摘要:电力系统运行过程中,配电网的线损是发挥该系统经济性的主要体现,进而反映了一个电力网能够正常运营的设计、优化以及管理水平。随着国家电力的不断发展,10千伏配电网发挥着越来越重要的作用,它担负着国家电力可持续性发展的重要责任,有效的控制线损率成为电网发展的必然要求,是电网运行与控制是否良好的核心标准之一,是提高用电效率最为迫切的要求。
关键词:配电网;10千伏;线损
1、10千伏配电网线损管理现状
电能极易产生,可由风力、水利转化得到,在生产生活中占有着举足轻重的地位,而电力的可持续发展,契合了我国可持续发展的战略思想。当今我国用电负荷不断增强,我国对10千伏配电网所提供的电能提出了更高的要求,建立规范化、程序化,满足对10千伏配网指导规划方法和相关流程,是解决千伏配电网所存在问题最行之有效的措施。因此,我国十二五计划的提出对国家电力的高效供应提出了一系列要求进行规范管理。以北京为例,10千伏配电网是北京市中压配电网的主要组成部分,其中电缆网和架空网相互交织,双放射和K型站供电1线损产生原因及分析组成电缆网,在其内部含有单环网,架空网采用多分段多联络模式。各地区虽有所差异,但本质大致相同,面对所引发的诸多问题和矛盾,各个企业乃至管理部门不能做好有效地协调,缺乏主动分析和研究的意识,使得我国10千伏配电网控制中线损率居高不下,不能得到有效治理。各地区电网分布不均匀,有关电网的法律定制不完善,使得线路屡屡被盗。
2、线损产生原因及分析
综合来讲,造成供电线路线损的原因主要有两类:技术线损及管理线损。其中,技术线损主要是指供电电网中各电气元件所造成的电能损耗的总和,包括电器元件运行过程中所造成的固定线损及可变线损等。经过理论推导及大量测试数据研究发现,可变线损与电气元件所通过的电流或功率呈现一定的正比例关系。而固定线损主要与加载在电气元件上的运行电压有关,如以变压器为例,加载在电压器铁芯、电缆上的电压均可能造成线损的发生。对于管理线损的造成原因主要属于人为因素及安装技术问题等,例如输电线路未能按照规范及标准要求实施安装、电能计量设备误差、管理维护不当等,均属于管理线损造成的主要因素,实际实施过程中应采取措施进行处理。
3、10千伏配电网降损有效途径
根据对10千伏配电网损耗电量的分析,经过理论计算和实践总结,对10千伏配电网降损的有效措施和途径分析如下:
3.1确定10千伏配电网经济合理的运行方式
为保证电网供电的可靠性、连续、安全性,10千伏配电网可采用合环运行。环网的经济功率是按各线段电阻间的关系分布的,而自然功率是按各线段的阻抗关系分布的。如果是均一的电网,各线段的x/R为常数,则自然功率分布和经济功率分布是一致的。环网的不均一程度越大,自然功率分布和经济功率分布的差别越大,有功损耗的差值也越大。为降低线损,首选应该研究、计算分析10千伏配电网应合环运行还是开环运行。
3.2技术措施
技术上进行10kV配电网的线损降损,首要的方法:将不合理的供电方式,根据需要增加电源点,加强电网技术改造,合理进行电网布局。配电网存在的问题诸多,包括迂回供电多、供电半径偏大、配变老化损耗高等问题,因此,就是对电网进行合理布局。可以优化电气距离,这样可以选择合理的供电半径,有效缩短负荷和电源点之间的距离。例如近电远送、迂回供电等。
例如,10kV配电距离在6km以内,将线路电阻进行减小,可以采取对低压台区进行高耗能变压器的更换等措施,加大导线截面,按照小时5000h计算,例如将10kV线路进行线路改造,根据改造后的跟踪分析,为其他相类似农村电网降损改造设置在用电负荷中心位置,得到了很好的线损效果。并提供了很好的依据。可以得到适合的导线截面。例如钢芯铝绞线最大负荷经济电流密度可以按照1.2A/mm2进行取值。
(1)对于10kV配电网的线路损失的原因进行分析,应集中在变压器老化的问题上,这是由于在传统的电力企业运行中,由于投资的考虑,选择的变压器容量较小,负载率较高,因此三相不平衡的程度较大,所以要改用能效等级高的产品是较好的选择。(2)改善电能质量,10kV配电网降低电压损失和电能损耗,采用变电所集中补偿、负荷侧集中补偿、用户负荷用地补偿、配电线路分散补偿的方法,提高功率因数。实现补偿电补偿量的合理分布,合理分布电网无功功率,使用非节点补偿算法进行计算,改变变压器老化等原因可对无功补偿进行优化,产生大量无功无功负荷的现状,补偿位置可以采用就地平衡的方式。(3)提高电网主网架运营水平,加强负荷监测管理,适当地调整变压器负荷分配,使变压器始终处于经济运行状态。对负荷变压器进行季节性的停运,合理配置配电网运行方式,调整配电网负荷,适配电网实行季节性空载和轻载,减少变压器的轻载和空载情况,提高电网运行运营水平,最大限度达到负荷三相平衡。
3.3定期检查维修
针对于外界因素,我们应做到提前预防,经常检查线路是否合乎标准,各类线路是否安装在有效范围内,把完善10千伏配电线路的避雷设备作为雷雨天气的预防手段,在空旷、附近没有高大建筑物的区域必须安装避雷器、避雷针、避雷线等装置,以此来提高不同区域各类线路的防雷水平,有效地降低10千伏配电线路的整体线损率,另外对于偷盗乱接线路的人,国家应给予严重的处罚,在线路附近安装密集的监视器,对配电网线路进行无死角的监控。此外,在日常电工作中,电力值班人员巡逻不细心,对线路检查不谨慎,不能准确发现配电线路中的关键问题所在,导致配电线路问题进一步恶化,因此,应加强对相关人员的技能培训,严格规范从业人员,做到标准化管理,对相关人员制定相关知识的考核制度。
3.4采用节能新设备
在10千伏配电网规划、改造中,逐步淘汰老旧变压器,更换和采用型低损耗节能变压器,如S11型油浸变压器,SC9系列型干式变压器,以及非晶合金铁芯配电变压器等低损耗产品。按照《中国南方电网城市电网规划导则》,在城市电网建设中,高压直接进入市区,深入负荷中心,在城市主要干道实现电缆化,对所应用的电气设备具有智能化、小型化、防火等功能,采用组合式变压器或预装式变电站。
4结束语
目前,能源的节约与开发迫在眉睫,在不浪费和开发现有能源的条件下,能源的可持续发展才是硬道理,电力作为我国发展的动力,更应该与国家同步发展,10千伏配电网做为国家供提供电力核心之一,更应该发挥其职能,找到线路损耗的根本原因,针对配电网线损要点进行科学分析,对线损率进行严格把控,努力把电力的损失降到最低,方能提高用电效率,使国家成为电力强国。
参考文献:
[1]倪建立,马放端,毕鹏翔,等.农村电网节能降损与自动化实用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2]吴文传,张伯明.变压器详细模型推导与三相配电潮流计算[J].电力系统自动化,2003(4):53~56.
[3]麻秀范.含分布式电源的配电网规划与优化运行研究[D].北京:华北电力大学,2013.
[2]黄玉龙,刘晶,李凯杰.10千伏配电线路线损分析[J].石家庄职业技术学院学报,2019,31(02):58-60.