电网损耗分析以及降损措施
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配电网的损耗计算与降损措施当配电网运行时,在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗,计算这些损耗对于配电网的平安经济运行很重要。
虽然功率损耗和电能损耗是不行避兔的,但应尽力实行措施去降低它。
这从节省能源、降低电能成本、提高设备利用率等方面来看都是特别必要的。
配电网的损耗组成:变动损耗:与传输功率有关的损耗,产生在输电线路和变压器的串连阻抗上,传输功率愈大则损耗愈大,在总损耗中所占比重较大;固定损耗:仅与电压有关,产生在输电线路和变压器的并联导纳上,如输电线路的电晕损耗、变压器的励磁损耗等。
一、线路的功率损耗线路功率损耗计算见图1。
首端导纳的功率损耗计算见图2。
末端导纳的功率损耗计算见图3。
阻抗的功率损耗计算见图4。
图1 线路功率损耗图4 阻抗的功率损耗图2 首端导纳功率损耗图3 末端导纳的功率损耗二、变压器的功率损耗阻抗的功率损耗计算见图5。
导纳的功率损耗计算见图6。
图5 阻抗的功率损耗图6 导纳的功率损耗对于三绕组变压器,应用这些公式同样可以求出各侧绕组的功率损耗,见图7。
图7 各侧绕组的功率损耗三、配电网的电能损耗1.电能损耗和损耗率配电网的电能损耗:在给定的时间内,配电网的全部送电、变电环节损耗的电量。
在同一时间内,配电网的电能损耗占供电量的百分比,称为配电网的损耗率,简称网损率或线损率。
见图8。
图8 网损率由于电力系统的实际负荷是随时都在转变的,线路的功率损耗也随时间而转变。
工程上采纳“最大负荷损耗时间法”。
最大负荷损耗时间τ可以理解为:假如线路中输送的功率始终保持为最大负荷功率Smax(此时的有功损耗为△Pmax),在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗,则称为τ最大负荷损耗时间。
求τ:(1)Tmax:假如用户以年最大负荷Pmax持续运行Tmax小时,其所消耗的电能等价于该用户以实际负荷运行时全年消耗的电能A。
(2)求τ:由不同行业的最大负荷年利用小时数Tmax。
由Tmax 和用户功率因数,查出τ的值。
地区电网线损分析及降损措施解析电网线损是指输电线路、变电设备等电力系统中由于电流通过、电子运动与材料内阻、介质和外界环境等因素相互作用,导致电能自输电端到用电端失去的部分。
电网线损是一个多方面、复杂的问题,涉及输电线路、变电设备、配电线路、用电现状、管理运行等各个方面。
电网线损率是反映电网线路损耗水平的一个重要指标,是评价电网综合效益的重要指标之一。
本文将对地区电网线损进行分析,并提出降损措施。
一、线损分析地区电网线损问题严重,主要表现在以下几个方面:(一)输电线路线损输电线路是电能从电源送达电负载的关键部分,输电线路的损耗主要来自于线路上电流通过时产生的热效应和感应效应两种机理。
输电线路线损率高的原因主要有以下几个方面:1.线路材质热损耗大,导线采用优质铜或铝线,优先选择裸导线。
当然,在某些极端的地形地貌条件下也可以采用绝缘导线,不过需要切实做好绝缘工作。
换而言之,如果线路材质选用不合适,则会造成线路损耗率的提高。
2.电压降低严重,电压的降低是导致线路线损率升高的因素之一。
如果负载过远,则导致线路电压下降,不但会影响电力质量,严重的话还会导致线路断电。
(二)变电设备线损变电设备线损是指变压器和其他高压设备在工作过程中因损耗能量而失去的电能量。
变电设备线损率高的原因主要有以下几个方面:1.铁心损耗较大,铁心是变压器内的核心部件,功率损耗是变压器线损损耗的重要组成部分。
铁心损耗大的原因主要有两点,一是由于铁心材质相对质量较低,二是由于设计工艺不合理。
2.绕组损耗较大,绕组是变压器内非常重要的元器件,其质量直接影响变压器运行效率。
如果绕组匝间电绝缘质量不好,容易损坏。
此外,绕组在运行中会产生大量的热量,因此需要注意绕组的冷却工作。
配电线路线损率较高的主要原因是线路负载过大,导致线路电流过大,引起线路功率损失。
同时,线路阻抗较大,沿线压降比较严重,损耗很大。
二、降损措施可以通过以下几种途径来降低地区电网线损:(一)归并小电站在建立新电站时,可以适当增大新电站的装机容量,减少新电站的数量。
电网损耗原因分析以及降损措施摘要:随着电力系统的增容改造,电网的覆盖面积逐渐加大,线路里程不断延长,由此配电网中的线损更为严重,已经成为配电网中急需解决的重要问题。
对线损的原因进行分析,进而制定出解决的对策,对于实现配电网的节能降损是重要的举措。
本文通过对电网线损原因进行分析,并提出了相应有效解决措施,以供参考。
关键词:电网线路;线路损耗;解决措施电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低,使电网达到最优的经济运行,提高社会的经济效益,促进电网运行管理走向定量化、择优化、有序化的现代化管理。
因此在电力系统中推广电网经济运行降损措施,其节电潜力巨大,经济效益显著,具有现实意义。
一、电网及线路损耗概述电网是指从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的,并在电力网中起重要分配电能作用。
一般而言,高压配电网是指输电线路电压在35~110 kV的范围内。
高压配电网一般采用闭环设计、开环运行,其结构呈辐射状。
高压配电线的线径比输电线的小,导致高压配电网的R/X较大。
由于高压配电线路的R/X较大,使得在输电网中常用的这些算法在高压配电网的潮流计算中其收敛性难以保证。
线路损耗又称为“网损”,电能传输过程中在导线上产生的能量损耗。
主要是电流通过有电阻的导线造成的有功功率损耗。
线与线之间和线对接间的绝缘有漏电及线路带电部分电晕放电所造成的有功功率损耗只占极小部分。
二、配电网线损原因1.电网规划不合理合理的电网规划是控制线损的重要因素,所以供电企业需要对当地的用电状况进行详细的调查分析,然后根据用电负荷以及电网能够承受的荷载合理规划网络架构。
但是部分供电企业由于对当地的用电市场没有进行深入的调查,所以当电网负荷的增长超出预期限值时,就会导致供电半径增大,供电负荷点与中心发生偏离,从而出现近电远送的现象,造成线路损耗的增加。
10kV配电网的线损管理及降损措施分析
线损率是衡量配电网运行效率的重要指标之一,对于10kV配电网来说,线损率的高低直接影响到电能的供应质量和经济效益。
对于10kV配电网的线损管理和降损措施的分析非常重要。
10kV配电网的线损管理包括对线路、变压器、开关设备等的巡检和维修,以及对配电设备的升级和优化。
通过定期巡检设备,发现并修复可能存在的故障和问题,可以减少因
设备故障导致的线损。
1. 优化线路规划:合理规划10kV配电网线路布局,减少线路长度,降低电阻损耗。
采用合理的线径和材质,减少线路电阻和功率损耗。
2. 提高变压器效率:选择高效率的变压器,减少变压器的铜损和铁损,提高变压器
能量传输效率。
3. 使用高质量的开关设备:使用高质量的开关设备,减少接触电阻和电弧损耗,提
高开关设备的工作效率。
4. 采用智能配电系统:利用智能监测和控制技术,实时监测线路运行状态和电能消
耗情况,及时发现异常情况并进行调整,减少线路损耗。
5. 加强对用户侧的管理:通过普及用户侧的电能管理知识,引导用户合理使用电能,减少非正常用电和电能浪费,降低线损。
6. 推行“输配电一体化”改造:改造10kV配电网中老化和低效的设备,如替换老旧
的变压器、升级低效的开关设备等,提高配电网的运行效率和供电质量,降低线损。
对于10kV配电网的线损管理和降损措施分析,需要从设备巡检和维修、优化线路规划、提高设备效率、智能配电系统、用户侧管理和改造升级等方面综合考虑。
这些措施的实施
可以有效地降低10kV配电网的线损率,提高供电质量和经济效益。
线损分析及降损措施一、线损产生的原因及构成(一)、线损产生的原因在电力系统中,电能是通过消耗一次能源由发机电转化产生,通过电网输送到千家万户的,在这个过程中,从发机电到电网中的路线、变压器、无功设备、调相及调压设备、绝缘介质、测量、计量设备、保护装置等输送和变换元件要消耗电能,止匕外,还有一些不明损失如窃电、漏电、表计误差、抄表影响等也将引起线损率的波动。
针对以上产生线损率的原因并结合多年来线损管理的经验,降低线损应从技术和管理两方面入手,首先要对线损的构成进行子细的分析,根据线损产生的具体原因有针对性地制定降损措施,有效地降低线损率。
电能损耗是电能在输电、变电、配电、用电等各个环节中的损耗,它可分为固定损失、变动损失、其它损失三部份。
普通不随负荷变动而变化,只要设备带有电压,就要消耗电能,就有损失,与通过设备的功率或者电流大小无关,因此,也叫空载损失(铁损)或者基本损失。
主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失、电晕损失、电容器和电缆的介质损失、电能表电压线圈的损失等。
它是随着负荷的变动而变化的,与电流的平方成正比,因此,也称可变损失或者短路损失(铜损)。
主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铜损,输、配电路线和接户线的铜损,电能表电流线圈的铜损。
是指在电能的输、变、配、用过程中的一些不明因素和在供用电过程中的偷、漏、丢、送等造成的损失,习惯称为不明损失或者管理损失。
主要包括变电所直流充电、控制及保护、信号、通风等设备消耗;电能表漏抄、电费误算等营业错误损失;电能表超差、错接线等计量损失;用户窃电损失的电量。
(二)、引起线损的原因分析、路线损耗)、电网规划不合理,电源点远离负荷中心,长距离输电使损耗升高;或者因路线布局不合理,近电远供,迂回供电,供电半径过长等原因使损耗升高。
、导线截面过大或者过小,路线长期轻载、空载或者过负荷运行,不能达到最佳经济运行状态引起损耗升高。
地区电网线损分析及降损措施解析随着我国经济的快速发展,电力行业也在不断壮大,但由于地理环境、气候以及用电负荷等因素的影响,各地区的电网线损率不同,而电网线损率作为电网运行质量的重要指标,对于保障电力供应、提高供电质量、降低供电成本等方面均具有重要作用。
电网线损率是指供电系统中输送的电能由于线路本身的阻抗、接头、开关和绝缘等方面原因而在输送过程中所损失的电能和非技术损耗之和与输送的总电量之比。
线损率高低关系到社会经济发展和供电企业的经济效益。
1.地理环境因素影响电网线路长短、架空线的密度、地区自然环境等,会影响电网线损率。
如我国南方是高温多雨的丘陵盆地地带,随之电网线路相对较短、绝缘被破坏的机会较大,因此南方地区的电网线损率相对较高。
而在西北地区,由于气温较低、缺水,电网线路相对比较长,结束点之间的距离会增加冬季使用供暖设备的电负荷,容易在输电线路中产生丢失电能,因此电网线损率也偏高。
2. 供电质量因素影响房屋建造材料、用电设备化程度、而线路在敷设时的质量也会影响电网线损率,同时,电网的长期稳定运行对线路及设备的检修维护及时性要求也很高。
常见的线路损失因素包括电缆绝缘老化、架空线路绝缘被破坏、接头故障、线路遭受雷击、供电区域用电的不平衡等。
电网供电负荷增加会使得线损率增加。
由于我国现在经济社会的飞速发展,各地区和城市的用电负荷逐年增加,电网的供电所面临的压力也变得越来越大。
二、降损措施解析要想有效降低电网线损率,除了掌握相关的监管政策和技术方法外,还需要对电网线路及设备进行全面维护和管理。
1. 提高设备品质和完好率设备品质和设备完好率是影响电网线路损耗的关键性因素。
传输电网线路的进行时需保证线路的完好率,并对线路及其设备进行定期检修与维修以确保设备的稳定运行。
2. 安装智能传感器装置安装智能传感器装置能够有效检测出线路故障,准确快速地定位线路故障点,缩短修理和恢复的时间,以降低电网损失。
3. 降低电压损失降低电网供电时的电压损失能够有效地减少线路的过度电流,降低线路的损耗,降低用户负担,从而提高供电质量。
电网低压线损管理及降损措施电网的低压线损率是衡量电网运行效率的一个重要指标。
在电力系统中,低压线路是将电能从变电站输送到用户终端的重要部分,因此低压线路的线损管理及降损措施对于提高电网运行效率和节约能源具有重要意义。
低压线路的线损主要包括两部分,一部分是正常的技术损耗,包括电线电缆材料的电阻损耗和变压器的短路损耗等;另一部分是非技术损耗,主要是由于电网运行和管理不规范导致的额外损耗,例如非法用电、电网偷电等。
要有效管理和降低低压线损,需要采取以下措施:1. 加强线路巡检和维护。
定期对低压线路进行巡视,检查线路的设备和隐患,及时修复和更换老化或损坏的设备,确保线路的正常运行和安全可靠。
2. 提高线路的输电效率。
优化低压线路的走向和布局,减少线路的长度和电阻,选择合适的电线电缆材料和变压器设备,提高输电效率,减少线损。
3. 加强用户用电管理。
对用户进行宣传教育,提高用户的用电意识和节电意识,减少非法用电和浪费用电;加强对用户用电行为的监测和管理,及时发现和处理违规行为,减少用电损耗。
4. 加强电网运行和管理。
完善电网的运行管理机制,加强对电网运行的监测和控制,及时发现和处理电网故障和异常情况,减少额外损耗。
5. 制定线损管理制度和评价指标。
建立健全线损管理制度,明确责任和任务,制定科学合理的线损评价指标,对线损情况进行监测和评估,及时发现和解决问题。
6. 利用先进的技术手段。
应用先进的电力线路监测系统和智能电网技术,实时监测和控制低压线路的运行状态和电能消耗情况,提高线路的管理和运行效率。
通过以上措施的综合应用,可以有效管理和降低低压线损,提高电网的运行效率和节约能源。
这不仅可以减少电网经营成本,提高电力供应的质量和可靠性,还可以推动电力系统的可持续发展和节能减排目标的实现。
电网低压线损管理及降损措施1. 引言1.1 电网低压线损管理及降损措施电网低压线损是指在输送电力过程中,由于电阻、感抗等因素引起的能量损耗。
线损管理及降损措施是指通过科学的管理和技术手段,降低电网低压线损的程度,提高输电效率,降低能源消耗。
电网低压线损管理及降损措施是电力系统运行中的重要环节,对于提高电网运行效率、降低电网运行成本、保障电网安全稳定运行具有重要意义。
通过对电网低压线损情况进行分析,找出影响线损的因素,并采取相应的管理措施和降损技术,可以有效地减少电网低压线损,提高电力传输效率。
未来,随着电力需求的不断增长和能源环境的日益恶化,对于电网低压线损管理的需求将更加迫切。
加强电网低压线损管理及降损措施的研究和应用,提高管理和技术水平,将对电力系统的发展和稳定起到积极的推动作用。
2. 正文2.1 当前电网低压线损情况分析电网低压线损是指在电力输送过程中由于各种原因造成的电能损失。
目前,我国电网低压线损率普遍偏高,严重影响了电力系统的运行效率和经济效益。
根据统计数据显示,我国电网低压线损率在20%以上,其中一部分地区甚至高达30%以上。
造成电网低压线损率偏高的原因主要有以下几点:一是设备老化和电线电缆损耗加剧,导致线路电阻增加;二是负荷波动较大,电力系统压力不均,造成线路不稳定;三是人为破坏和偷电现象较为普遍;四是技术水平和管理水平不高,导致线路运行效率低下。
为了有效降低电网低压线损率,需要采取一系列管理措施和技术手段。
比如加强设备检修和维护工作,定期对电力设备进行检测和维修;优化电力系统运行管理,提高电力系统的稳定性和可靠性;加强对电网线路的监控和巡查,及时发现并处理问题;推广应用智能电力技术,提高电力系统的运行效率和管理水平。
通过以上措施和技术手段的应用,可以有效降低电网低压线损率,提高电力系统的经济效益和运行效率。
还可以保障电力系统的安全稳定运行,为我国电力产业的健康发展提供有力支撑。
配电网线损的影响因素和降损措施分析配电网线损是指电能从输电到用户过程中的能量损耗,也是电能传输、转换过程中最重要的能量损耗之一。
线路电阻、变压器铁损、容性和感性损耗、配电变压器和配电变电所损耗等是造成配电网线损的主要因素。
以下将从四个方面分析配电网线损的影响因素和降损措施:一、线路电阻线路电阻是造成配电网线损最主要的因素之一。
电流通过线路时,线路电阻会产生热量损耗,从而导致电能损失。
线路电阻受到线径、导线材料、线路长度、线路接头等多个因素的影响。
降损措施:1. 通过减少线路长度或改变线路形状降低电阻值。
2. 采用低电阻材料制造导线,如导电铝合金线。
3. 减少输电线路的接头数目,控制接头的质量和正确安装。
二、变压器铁损变压器铁损是指变压器芯包和绕组产生的磁场变化时,产生涡流和铁心磁滞损耗。
变压器铁损不仅是影响配电网线损的因素之一,也是影响变压器寿命的重要因素。
降损措施:1. 选择合适的变压器容量,并将负载尽量均衡,减少磁场变化,降低变压器铁损。
2. 减少空载运行时间,尽量使变压器在额定负载范围内运行,减少变压器铁损。
3. 采用新型的无铁芯变压器技术,如空气芯变压器技术。
三、容性和感性损耗容性和感性损耗是由于线路和设备中的电容和电感导致的电能损耗。
在电力传输和配电系统中,大量用到的电力设备如电容器、电抗器等都是一种特殊的负载,它们产生的电能与传感器或电动机等传统负载不同,这些设备只有额外的损耗而没有沿用功能性。
降损措施:1. 通过合理安排电容、电感装置位置,使其发挥最大作用,降低电能损耗。
2. 不再使用不必要的电容或电感装置,并清理老化、短路或共振设备。
3. 使用变容或可调的电容或电感装置,以满足电源电压、负载特性及在不同负载条件下需求近似 nil 的容抗匹配。
四、配电变压器和配电变电所损耗配电变压器和配电变电所损耗是由于设备本身构造和材料的缺陷,生产和运行中的损耗以及老化、落后等多种因素导致的损耗。
配电网技术线损和降损措施分析配电网的技术线损是指在电能从发电厂输送到终端用户的过程中,因为电流的通过而产生的损耗。
线损包括电阻损耗、电感损耗和电容损耗等。
降损措施是为了减少配电网的技术线损,提高电网的效率。
配电网的技术线损是由多种因素造成的。
导线的电阻会造成电能的损耗。
这是由于导线的电阻会使得电流通过时产生热量,导致能量的损失。
电感是导线上电流变化时产生的电势感应。
在配电网中,电感会使得电能从电源到达终端时受到能量损耗。
电容也会导致能量损耗。
电容是指电路中两个导体之间的电势差随电流变化而变化。
在配电网中,电容会导致电能的损耗。
降损措施可以分为多个方面进行考虑。
首先是选择合适的导线材料和大小。
导线的电阻是导致线损的主要因素之一,因此选择具有低电阻的导线材料可以降低线损。
适当选择导线的大小也可以减少线损。
导线太细会导致电压降低,因此应选择合适的导线截面积。
其次是合理布置配电网的结构。
良好的配电网结构可以减少电感的损耗。
合理的布局能够使得电流的流动路径尽量短,减少电感对电能的影响。
还应避免过多的拐角和分支,以减小电容的损耗。
再次是改善配电设备的质量。
配电设备是电能从发电厂输送到终端用户的关键环节。
如果设备质量不合格,容易引起电能的损耗。
改善设备的质量,提高其效率,可以降低线损。
最后是加强配电网的监控和管理。
通过实时监控配电网的运行情况,及时发现和处理线损问题。
管理方面,可以采取合理的电能计量和电能结算制度,提高电能使用效率,减少不合理电能消耗。
降低配电网的技术线损是一个多方面的工作。
合理选择导线材料和大小,优化配电网结构,改善配电设备质量,加强监控和管理,这些都是降低线损的有效措施。
通过降低线损,可以提高配电网的效率,减少资源浪费,为用户提供更加可靠和稳定的电能供应。
电网损耗分析以及降损措施摘要:配电网中损耗原因有很多,其中线损和网损是最主要的两种。
本文首先介绍了线损和网损的理论计算方法,然后从多个角度提出了降低配电网的措施。
关键字:电网措施线损一、损耗分析1.1理论线损计算法线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。
平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。
比较有代表性的传统方法是均方根电流法。
均方根电流法的物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。
其计算公式如下:应用均方根电流法计算10kV配电线路线损主要存在以下问题:①由于配电变压器的额定容量不能体现其实际用电量情况,因此对于没有实测负荷记录的配电变压器,用均方根电流核与变压器额定容量成正比的关系来计算一般不是完全符合实际负荷情况的。
②各分支线和各线段的均方根电流根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到,而在一般情况下,实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同,因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。
这是产生误差的主要原因。
1.2网损计算法1.2.1均方根电流法均方根电流法原理简单,易于掌握,对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出日处仅装设电流表时是相当有效的,尤其是在0.4-10kV配电网的电能损耗计算中,该法易于推广和普及,但缺点是负荷测录工作量庞大,需24h监测,准确率差,计算精度小,日由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段,给计算带来困难,所以该法适用范围具有局限性。
1.2.2节点等值功率法节点等值功率法方法简单,适用范围广,对运行电网进行网损的理论分析时,所依据的运行数据来自计费用电能表,即使不知道具体的负荷曲线形状,也能对计算结果的最大可能误差作出估计,并且电能表本身的准确级别比电流表要高,又有严格的定期校验制度,因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确,且容易获取。
这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化,在本质上,这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题,或进一步转化为潮流计算问题,这种方法相对比较准确而又容易实现,因而在负荷功率变化小大的场合下可用于任意网络线损的计算,井得到较为满意的结果。
但缺点是该法实际计算过程费时费力,且计算结果精度低。
因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状态。
二、降损措施1.简化电网的电压等级.减少重复的变电容量城市电网改造工程要求做到:从500kV到380/220V之间只经过4次变压。
除东北部分电网采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5个等级外。
其它电网采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5个等级。
即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。
非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施。
2.提高输电容量,优化利用发电资源建设新的交流或直流输电线路,升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限,是提高输电容量的三种主要方法。
当采用架空输电线路,远距离大容量传输电能时,高压直流输电线路(HVDC)的效率比高压交流输电线路更高一些。
在同样的电压等级下,HVDC系统的输电容量是交流线路的2到5倍;而当传输的功率相同时,由于直流线路不传输无功功率,换流器的损耗仅为传输功率的1.0%~1.5%,因此HVDC输电系统的总损耗要小于交流系统。
提高现有线路的输电容量,可以提高电压等级,增加导线截面积及每相的分裂导线数,或采用耐高温线材。
最近耐高温线材技术的进步,为减轻中短距离输电线的热稳定极限的限制提供了一条有效途径。
采用耐高温线材的输电线传输的电流是普通线材输电线(例如铝包钢增强型导线)的2到3倍,而它的截面直径与普通导线相同,不会增加杆塔等支撑结构的负担。
在许多情况下,由于电压约束、稳定性约束和系统运行约束的限制,输电线路的运行容量远低于线路的热稳定极限。
许多技术即针对如何提高输电容量的利用程度而被发明出来。
例如,当发生“并联支路潮流”或“环路潮流”问题时,调相器常被用来消除支路的热稳定限制。
串联电容补偿是另一种远距离高压交流输电线路常用的提高输电容量的方法。
现在人们利用大功率电力电子技术开发了一系列设备,统称为柔性交流输电设备,它可以使人们更好地利用输电线、电缆和变压器等相关设备的容量。
据估计,柔性交流输电设备的推广应用,可以将现在受电压约束和稳定约束限制的线路的最大输电容量提高20%~40%。
3.合理进行无功补偿,提高电网的功率因素无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。
3.1集中补偿:在变电站低压侧,安装无功补偿装置(电容器),安装配置容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算,安装电容补偿装置的目的是根据负荷的功率因数的高低而合理及时投切电容器,从而保证电网的功率因数接近0.9,减少高压电网所输送的无功功率,使输电线路的电流减少,从而降低高压电网的网损。
3.2分散补偿:由于电力用户所使用的电器设备大多都是功率因数较低,例如工厂的电动机、电焊机的功率因数更低,为提高功率因数,要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器,其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同,不同的是用户就地补偿采用随机补偿,利用无功补偿自动投人装置及时、合理地投切无功补偿电容器,保证10kV电网的功率因数符合要求(接近0.9),从而减少10kV配电线路的电能损耗。
例如:10kV线路末端进行无功补偿,如补偿前0.7到补偿后功率因数达到0.9,经过补偿后,电能损失减少了39.5%,节能效果可见一斑。
4.抓紧电网建设,更换高耗能设备导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此,截面积小的线路电阻和电抗大,在输送相同容量负荷情况下,其有功和无功损耗大。
目前,配电网,特别是农网中,部分线路线径截面小,负荷重,导致线损率偏高。
此外,配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器,其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况,应抓紧网架建设,强化电网结构,并按配电网发展规划,有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造,更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。
5.降低输送电流、合理配置变电器5.1提高电网的电压运行水平,降低电网的输送电流。
若变电站主变采用有载调压方式调压,调压比较方便,根据负荷情况,随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内,最好略为偏高,避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降,同时也可提高线路末端的电压,使线路电流下降,从而达到降损目的,例如:电压水平从额定值的95%升到105%时,线路所输送的电流降低9.5%,电能损耗下降18.2%。
同样道理,对于用户配电变压器及10kV公用配变,可根据季节的变化,在规程规定电压波动范围内可合理调节配变的分接开关,尽量提高配网的电压运行水平,同样达到降损的目的。
另外,可根据负荷的大小,利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况,合理切换,实行并列运行或是一单台主变运行,减少变电站的主变变损。
5.2提高输配电网效率的另一项关键技术,就是提高电气设备的效率。
其中,提高配网变压器的效率尤其具有重大意义。
从节能的观点来看,因为配网变压器数量多,大多数又长期处于运行状态,因此这些变压器的效率哪怕只提高千分之一,也会节省大量电能。
基于现有的实用技术,高效节能变压器的损耗至少可以节省15%。
通常在评价变压器的损耗时,要考虑两种类型的损耗:铁芯损耗和线圈损耗。
铁芯损耗通常是指变压器的空载损耗。
因为需要在变压器的铁芯中建立磁场,所以不论负荷大小如何,它们都会发生。
线圈损耗则发生在变压器的绕组中,并随负荷的大小而变化。
因此它又被称为负荷损耗。
变压器的空载损耗可以通过采用铁磁材料或优化几何尺寸来减少。
增加铁芯截面积,或减小每一匝的电压,都可以降低铁芯的磁通密度,进而降低铁芯损耗。
减小导线的截面积,可以缩短磁通路径,也可以减小空载损耗。
降低负荷损耗有多种方法,比如采用高导通率的线材,扩大导线截面积,或用铜导线来替代铝导线。
采用低损耗的绕组相当于缩短了绕组导线的长度。
更小的铁芯截面积和更少的匝数,都可以减少线圈损耗。
从以上的分析可见,减少空载损耗可能导致负荷损耗的增加,反之亦然。
因此,降低变压器的损耗是一个优化的过程,它涉及物理、技术和经济等各方面因素,还要对变压器整个使用寿命周期进行经济分析。
在大多数情况下,变压器的设计都要在考虑铁芯及绕组的材料、设计,以及变压器的业主总费用等各方面因素后,得到一个折中的方案。
合理配置配电变压器,对各个配电台区要定期进行负荷测量,准确掌握各个台区的负荷情况及发展趋势,对于负荷分配不合理的台区可通过适当调整配电变压器的供电负荷,使各台区的负荷率尽量接近75%,此时配变处于经济运行状态。
在低压配电网的规划时,也要考虑该区的负荷增长趋势,准确合理选用配电变压器的容量,不宜过大也不宜过小,避免“大马拉小车”的现象。
另外严格按国家有关规定选用低耗变压器,对于历史遗留运行中的高损耗变压器,在经济条件许可的情况下,逐步更换为低损耗变压器,减少配电网的变损,从而提高电网的经济效益。
6.降低导线阻抗随着城区开发面积不断扩张,低压配电网也越来越大,10kV 配电网也不断延伸,如何规划好各个供电台区的供电范围将至关重要,随着居民生活水平的不断提高,用电负荷与日俱增,为了解决0.4kV线路过长、负荷过重的问题,在安全规程允许的情况下,将10kV电源尽量引到负荷中心,并且根据负荷情况,合理选择10kV配变的分布点,尽量缩小0.4kV的供电半径(一般为250m左右为宜),避免迂回供电或长距离低压供电。
目前,研究人员正在研究高温超导体,用它制成的高温超导输电线所能传输的电能是普通铜质线材的3到5倍。
即使算上用于超导材料冷却的消耗,采用高温超导线材的输电网的损耗,也要远小于普通的架空输电线和电缆。
与普通线材的5%到8%的电网损耗相比,采用高温超导线材的电网损耗仅为0.5%。
而且,如果用超导线材替代传统变压器绕组中的铜导线,还可以进一步降低网损。
以一个100兆瓦变压器为例,超导线圈变压器的总损耗(包括线损,铁耗和线圈冷却消耗)一般是普通变压器的65%到70%。
无论高低压的线路截面选择都对线损影响极大,在规划时要有超前意识,准确预测好该处在未来几年内的负荷发展,不得因负荷推测不准而造成导线在短期内过载。
在准确推测负荷发展的前提下,按导线的经济电流密度进行选型,并留有一定裕度,以保证配电网处于经济运行状态,实现节能的目的。