綜述電網(wǎng)改造中配電網(wǎng)絡中的降損節(jié)能等問題

1、綜述電網(wǎng)改造中配電網(wǎng)絡中的降損節(jié)能等問題1配網(wǎng)改造方面的降損措施(需要增加投資費用的建設性措施)配網(wǎng)改造需對電網(wǎng)進行合理的總體規(guī)劃,以改善配電網(wǎng)絡的布局和結構。合理的總體規(guī)劃能有效地降低線損,得到的經(jīng)濟效益是不可估量的。如:乳源縣小水電資源比較豐富,一些山區(qū)鎮(zhèn)由于用電負荷少,小水電全部往外送,其線損率長期居高不下。在安排小水電上網(wǎng)時,不要只考慮暫時的經(jīng)濟利益,把上網(wǎng)點安排在路徑長、導線截面小的支線上,而要用規(guī)范的線路引到負荷中心。如果上網(wǎng)負荷比較大,造成主干線損耗過大,就把線路架設到變電所。這種做法還可以避免出現(xiàn)支線用戶豐水期線路末端用戶電壓過高而迫使小水電停發(fā)的現(xiàn)象,取得了較好的社會和經(jīng)濟效

2、益。配網(wǎng)改造中降低線損可通過加強以下幾項技術措施來實現(xiàn)。1.1合理確定供電電源點,正確選擇電力線路的路徑,控制供電半徑電源布置的方式不同,電能損失和電壓損失有很大的差異。電源應盡量布置在負荷中心,負荷密度高,供電范圍大時,優(yōu)先考慮2點或多點布置。多點布置有顯著的降損節(jié)能效果,同時也能有效地改善電壓質量。供電半徑應根據(jù)負荷分布并按電壓降進行選擇,以損耗校核。在規(guī)劃設計時,應考慮遠期負荷增長的需要,一般壓降不應超過線路額定電壓的5%,每回出線輸送功率一般不應超過2 000 kVA,若過大,則應考慮增加出線回數(shù)或新增電源布點。這種方法的降損節(jié)能效果比較顯著,但供電范圍大時,實行多點布置投資較大,應當

3、通過技術經(jīng)濟比較。1.2優(yōu)化線路結構,合理選擇導線截面配電線路電能損耗的絕大部分在主干線段,因此降低主干線段上的電能損耗是線路降損節(jié)能的一個主攻方向。減少主干線段的電壓降還能提高全線路的電壓質量。對于主干線段的技術降損可采取多種方法,比如增大導線截面或加裝復導線來增大線路的輸送容量,提前分流,轉移負荷,有時甚至還可以架設第二回線路等。導線的選擇應首先考慮末端電壓降(10 kV允許5%,低壓允許7%),同時考慮經(jīng)濟電流密度,并結合發(fā)熱條件、機械強度等確定導線的規(guī)格。合理選擇導線截面是降低主干線段損耗的一項切實可行、立竿見影的技術措施,線路的能量損耗同電阻成正比,增大導線截面可以減少能量損耗。但導

4、線截面的增加,線路的建設投資也增加。所以在實施時,要作經(jīng)濟核算,以免資金回收年限過長造成經(jīng)濟上的不合理。這種方法是電網(wǎng)改造中常采取的措施之一。1.3對電能計量裝置進行技術改造或者更換大用戶由于負荷變動大,電流互感器變比偏大而實際負荷偏小的現(xiàn)象,電壓互感器二次壓降過大造成的計量精度下降現(xiàn)象,大量的照明戶表由于設備老化存在著計量精度不合格且偏慢的現(xiàn)象,普通存在。因此,應逐步更換使用年限長的淘汰表,采用新型DD862型電能表,在條件允許情況下最好采用電子表,因為電子表的誤差以及表損都遠遠低于機械表。據(jù)計量部門測試,機械式電表(DD862型)每月要耗損電量約1 kWh,而電子式電表每月只耗損電量約0.

5、4 kWh,減少約60%的表損。逐步改造和更換新型電能表,投資較小,且大大提高了計量精度,有效地降低了線損,是電網(wǎng)改造中常采取的措施之一。1.4提高電力網(wǎng)的電壓等級雖然線路的導線和變壓器繞組中的功率損耗與電壓的平方成反比,而變壓器鐵芯的功率損耗卻與電壓平方成正比。因配電變壓器是電網(wǎng)的重要組成部分,它的損耗占電網(wǎng)總損耗很大的部分,因此,應根據(jù)負荷的變化對母線電壓適時調整,降低電網(wǎng)的電能損耗。減少重復的變電容量和采用節(jié)能型配變更換高能耗配變是一項切實可行的節(jié)能技術措施,具有明顯的經(jīng)濟效益。電網(wǎng)升壓后可降低電網(wǎng)的電能損耗,電網(wǎng)電壓與線損率關系見表1。在無功功率充足的地方,可加裝能升高電力網(wǎng)運行電壓水

6、平的設備,如調壓變壓器。但必須注意,在系統(tǒng)中無功功率供應緊張時,用調整變壓器分接頭來提高電力網(wǎng)電壓的辦法,將使負荷的無功功率損耗增加。這種方法對降低電能損耗比較明顯,但投資明顯增加。采用該方法時,應當通過技術經(jīng)濟比較。1.5重視無功補償,降低設備損耗在有功功率合理分配的同時,重視無功補償,做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送,增設無功補償裝置,提高負荷的功率因數(shù)。合理地配置無功補償裝置,改變無功潮流分布,減少有功損耗和電壓損耗,減少發(fā)電機送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o功功率,使線損大為降低,還可以改善電壓質量,提高線路和變壓器的輸送能力.在負荷的有功功率P不變

7、的條件下,功率因數(shù)COS1意味著負荷產生了無功電流,把功率因數(shù)由COS1提高到COS2,降低線損的效果可用下式計算:P=(1-COS21/COS22)100%由此可計算出提高功率因數(shù)后的降損效果,見表2。1.5.1提高功率因素對線路的影響在配電網(wǎng)中線路的年電能損耗為:A=3RI 2max10-3=P max10-3=P 2R10-3/(U2COS2)式中P max年內線路輸送最大負荷時的有功功率,k W;I max裝置所通過的最大負荷電流,A;最大負荷損耗時間,h,其值可由年負荷曲線確定。將功率因數(shù)由COS1提高到COS2時,線路中的功率損耗降低率為:P%=1-(COS1/COS2)2100%

8、當功率因數(shù)由0.7提高到0.9時,線路中的功率損耗可減少39.5%。1.5.2提高功率因素對變壓器的影響當電壓為額定值時,在農用配電網(wǎng)中變壓器的年電能損耗為:A=nP0t+S2maxPK/(nS2n)式中P0變壓器的鐵損,kW;PK變壓器的銅損,k W;S n變壓器的額定容量,kVA;S max變壓器的最大負荷,kVA ;t變壓器每年投入運行的小時數(shù),h ;n并聯(lián)運行的變壓器臺數(shù);最大負荷損耗時間,h,其值可由年負荷曲線確定。由于最大負荷損耗時間與功率因數(shù)COS有關,當COS增大時,輸送的無功功率減少,相應的值也就減少,因而電網(wǎng)損耗也就明顯降低。無功補償設備主要有同步調相機、靜止補償器、電力電

9、容器。無功需要量大時可用同步調相機,無功需要量小時可用電力電容器,沖擊性負荷用靜止補償器。無功補償設備的放置地點要根據(jù)實際情況而定。無功補償是日常運行中最常用、最有效的降損節(jié)能技術措施之一,無功分散補償更能實現(xiàn)無功的就地平衡,對降低供電線損,提高配網(wǎng)供電能力,改善電壓質量都有重大意義。所以,在配電網(wǎng)建設與改造中應大力推廣無功補償技術。2線損管理方面的降損措施2.1進行高、低壓線損的理論計算,制定切實可行的線損指標和線損考核管理制度制定合理的線損指標,應對電網(wǎng)的理論線損率進行計算,特別應開展低壓理論線損率的計算。需及時整理出電網(wǎng)改造完成后線損理論計算的基礎數(shù)據(jù),利用切實可行的線損理論計算軟件對電

10、網(wǎng)進行高、低壓線損理論計算,再結合實際制定出合理的線損指標與線損考核獎懲辦法,層層考核,縣局考核供電所,供電所考核包片員工,做到有考核、有兌現(xiàn)。為了便于管理,高、低壓線損要分別考核。2.2保證變壓器的經(jīng)濟運行根據(jù)負荷的變化適當改變投入運行的變壓器臺數(shù),可以減少功率損耗。當負荷小于臨界負荷時,減少一臺運行較為經(jīng)濟;反之,當負荷大于臨界負荷時,并聯(lián)運行較為合理。由于變壓器的損耗占全系統(tǒng)總線損量的30%60%,故降低變壓器的損耗是電網(wǎng)降損的重要內容。2.3合理布局低壓線路,調整負荷曲線,平衡三相負荷三相供電是降損行之有效的手段。在同樣線路長度的情況下,由于三相供電,中性線沒有電流,當然中性線也不存在

11、電壓,相當于負荷的一端直接接在了變壓器的中性點上,線路的阻抗明顯減少一半,線損自然也減少一半。負荷峰谷差大,在供電量相同的情況下線損大。變壓器的三相負荷不平衡時,特別是低壓網(wǎng)絡,既影響變壓器的安全運行又增加了線損。這是因為三相負荷不平衡時,各相的負荷電流不相等,就在相間產生了不平衡電流,這些不平衡電流除了在相線上引起損耗外,還將在中性線上引起損耗,這就增加了總的線損。如果三相負荷平衡,則向量差為零。應當盡可能使各相負荷相對平衡,否則,中性線上將有電流流過。中性線上流過的電流越大,引起的損耗也越大。因此在運行中經(jīng)常調整變壓器的各相電流,使之保持平衡,以降低線損。規(guī)程規(guī)定:一般要求配電變壓器出口處

12、的電流不平衡度不大于10%(因為不對稱負荷引起供電線路損耗的增加與電流不對稱度的平方成正比),干線及分支線首端的不平衡度不大于20%,中性線的電流不超過額定電流的25%。這是因為在配電系統(tǒng)中,有的相電流較小,有的相電流接近甚至超過額定電流,這種情況下,不僅影響變壓器的安全經(jīng)濟運行,影響供電質量,而且會使線損成倍增加。若1條公用配電線路等值電阻為R,通過最大電流為IA=IB=IC=I,則在三相電流平衡時的有功功率損失為P=3I2R。三相電流不平衡時,有負序和零序電流分量,以平衡時的正序電流即I=IA=I1為標準,這時的有功功率損失為:P=3(I 21R1+I 22R2+I 20R0)=3I 2(

13、1+22)+20KRR式中R1、R2、R0、R分別為正序、負序、零序和等值電阻,且R1=R2=R;KR=KR/R1,一般大于4;2、0分別為負序和零序電流的不平衡系數(shù),2=I2/I1,0=I0/I1。從上式可見,三相電流不平衡程度越大,有功功率損失也就越多。對于峰谷差較大的負荷,應采取雙回路的供電方式,而對三相不平衡的負荷,調整負荷是主要手段。定期地進行三相負荷的測定和調整工作,使變壓器三相電流接近平衡,這是無需任何投資且十分有效的降損措施。2.4加強電網(wǎng)的維護工作在電網(wǎng)運行中,電能可能由于配電網(wǎng)中帶電設備絕緣不良而有漏電損耗。為避免這種損耗,可以通過加強電網(wǎng)的維護工作來降低。維護工作主要是定期清掃線路、變壓器、斷路器等的絕緣子和絕緣套管,清除與導線相碰的樹枝及搭在線路上的鳥巢。2.5加強營業(yè)管理,強化用電監(jiān)察崗位責任制,減少內部工作的差錯為防止竊電和違章用電,要堅持定期和不定期的用電檢查,