10kV长线路系统通用降损方法与节能技术分析

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:王菲
[导读] 10kV长线路系统是配电网的主要组成部分,其线损在配电网整体线损中占比较高
        摘要:10kV长线路系统是配电网的主要组成部分,其线损在配电网整体线损中占比较高。基于此,文章从10kV长线路系统的线损入手,借鉴某地区成功经验,总结10kV长线路系统的通用降损方法及节能技术,为电力企业降低配电网损耗提供帮助,推动电力行业健康可持续发展。
关键词:10kV长线路;降损方法;变压器

前言:线损是指配电网运行期间的电能损失,与电力企业的经济效益息息相关,可体现出配电网的规划水平、生产状况及运行状况。为保障自身经济效益,电力企业需从技术与管理两方面入手,进行配电网改造与管理优化,降低配电网的损耗。
1 10kV长线路系统线损分析
        在10kV长线路系统中,线路损耗包括以下三类:其一,固定损耗,不受线路负荷变化影响的损耗,如10kV长线路的电晕损耗、电气设备的铁损与绝缘子损耗、电能表损耗等;其二,可变损耗,受电路负荷变化影响的损耗,如10kV长线路、变压器、接户线及电能表等部分的铜损;其三,其他损耗,由10kV长线路系统管理引发的损耗,如误接线、违章用电、绝缘不良故障、抄表错误或线损计算错误等引发的损耗[1]。为控制上述损耗,电力企业开展一系列降损措施,但普遍存在降损措施执行力不足、可行性偏低及无功补偿不到位等问题,导致线损指标难以达成。就此,关于10kV长线路通用降损方法及节能技术的研究具备实践意义。
2 10kV长线路系统通用降损方法及节能技术
        某地区共有35条10kV长线路,在统计的线损数据中,10kV长线路的线损占总线损的39%。对线损率高的10kV长线路分析发现,导致线损高的原因有变压器损耗大、重载变压器铜损大、导线截面面积小、线路过长等。电力企业据此采取一系列措施进行改进,将线损降低14%,降损效果显著,值得其他单位借鉴学习。就此,本文结合该电力企业采取的措施,总结通用降损方法与节能技术。
2.1 10kV长线路系统通用降损方法
        该企业采取的降损方法可总结为三类,分别是技术类、建设类与运行类:
        在技术类通用降损方法中,电力企业可通过输配电层次降低;输电等级提升;线路布局优化;提高用电负荷率;增加无功补偿;优化输配电变压器配置等措施,实现降损的目的。在该电力企业中,技术人员采取如下措施:(1)提高用电负荷率,在部分10kV长线路运行中,负荷电流的波动幅度较大,高负荷与低负荷间差值较大,用电负荷率较低,线路损耗增多,技术人员需加强负荷管理,提高用电负荷率,实现均衡用电,减少线路损耗;(2)增加无功补偿措施,在10kV长线路运行中,其电流划分为有功和无功两种,无功电流分量越大,线路损耗越大。技术人员在10kV长线路中增设无功补偿装置,降低无功电流,减少线路损耗。
        在建设类通用降损方法中,电力企业可通过优化电网结构;升压改造;并列线路改造;加大导线截面;优化不合理接线方式;配置调压变压器等措施,实现降损的目的。在该电力企业中,技术人员采取如下措施:(1)升压改造,技术人员可将10kV长线路的非标准电压剔除,优化系统电压等级,简化供电流程,强化系统供电能力,减少线路损耗,技术人员将区域内的所有6kV供电电压更换为10kV供电电压,将35kV变电站改造为110kV变电站,并将110kV电压与10kV长线路连接,减少35kV供电,降低功率损耗;(2)加大导线截面,技术人员重新更换截面不符合要求的导线,根据线路投入运行后5-10年内的最大负荷,计算导线截面,并通过机械强度完成导线校验,确保其符合10kV长线路运行要求;(3)优化不合理接线,该电力企业的10kV长线路存在迂回供电线路,加大供电半径,增加线路损耗,技术人员结合区域地理条件,改造10kV长线路路线,按照去弯取直原则减少供电半径。
        在运行类通用降损方法中,电力企业可通过平衡三相用电负荷;做好设备检修、采取带电作业;提高电网运行电压等措施,实现降损的目的。在该电力企业中,技术人员采取如下措施:(1)平衡三相用电负荷,在10kV长线路系统中,三相负荷平衡可使三相电流数值一致,使中性线的电流保持为0,此时不产生线路损耗,而三相负荷不平衡,会中性线产生较大的电流,引发线损,技术人员需在10kV长线路中引入三相负荷平衡装置,将中性线电流控制在0,降低线损;(2)做好设备检修,采取带电作业,在10kV长线路系统的日常检修中,电力企业可安排工作人员进行带电作业,在系统正常运行的情况下,检查电气设备及线路的运行参数,避免线路检修停止供电,改变系统运行模式,加大线路损耗。
2.2 10kV长线路系统节能技术
        在10kV长线路系统中,节能技术主要用于配电变压器中,部分配电变压器的季节性负荷存在不平衡问题,不仅会降低供电质量,还会浪费电能,引发“大马拉小车”现象,对电力企业造成经济损失。针对该问题,技术人员需采取有效节能技术,对配电变压器进行改造,实现节能降损的目标。在该电力企业,技术人员引进互带运行方式(如图1所示),优化配电变压器的运行方式。在冬季高负荷工况下,将台区间的联络刀闸断开,配电变压器分别负责所辖区域的供电;在春秋低负荷工况下,将联络刀闸闭合,将其中一个配电变压器的令克及刀闸断开,由另一台配电变压器负责两个区域的供电,以此实现资源共享,节约能源。

图1 配电变压器互带运行示意图
        在互带运行方式实施后,10kV长线路系统配电变压器的全年能耗从10.41千瓦时,降至7.13千瓦时,每年可节约3.28千瓦时的电能,节能效果显著;改造前的配电变压器线损导致的经济损失达6.04万元,互带运行后配电变压器的经济损失降至3.93万元,每年节约2.11万元。需要注意的是,互带运行方式并非适用于所有的配电变压器,其应用有明确的条件:其一,负责不同区域的两台配电变压器距离较近,且二者的0.4kV线路可互联;其二,配电变压器均符合季节性负荷变化;其三,在低负荷工况下,一台配电变压器具备两个区域供电的能力[2]。就此,在电力企业改造配电变压器时,需在满足上述三项条件的基础上,引进互带运行方式,保障节能技术的功能发挥,实现节能降损的目的。
结论:综上所述,在10kV长线路系统中,导致线损增大的原因有多种,电力企业需根据线损原因采取针对性降损措施。通过本文的分析,通用降损方法包括,同时,为保障10kV长线路运行经济效益,电力企业需注重变压器的改造,引进 节能技术,降低其能耗,提高10kV长线路系统整体效益。
参考文献:
[1]曾晓丹.10 kV配电网线损异常的原因及降损措施[J].通信电源技术,2020,37(03):226-227.
[2]黄敏聪.10 kV电力配网节能设计应用实例探讨[J].电工技术,2019(19):68-69+84.
作者简介:王菲(19870310);性别:女,籍贯:山东省滨州市沾化区,学历:本科,电子科技大学现有职称:农网配电高级工;研究方向:10kV长线路降损方法。
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