(广东电网有限责任公司东莞供电局)
摘要:随着人们生活水平的提高,人们对电力的需求越来越多,因此电力配网系统承受的压力也越来越大。配电系统在运行的过程中会产生一定的线损,导致电能的损耗增加,影响电网运行的稳定性和安全性,同时也影响了供电企业的经济效益。为了提高电能的利用效率,供电企业需要采取相应的节能措施来保证广大用户和企业的正常用电和安全用电。本文主要分析了配电系统线损造成的危害,从配电系统发生线损的几个原因出发给出了降损节能的几条技术上和管理上的措施,希望有助于提高电能的利用率。
关键词:配电系统的线损;危害;原因分析;降损节能措施
一、配电系统线损的危害
1.1发热造成事故
配电系统中的导线再运行的过程中把一部分电能转化为热能,造成导线发热、电能损失。发热会升高周围导体的温度,加速了绝缘材料的老化,使得绝缘材料的绝缘程度降低,降低了绝缘材料的使用寿命。绝缘材料发生损害则会发生热击穿,进而引起事故发生。资料显示,变压器的绝缘材料在过高温下的使用寿命低于正常工作温度时的120多倍。另外,如果建筑物内的配电线路容量不足时,发热甚至会造成电气火灾。
1.2大量浪费能源
配电系统的线损没有转化为有用的能量,同时其产生的大量热量还需通过通风、冷却等方式进行散发,反而额外需要电能。线损不仅代表电能发生了损失,而且反映出大量浪费能源、污染环境的现象。线损的存在是不可避免的,但是我们可以通过采取相应措施来降低线损率,有利于能源利用和环境保护,同时也保护了供电企业的经济效益[1]。
二、配电系统发生线损的原因
2.1电网规划问题
配电系统的作用是对电力进行支配和输送,存在线损的原因之一就是电网的规划不合理。在建设电网时,没有提前调查和分析本地区的用电量和用电的负荷量。这就不利于正确评估负荷量的承载能力,导致建设的网络架构不合理。一旦出现实际用电量超过预期用电量的情况,就会使得供电的重要负荷点偏离中心位置,导致电能进行绕道输送,增加电能输送的损耗。
2.2计量装置发生故障
供电企业在供电时,需要借助相应的仪器对电能的供应情况和供应质量进行检测,以制定下一阶段的供电计划。计量装置的准确度和精度直接关系到电流量的测试结果,然而计量装置系统较为脆弱,易受到外界因素的影响,影响计量结果的准确度。如果实际用电量远大于计量结果,就会导致电能的线损。
2.3电阻作用的影响
配电系统在建设的过程中,会使用铝或铜等材料当作变压器的连接导线,当电流经过导线时会产生一定的阻力而形成电导体的电阻。电能在输送的过程中,会有趋势地想去克服电导体的阻力,这就使得电能发生大量损耗,同时引起设备和导体发热。
2.4磁场作用的影响
电流在通过变压器的过程中会产生磁场,变压器也会随着电流的运行发生升压和降压,经过电动机时建立旋转磁场。旋转磁场有利于促进电动机运行产生出相对功率。在电磁转换过程中,由于电力设备中的铁芯会产生一定的磁性阻力,因此铁芯到达一定功率后就会升温发热,造成电能损耗。
2.5无功补偿不足或是过补偿
用户电容器的实际投入没能满足用户的实际需求时,就会增加电能的损耗。同时无功补偿不足或是过补偿会使得电网运行调节能力变差,不仅造成了电能损耗,同时降低了电能的质量。
三、配电系统降损节能的技术措施
3.1加强电网改造
在建设电网的过程中,要考虑到市场需求和安全问题,提高范围内的电能资源的优化能力,实现电网的协调发展、节约发展和安全发展。加强对电网的改造,最大限度地解决电网中出现的问题,保证电力的分配和输送。
一是要对电网结构进行合理的调整;二是要对电网进行升压改造,同时对电压等级进行改造;三是优化设置电源的分布点;四是在电网建设中应用一些新材料、新技术、新设备和新工艺,提升配电系统运行的稳定性和安全性,为降低线损做好基础工作。
3.2增强用电负荷率
在电力输送的过程中,如果配电系统的用电负荷功率波动较大,不仅会影响供电设备的效率,而且会损耗线路的功率。因此应当调整用电的符合,增强用电负荷率,有利于减少线路的损耗。由于线路的电能损耗随着负荷电流波动幅度的增大而增多,线路会出现一段时间内负荷较大而另一段时间内负荷较小的情况,这时造成的线损会增加数倍。因此,需要加强对负荷的管理,以实现均衡用电、降低线损[2]。
3.3合理使用无功补偿
现阶段的电气设备大多使用的是电磁感应设备,在设备中,电能通过电磁感应不断在电与磁之间进行转变,从而高效地传递能力。为了保障配电系统能够安全稳定地运行,需要施加无功补偿。无功能量的存在使得有功能量的传输减少,降低了电能的使用效率。因此电力企业需要通过提高无功设备的容量把无功损耗控制在可接受范围内。一是可以采用集中补偿,供电企业在变压站的低压侧放置无功补偿装置,以电网负荷最高时的无功功率为依据平衡设施装置容量,这样做使得即使在电网负荷发生变化的条件下,电网功率因数也能保持稳定,从而降低高压电网的无功功率,降低配电系统线损。二是可以采用分散补偿,针对一些能耗较大的用户,通过无功补偿电容器自动投切,提高功率因数,有利于降损节能。
3.4采用低电阻导线
根据电阻公式可以知道导线的电阻和导线的长度以及横截面积密切相关。同一材质的导线,横截面积越小,电阻越小。然而当传输负荷相同时,横截面积小的导线产生的电能损耗较大。一些地区的配电系统的输电线直径小而电力传输负荷又大,造成严重的电能损耗。因此应当合理的规划配电线路,选择合适直径的导线,降低导线的电阻,争取把线损控制在一个较低的水平。
四、配电系统降损节能的管理措施
4.1加强计量管理
加强对计量设备的管理有利于降低配电系统的线损。选择符合计量标准的设备进行安装与校验,合理地设计计量设备的容量,避免出现大容量小负荷、长期空载或轻载计量,增大计量的误差。检查部门应当发挥自身职能,查处违法用电和窃电的现象。对于不同用户不同性质的用电,安装低、高压计量箱,加大对计量点的管理。健全管理制度,要求抄表人员按时完成任务,防止出现差错。另外相关部门也要进行不定时地抽查,规范用电市场。
4.2加强电网运行设备检修质量
加强对变电设备的检修有利于保证互感器安全稳定地运行,也有利于保证电压、电流端子的可靠接触,提高电能计量的准确度。当进行定期的输配线路的检修时,要彻底清理线路通道的障碍,维护线路中的绝缘子。对于破损的瓷瓶,要进行及时更换,提高线路的绝缘水平,有利于降低事故跳闸的次数,减少线路漏电现象。当一台设备停下检修时,可用另一台设备代替,这时的负荷增加导致线损增加,因此需要尽量缩短检修的时间,最大限度降低损耗。
4.3加强线损管理体系建设
线损的管理工作是全方位的,因此供电企业需要建立健全线损管理体系,对计量的管理、用电检查等各环节的工作都制定相应的规范和要求。设置领导小组进行监督,对管理人员的工作进行监督和指导,根据奖罚手段鼓励员工积极工作。定期召开工作分析会议,让管理人员讨论在线损管理中遇到的问题,大家一块讨论分析,遇到重点问题时要深入研究,直到彻底解决。高效快捷的管理体系有利于线损管理工作有序、高效的开展[3]。
五、结语
综上所述,配电系统的线损可由多种原因造成且不利于配电系统的稳定运行和能源利用,供电企业需要从技术措施和管理措施两方面做起进行降损节能,提高配电设备的供电能力和企业的经济效益,同时也有利于能源利用和环境保护。
参考文献:
[1]潘星星.电网的线损和节能降损措施探析[J].建筑•建材•装饰,2016,(1):172-173.
[2]袁立侠.试析电力配电网损耗分析及降损节能措施研究[J].低碳世界,2019,9(10):53-54.
[3]张亮.配电系统降损节能的技术措施和管理措施[J].房地产导刊,2017,(3):207.