降低线损的方法
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降低线损的方法与措施
线损是供电企业重要的经济指标,它直接影响着企业的经济效益以及经济管理水平 ,是历来供电企业探讨的热点话题。本文针对十几年来的实践经验结合实际,从线损的分析入手,提出具体的改进方法和措施。
一、 功率因数与线损的关系
功率因数是供电系统一项重要技术经济指标,用电设备在消耗有功功率的同时,还需要大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是电气设备在消耗一定有功功率的同时所需的无功功率,用户功率因数的高低,对于电力系统的发.供.用电设备的充分利用,有显著的影响。适当提高功率因数,不但可以充分发挥发.供.用电设备的生产能力,减少线路损失,改善电压质量,而且可以提高用户设备的工作效率,为用户本身节约电能。线损主要是由线路损耗和变压器损耗构成。
1.由于线路使用的导线存在着电阻,电流通过时,线路本身要产生有功功率损耗,其功率损耗又与电流的平方成正比,当线路在输送一定的有功功率时,线路的电流又与功率因数成反比。不仅如此,线路的损耗还与线路的负荷距的大小,导线截面以及通过电流的大小有一定的关系。因此,提高功率因数,减少线路电流,增大导线截面,都是减少线路损耗的有效方法。
2. 变压器的有功功率与功率因数的关系。系统中运行的变压器输出一定的有功功率,其铜损与变压器所带的有功功率的平方成正比,而视在功率又与变压器的功率因数成反比。所以,当变压器输出一定的有功功率时,功率因数的提高就能减少变压器需用的容量,从而提高变压器的供电能力。但实际由于变压器配备不合理以及利用率低,也是造成损耗增大的原因。
3.通过以上的分析看出,提高功率因数对于节约电能,降低损耗,提高变配电设备的供电能力是有利的。特别是对于当前正在进行的农村电网改造来说,还应根据用电负荷的特点,合理配置无功补偿装置,同农村电网改造工程一并进行设计、施工、运行,显得更有实际意义。
二、 降低线损的技术及组织措施
1. 通过增加投资费用,更新改造原有的设施,达到降低线损的目的。首先,对电力系统硬件进行建设 ,对发、供电系统增设补偿装置,如增加调相机和集中补偿的电力电容无功补偿器。对系统补偿应按“分级补偿,就地平衡”的原则,以集中、分散和随器补偿相结合的方案,一般在变电所内采取10kv母线安装补偿电容器作为集中补偿,对10kv配电线路上安装并联电容器进行分散补偿,对容量在30kvA配变随器就地补偿,使配变自身无功损耗得以就地补偿。对10kvA及年运行小时在1000h以上的电动机重点进行随机补偿,或是在低压母线也集中安装无功补偿装置。经过一系列的无功补偿措施,将电网的功率因数保持在0.9以上。其次,加强电网系统运行特性的管理,合理调整运行方式,合理投切电网的无功补偿装置,如调相机、电力电容装置和专发供给系统的无功发电机组等方式来降低电网的功率损耗和能量损耗,对变压器的各电压等级的输入输出电压,做及时调整,以保证各电压等级下,首创末端电压值在额定值的±10%范围内运行,以减少电能损失和提高供电质量。
2. 在配电系统中合理配置输配电变压器,对高耗能变压器进行更新改造。按照国家明令在1998淘汰S7、SL7系列高能耗变压器,选用S9系列的节能性变压器。对长期处于轻载运行的或长期处于满载、超载运行的变压器,应及时给予调整(一般按高峰负荷千瓦数的1.25倍容量选择变压器)。一般配变出力在65%~75%时效益为最高。配电变压器应尽量安装于负荷中心,其供电半径不超过500米,保持变压器三相输出电流相对平衡。如
三相负荷不平衡,将增加线损,各相负荷电流不相等,在相间产生不平衡电流,这些不平衡电流在相间引起损耗,还在中性线上引起损耗。如三相负荷平衡,则向量电流
IA+IB+IC=0,否则中性线将流过电流,引起损耗,一般要求变压器的电流不平衡率≤10%。因不对称负荷引起的供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。因此,要求变压器的三相电流值应接近平衡。
3.根据最大负荷和相对负荷的利用小时数与经济电流密度比较,合理配制导线截面或更换导线截面。一般农村采用的架空钢芯铝绞线,按经济电流密度1.65计算,10kvLGJ不得小于35mm2,同时对线路的接头处理,接触电阻一般较小,如果施工工艺较差,接触电阻将猛增,而此处的电能损耗和接触电阻成正比。因此提高对接头的工艺处理水平,以减少接触电阻,对电力线路定期进行巡查,及时发现处理泄漏和接头过热事故。并对电力线路的树木应经常性的砍伐和剪枝,消除沿线的各类障碍,以减少泄漏电流,降低线损。
4. 强化计量装置的技术管理。对计量表计应进行巡视检查,按技术要求淘汰高能耗表计,如DD28等系列机械式电能表,对计量表进行定期轮校,尤其是大负荷用户要巡视检查到位,并安装准确等级较高的高压计量装置,在计量管理上,尽力采用新技术、新工艺、新设备,以提高计量表计的准确等级。
5.完善各类线损考核管理体系。采取线损分级管理,指标分解,责任到人。定期开展线损分析,做好六项对(下转第124页)(上接第157页)比分析:统计线损率与理论线损率的对比;理论线损与经济线损的对比;固定线损与可变线损的对比;现实线损与历史线损的对比;当前线损与年平均线损的对比;计量总表与分表电量的对比。强化抄表管理,使其管理制度化、规范化、系统化、标准化。严格反窃电措施,大力宣传依法治电,依法用电,加大巡视检查力度,保障计量装置安全运行,正确计量,不给窃电者有可乘之机,严防偷、漏、差错等问题的发生。建立并完善计量装置的抽检和轮校制度,确保电能表的计量精度准确无误。
降低线损和线损的管理是一项长期艰巨的工作,随着经济体制不断发展和社会的全面进步,电力行业作为能源企业,必须坚持降损节能,走可持续发展之路。降低线损是电力行业的当务之急,我们在今后应不断采用新技术,利用配网自动化,数据无线远传等先进技术,提高配网降损管理水平,争创企业更大效益。
浅谈降低线损的方法与措施
【摘要】 线损是供电企业重要的考核指标之一,它直接影响着企业的经济效益,经营管理水平及其它的各项电能质量的高低。历来是供电企业探讨的热点问题,本文针对作者几年来的实践经验,结合实际,从线损分析入手提出一些具体的改进方法和措施。
一、 功率因素与线损的关系
功率因数反映的是用电设备消耗一定有功功率与视在功率的关系,用cosφ表示为:
功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标,用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。适当提高用户的功率因数,不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。线损主要是线路损耗和变压器损耗构成,下面我们看功率因素与线路、变压器的关系。
(1)输配电线路的有功功率损耗与功率因数的关系
由于线路使用的导线存在着电阻,电流通过线路时,线路自身要产生有功功率损耗,其有功功率损耗又与电流平方成正比,线路在输送一定的有功功率时,线路的电流又与功率因数成正比。所以,线路在输送一定的有功功率时,线路自身产生的有功功率损耗与功率因数的平方成反比,提高功率因数就能降低线路的有功功率损耗,由于输送一定负荷时线路的有功功率损耗可以用下式表示:
(2)变压器的有功功率损耗与功率因数的关系
变压器在运行中,输出一定的有功功率时,其铜损耗与变压器所带负荷视在功率的平方成正比,而视在功率又与变压器的功率因数成反比,即可表示为:
由于变压器在输出一定有功功率时,其需用容量(视在功率)与变压器的功率因数成反比,所以当变压器输出一定有功功率时,功率因数提高就能减少变压器的需用容量,从而提高变压器的供电能力。
通过上面的分析可以看出,提高功率因数对于节约电能,降低损耗,提高变配电设备的供电能力是极其有利的,特别是对于当前正在进行的农村电网改造来说,除了应该按《农网改造工程技术原则》的要求进行踏勘、设计、施工外,还应该根据农村用电负荷的特点,合理配置无功功率补偿装置同农网改造工程建设一并进行设计、施工,显得更加重要。
线损主要由技术线损和管理线损两部分组成。降损应以技术降损为基础,但管理线损也不容忽视。
二、降低线损的技术措施
降低线损的技术措施可分为建设性措施和运行性措施两种。
1.建设性措施
通过增加投资费用,更新改造原有设施,从而达到降低线损的目的,具体可以从以下几方面考虑:
(1)加快高耗能变压器的更新改造。为降低变压器自身的损耗,宜选用S11系列低耗能变压器或非晶合金变压器;
(2)合理配置变压器。对于长期处于轻载运行状态的变压器,应更换小容量变压器;对于长期处于满载、超载运行的变压器,应更换容量较大的变压器。变压器容量的选择,一般负荷在65%~75%时效益最高。配电变压器应尽量安装于负荷中心,且其供电半径最大不超过500米。农村用电有其自身的特点,受季节和时间性的影响,用电负荷波动大,有条件的地方可采用子母变供电,在负荷大时进行并联运行,一般负荷可采用小容量变压器供电,负荷较大时可用大容量变压器供电。无条件的地方一般要考虑用电设备同时率,可按可能出现的高峰负荷总千瓦数的1.25倍选用变压器;
(3)增建线路回路,更换大截面导线。根据最大负荷和相应的最大负荷利用小时数,与经济电流密度比较,如果负荷电流超过此导线的经济电流数值,应采取减少负荷电流或更换导线,架设第二回线路,加装复导线。我市农网采用的架空钢芯铝绞线较多,在选择导线截面时其经济电流密度选1.65进行计算,10kV架空LGJ不应小于35mm2,低压架空LGJ不应小于16mm2;
(4)增装必要的无功补偿设备,进行电网无功优化配置。功率因数的高低,直接影响损耗的大小,提高功率因数,就要进行无功补偿,无功补偿应按"分级补偿、就地平衡"的原则,采取集中、分散和随器补偿相结合的方案。对没有安装集中补偿装置的变电所10kV母线上加装补偿电容器,使无功得到平衡。在线路长负荷大的10kV线路上安装并联电容器进行分散补偿;对容量为30kVA及以上的10kV配变应随器就地补偿,使配变自身无功损耗得到就地补偿;对7.5kW及以上年运行小时数在100h以上的电动机重点进行随即补偿。低压线路也应安装无功补偿装置,通过一系列的无功补偿措施,将电网的电力率保持在0.9以上;
(5)强化计量装置的更换与改造。用电计量装置应安装在供电设施产权界处,并提高计量装置的准确度。选用86系列宽幅度电能表或电子式电能表、防窃电能表有非常可观的降损效果。它的主要优点是:①自耗小(0.3W左右);②误差线性好;③准确度高;④抗倾斜;⑤正反向计数;⑥有较强的防窃电性能。实行一户一表计量每户电量并作为收费的依据,有利于监督、分析用电损失情况,及时消除损耗高的原因。如我市在2000年5月的第一批农网改造,其中洋汾水村就是采用DDS89宽负荷电子式电能表,线损率由原来的25%下降到13%。
2.运行性措施
运行性措施是指在已运行的电网中,合理调整运行方式以降低网络的功率损耗和能量损耗。实际操作中的主要方法有:
(1)电压的调整。变压器的损耗主要是铜损和铁损,而农网中一般变压器的铁损大于铜损,是配电网线损的主要组成部分。如果变压器超过额定电压5%运行时,变压器铁损增加约15%以上;若超过电压10%则铁损将增加约50%以上;当电网电压低于变压器的所用分接头电压时,对变压器本身没有什么损害,只是可能降低一些出力;同时电动机在0.95Ue下运行最经济,所以适当降低运行电压对电动机亦是有利的。如果变压器铜损大于铁损时,提高运行电压,则有利于降损。因此及时调整变压器的运行分接头(要保证正常电压偏差),是不花钱就可降低线损的好办法;
(2)三相负荷平衡。如果三相负荷不平衡,将增加线损。这是因为三相负荷不平衡时,各相的负荷电流不相等,就在相间产生了不平衡电流,这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外,还将在中性线上引起损耗,这就增加了总的线损。如果三相负荷平衡,则向量差为零,即
IA+IB+IC=0
应当尽可能使各相负荷相对平衡,否则,中性线上将有电流流过。中性线上流过的电流越大,引起的损耗也越大。因此在运行中经常调整变压器的各相电流,使之保持平衡,以降低线损。一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,因为不对称负荷引起供电线路损耗的增加与电流不对称度的平方成正比。在低压三相四线制线路中线路的电流不平衡附加线损也是相当大的,定期地进行三相负荷的测定和调整工作,使变压器三相电流接近平衡,这也是无需任何投资且十分有效的降损措施;
(3)导线接头处理。导线接头的接触电阻一般较小,如果施工工艺较差时,接触电阻将猛增,而此处的电能损耗和接触电阻成正比,除提高施工工艺减少接触电阻的办法外,另外可以在接头处加涂导电膏的办法,使点与点的接触变成面与面的接触,从而进一步减少接触电阻;
(4)加强对电力线路的维护和提高检修质量。定期进行线路巡查,及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故,可以减少因接头电阻过大而引起的损失。对电力线路沿线的树木应经常剪枝伐树,还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件。
三、降低线损的管理措施
线损管理应建立一个严格的管理体系,只有完善线损管理考核体系,实行线损分级管理,才能做好责任到人,指标分解,各负其责;只有通过层层落实责任制,严格考核兑现才能使供电所的管理有章可循。
定期开展线损分析,做好七项对比分析:统计线损率与理论线损率的对比;理论线损率与经济线损率的对比;固定损耗和可变损耗的对比;现实与历史问题的对比;当前水平与年平均水平的对比;计量总表与分表电量的对比;线路或设备之间、季度和年度之间、班组之间的线损综合对比。
实现农村供电所的线损闭环管理,即:月理论线损计算;对照月完成指标进行分析;找升降的原因;制定改进措施;落实措施到位;总结上升理论。要建立健全农电线损营销管理制度,首先要实施表、管理双轨制,堵塞各种漏洞。
营销管理要制度化、规范化、标准化、系统化,确保电量在抄、核环节正确无误;制定定期抄表制度,强化动态抄表管理,定期和不定期地按线路同步查抄计量总表和分表,严防偷、漏、差、错等问题的发生;建立并完善计量装置的抽检和轮校制度,确保电能表的计量精度准确无误。