农村电网降损的主要措施(2004年论文)

农村电网降损节能主要措施 农村电网的损耗主要是变压器和低压线路的电能损耗。农村用电的特点是负荷季节性强，单相负荷占全部负荷的绝大部分。这些特点对农村电网的经济运行产生一定的影响，直接关系到供电企业的经济效益。降损应重点从降低技术线损和营业线损抓起，只有这样才能提高企业的经济效益，现降损措施有以下几种： 一、 抓好设备管理，降低技术线损。 1、 调整负荷使变压器处于经济运行状态 变压器并非在额定功率时最经济，一般变压器的最佳经济运行区为：1.333P0/PK·SE-0.75SE(P0、 P K、 P E 分别为变压器的空载损耗、短路损耗和额定容量）之间。运行在该区间的变压器损耗最低，运行最经济。 农村电网改造时由于考虑负荷发展需要，变压器容量一般选择偏大。要避免配变长期“大马拉小车”或经常过负荷运行，因网改规划不合理造成上述现象的，应及时调整配变容量或采用母子配变供电。 通过有效地调整负荷，使运行变压器负荷处于最佳经济运行区或其附近，是保持农网经济运行的主要内容之一。 2、合理调节变压器分接头 在满足低压侧负荷对供电电压要求的前提条件下，根据变压器运行中电源侧的电压变化范围和低压侧负载的大小，选取台区损耗最低的电压分接头，通过调整电压来降低变压器和低压线路的电能损耗，以达到降损节能的目的。运行电压与电网电能损耗的关系如下： 配电台区在负荷P时的可变功率损耗为： Pkh=3I2·Rdz=P2Rd8/（COS2φU2） 固定损耗为： Pgd=（U/Uk）2·P 0=U2 P 0/Ue2 式中：U—配电台区低压侧运行电压； Rdz—台区配变和线路的等值电阻； UE—配变低压侧额定电压； COSφ-功率因数 配电台区的总损耗为： ∑P= Pkh＋Pkh =P2 Rdz /（COS2φU2）＋U2 P 0/ Ue

从上式可看出，可变损耗与运行电压平方成反比，固定损耗与运行电压平方成正比。电

网的总损耗∑P随着运行电压U的变化是上升还是下降，取决于在配电台区在负荷P运行下可变损耗和固定损耗在总损耗中所占的比重大小来确定。 配电变压器有三个电压分接头，即：U1=1.05UIN UⅡ=UIN UⅢ=0.95UIN在负荷低谷季节里，低压负荷较小，固定损耗所占比重较大，此时应按电压高的分接头运行，降低负载侧电压，使变压器的固定损耗降低，从而降低整个电网的电能损耗，在负荷高峰季节里，低压负荷较大，可变损耗所占比重较大，此时应按电压低的分接头运行，提高负载侧电压，使变压器和低压线路的可变损耗降低，从而降低整个电网的电能损耗。 3、平衡低压侧三相负荷 由于农村配电台区的负荷特点，三相负荷往往很不平衡，使配电变压器和低压线路中的损耗大大增加。 使变压器损耗增加 配电台区变压器的功率损耗为： P=(Ia2+ Ib2+ Ic2)R 式中 Ia2 、Ib2 、Ic2 —变压器二次负载相电流； R—变压器二次相电阻。 三相负荷平衡时Ia2 = Ib2= Ic2 =I， 则变压器的功率损耗为： P1=3I2·R 当变压器运行在最大不平衡状态时，即 Ia =3I, Ib = Ia =0 ，则 P2=(3I)2·R=9I 2·R=3 P1 由上分析，在供相同负载的条件下，当 三相负载不平衡达到最大时，变压器的有功功率损耗是三相负载平衡时有功功率损耗的3倍。 使低压线损增大 在农村三相四线制低压供电网络中，其有功功率损耗为： P=( IA2 +IB2 +IC2+I02)·R 式中：IA 、IB 、IC—低压线路A、B、C相电流： I0—低压线路中性线电流； R—每相导线电阻值。 当三相负载平衡时， IA =IB =IC=1，I0=0，其有功功率损耗为：P1=3I2·R 例如：IA =IB =IC=30A，则： P1=3I2·R=3×302·R=2700R(W)=2.7R(KW) 当三相负荷不平衡时，其有功功率损耗为： P2=( IA2 +IB2 +IC2+I02)·R 例如：与上例输送相同功率，IA =60A IB =20A IC=10A I0=46A 则： P2=(602 +202+102+462)R=6216R(W)=6.216R(KW)> P1 由上分析，在输送相同功率的情况下，三相负载不对称运行造成的变压器和低压线路的损耗较对称运行要高得多，运行极不经济。因此农村电工要对单相负载特别是大功率单相负载所接相别认真进行管理，定期对三相负载不平衡度进行测量，当三相负载不平衡度大于20%时要及时进行调整。 4、低压电网采用三相四线制供电 计量环节上造成的电量流失，主要是大用户由于负荷波动大，电流互感器配比偏大，而实际负荷率偏小，电压互感器二次电压降过大造成的计量精度下降，因此要加强计量方面的管理。农村低压电网改造后，大多数三相四线制线路已架设到负荷处或离负荷很近，但有些电工想当然认为单相供电只使用两根导线较三相供电四根导线供电损耗低，分支线路采用单相供电。实际上单相供电在输送相同功率的情况下较三相供电线路线损要大得多，以下例分析：设低压负荷电流I=60A，当采用三相四线制供电，且三相负荷平衡时，IA =IB =IC=20A，I0=0 则在线路上产生的有功功率损耗为：P1=3I2·R=3×202·R=1200R(W)=1.2R(KW) 当采用单相线路供电时，相线和中性线上流过的电流相等。即 I=I0=60A ，则： P2=I2·R +I02·R=2×602·R=7200R(W)=7.2R(KW)=6 P1 由上分析，在输送相同功率的情况下，采用单相供电的线损是采用三相供电线损的6倍，因此，低压电网应尽量采用三相四线制供电，以降低线损。 5、采用电容无功补偿，提高低压电网功率因数 生产调度上，必须合理地进行有功电力和无功电力的平衡。有功电力的平衡，是指合理调度有功电源的出力，尽量调动效益机组的出力，同时，要平衡变配电设备的出力，尽量减少轻载，空载或是过载变压器的机率，平衡日负荷曲线，用经济手段来调节用户负荷。电力的平衡是指合理的调度无功电源的出力，合理地进行无功补偿投入，保持电网电压的正常运行值，不致偏高或偏低造成线损的增大。 客户功率因数及其对电网的影响 在客户用电负荷中,绝大部分用电设备都具有电感性负载,需要从电网中吸收无功功率。如果客户功率因数过低，势必会影响电网经济运行。 增加总电流，使电网中用电设备（变压器、电气设备、导线等）容量增大、因而增大供用电设备投资费用。 造成线路功率损耗，增大系统线损。 增大线路及变压器的电压损失，使调压困难。 造成发电机的无功出力超过有功功率出力，从而使发电机经常在低功率条件下运行，限制和减少了发电机的有功出力。 电力电容器的补偿方法、方式、原则 电力电容器：电力电容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期知、造价低、运行维护简便、自身损耗小等优点。 电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。串联补偿是把电容器直接到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。这种补偿方法所用的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电客户很少采用，并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功离因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，客户大都采用这种补偿方法。 电力电容器的补偿方式分三种：就地补偿、分段补偿和集中补偿。对于容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。补偿基本无功功率的电容器宜在变电站（配电室）内集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器宜分散补偿。 无功补偿设备的配置原则和要求：按照“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则，并采取“集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主”的方式安装电容器等无功补偿设备，使客户功率因数达到《供电营业规则》的有关规定。 无功补偿设备的配置要求 （1） 随器补偿。一般在最大负荷月的月平均功率因数，农村公用配变不低于0.85,容量为100KV·A以上的电力用户不低于0.9。补偿容量按配变容量的5%—10%，容量为100KV·A以上配变应安装自动无功实偿装置。 （2） 随机补偿。补偿电容器安装在长时间运行的大容量（5KW及以上）电动机、电焊机、大型电力排灌站附近，实现无功就地平衡。 （3） 线路补偿。补偿装置集中安装在从首段起线路长度的2/3处或负荷中心或分支线的1/2处。 （4） 集中补偿。在变电所10KV母线工厂、车间低压动力母线上装置电容器组，根据电压和功率因数进投切，以提高运行电压，降低线损。 △P%=（1-COS2φ1/ COS2φ2）×100% 式中，COS2φ1 ,COS2φ2—低压电网原功率因数和无功补偿后的功率因数。 由此，计算出提高功率因数后（功率因数等于0.9）的降损效果如下表所示。 功率因数与降低线损的关系 原功率因数 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 可变损耗降低(%) 56 48 40 31 21 11 0 核准理论线损，提供线损依据。 要分线、分电压、分台区进行理论线损计算，同时，要规范抄表周期，确保供售电量同期统计与核算。 合理选择供电半径，低压不超过0.5km，负荷小，用户分散，在满足末端电压质量情况下，可延长到1km。高压不超过15km。配变应安装在负荷中心。