng)的設(shè)備使用年限比較長(zhǎng)，沒(méi)有降低耗能。并且工作人員抄表不認(rèn)真，也會(huì)出現(xiàn)電量不明損耗的問(wèn)題。

2.3 無(wú)功補(bǔ)償力度投入欠缺

我國(guó)電力企業(yè)中對(duì)于配電網(wǎng)的配變，沒(méi)有制定相符合的補(bǔ)償設(shè)備，從而增加了無(wú)功損耗，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，部分變電站中存在無(wú)功補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，主要是因?yàn)殡娙萜鞯娜萘勘容^大，無(wú)法充分發(fā)揮設(shè)備自身的力量，出現(xiàn)了資源浪費(fèi)的情況。另外，對(duì)電容器進(jìn)行檢查也需要部分資金和時(shí)間，降低了可投入率的產(chǎn)生[4]。

3 10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的對(duì)策建議

3.1 人為有效調(diào)節(jié)電路電壓

在調(diào)節(jié)電路電壓時(shí)，可以通過(guò)人為調(diào)節(jié)母線槽上側(cè)的電容器。由于工作電壓的平方值與功率的損失呈正相關(guān)，因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)工作電壓，可以實(shí)現(xiàn)降低損耗的目標(biāo)。我們知道，有著能根據(jù)自動(dòng)跟蹤和輸入工作電壓變化來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)工作電壓的三相自耦變壓器，但其調(diào)整范圍通常限于20%。因此，為了獲得更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益并減少資金分配，公司企業(yè)可以使用相對(duì)高質(zhì)量的工作電壓，也可以使用自動(dòng)交流穩(wěn)壓器和相關(guān)的機(jī)械設(shè)備相互配合，以獲得最佳的實(shí)際應(yīng)用效果。

3.2 使三相負(fù)荷達(dá)到平衡是減少變壓器損耗的一種很有效的對(duì)策

改善配電設(shè)備的大部分變壓器，并按時(shí)對(duì)變壓器的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比。如果數(shù)值不平衡，請(qǐng)立即調(diào)整，否則，請(qǐng)重新設(shè)置設(shè)備。盡可能使用三相四線電源；對(duì)于大功率器件，應(yīng)將設(shè)三相短線放在控制回路中作保護(hù)作用。當(dāng)電線的任何部位斷開(kāi)時(shí)，三相負(fù)荷也可以立即斷開(kāi)不會(huì)造成損失。

3.3 環(huán)保節(jié)能變壓器需要推廣

在現(xiàn)實(shí)很多地方大量應(yīng)用中，非晶合金變壓器在節(jié)能減排方面是一個(gè)很棒的選擇。它的是消耗一般變壓器的空載20%。此外，對(duì)于輸配電系統(tǒng)也沒(méi)有獨(dú)特的規(guī)定。它可以在所有條件下完成連續(xù)的節(jié)能降耗。而且，在長(zhǎng)期的使用條件下，它不易于損壞，并且具有較長(zhǎng)的應(yīng)用周期。

3.4 10kV路損耗較大的主要原因

是線路的功率因數(shù)較低，由于電線的數(shù)量眾多，線路的長(zhǎng)度，分布范圍廣等各種因素，使其功率因數(shù)小于0.4。因?yàn)榫€損與功率因數(shù)的平方值成反比關(guān)系，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)科學(xué)增大功率因數(shù)和減小線損方法的實(shí)際效果最為顯著。經(jīng)實(shí)踐證明，在接收端重新安裝低壓電容器是提高功率因數(shù)，是減少電力損耗和節(jié)省電力的實(shí)用方法。

3.5 減少電纜損耗

我們把10kV配電設(shè)備線路的線路損耗分為管理方式線損耗和技術(shù)方式線損耗兩種。管理方法線損耗應(yīng)根據(jù)現(xiàn)管理方法制定對(duì)策，減少線損；改良各種技術(shù)措施，減少技術(shù)線損。整個(gè)交易過(guò)程引起的電能消耗主要是由很多電阻對(duì)應(yīng)的電流量引起的。變壓器的熱損傷，還有在插入的過(guò)程中由變壓器鐵芯引起的鐵損以及由電源故障引起的損失。

3.6 有效選擇傳輸線的橫截面

由于損耗與電線的功率損耗正相關(guān)，因此可以通過(guò)擴(kuò)大傳輸線的橫截面來(lái)減少能的損耗。另外，有必要通過(guò)增加線徑來(lái)減小環(huán)路中的供電間隔，從而可以減小功率和降低電能量消耗。

3.7 布局調(diào)整電線架構(gòu)

從具體的應(yīng)用中可以看出，假設(shè)在相同的負(fù)載輸出電源的情況下，只有電路線數(shù)更多，半徑越短，線路損耗就越低。當(dāng)在負(fù)載管理中心中設(shè)置開(kāi)關(guān)電源時(shí)，在相同的電量和相同的總網(wǎng)條件下，分支線越多，損耗越小，并且分支線的平方值不斷減少的情況下，應(yīng)高度防止向電負(fù)荷單側(cè)供電。因此，有必要選擇一種科學(xué)，規(guī)范，合理電路布局，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.8 新技術(shù)應(yīng)用的推廣

注重應(yīng)用新機(jī)械設(shè)備，新材料，新技術(shù)和新工藝，加大低損耗，低噪聲的環(huán)保型和環(huán)保型變壓器的營(yíng)銷，在規(guī)定的期限內(nèi)用低損耗的變壓器代替高損耗的變壓器。

3.9 制定線損的管理方法

對(duì)多變電站區(qū)域的線損進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行基礎(chǔ)理論計(jì)算，分析和評(píng)估工作。在不斷完善10kV配電設(shè)備電路驗(yàn)證表整合配電信息內(nèi)容，對(duì)支路電路面積進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)也開(kāi)展分線、分臺(tái)區(qū)的數(shù)據(jù)清點(diǎn)，使系統(tǒng)能自動(dòng)生成總體線損值。

3.10 完善需求側(cè)管理

建立有效的電體系，開(kāi)展科學(xué)研究，正確引導(dǎo)用電量，提高電網(wǎng)負(fù)荷率、電網(wǎng)安全系數(shù)和電網(wǎng)運(yùn)行的合理性。系統(tǒng)不斷完善各種節(jié)電監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。此外，要配合有關(guān)部門的管理，完善防盜工作，減少用電竊電和非法用電，開(kāi)展好以用電為主題的教育活動(dòng)，營(yíng)造社會(huì)反電盜竊的良好風(fēng)尚。

3.11 定期對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化

在確保供電穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理的優(yōu)化開(kāi)關(guān)重組，減少配電網(wǎng)的網(wǎng)損，提高運(yùn)行的有效性。并且要制定合理的電價(jià)機(jī)制，提高電網(wǎng)的負(fù)荷率和運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

10kV配電網(wǎng)實(shí)際工作損耗取決于電力公司的各種技術(shù)措施、管理方法以及降耗新技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步對(duì)10kV配電網(wǎng)改進(jìn)是當(dāng)代電路施工的首要目標(biāo)。本文列舉了很多關(guān)于10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施，從原理解釋，希望對(duì)讀者有所幫助。