配电线损危害的原因分析及降耗节能探究

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年第20期   作者:蔚德申1 彭文2
[导读] 文章结合工作实践经验,提出了优化网络结构、适时调整运行电压、降低三相负荷不平衡度、合理选择配电变压器、进行无功补偿等多项可行的节能降损技术与管理措施
        蔚德申1     彭文2
        1国网河北省电力有限公司容城县供电分公司  河北容城  71700
        2天津市泰达工程设计有限公司  天津  300000
        摘要:文章结合工作实践经验,提出了优化网络结构、适时调整运行电压、降低三相负荷不平衡度、合理选择配电变压器、进行无功补偿等多项可行的节能降损技术与管理措施。
        关键词:配电线损;节能降损;电能损失    文献标识码:A    中图分类号:U665
        在架设配电网线路时,由于电能在传输的过程中受到导线材料和变压器质量的影响而出现功率损耗。电能损耗一般有两种:一种是技术线损,另一种是管理线损。在传输过程中直接损失在传输设备上的电量称为技术线损电量,而在计量的统计管理环节上造成的电量损失则为管理线损电量。如果配电网线损太大,会直接影响供电企业的经济效益和用户的用电效果。因此,做好配电网节能降损工作非常重要。
1配电网线损的危害
        发热是线损造成的最突出问题。发热的过程就是电能损失的过程,是把电能转化为热能的过程。发热是造成线路损耗的主要因素,时间越长,线路表面的温度就越高。导线在超过最大耐热度时就会开始出现绝缘层老化现象,从而降低配电网线路使用寿命,严重的还会引发火灾烧坏变压器。特别是在建筑物内配电线路容量不足的情况下,发热是导致电气火灾的主要因素。一般情况下,配电网线路发热量最集中的部位就是线路节点位置,由于受热导致线路短路造成设备故障的情况经常发生。通常接点处的接触电阻要比两端材料的电阻大,在正常负荷电流情况下也会产生严重发热现象,导致导体触电电阻变大,其接触部分被烧坏,引起故障。
线损对电力造成很大的浪费。配电系统的线损不仅没有转化为有用的能量,而且需要利用电能对其进行散热处理,不但损失了大量的能量,还造成了环境污染。因此,必须采取适当的技术措施和管理措施减少配电系统的线损率。
2配电网节能降损的技术措施
2.1对供电线路进行合理计算,避免交叉迂回供电
        按照电力系统的定义,一般配电网10kV线路长度都会在10km的范围之内。根据国家电力架设规范标准要求,0.4kV线路的长度可以按照下列计算方法进行合理配置:设备容量密度在1000kW/km的地区,供电半径0.4km;设备容量密度在400~1000kW/ km的地区,供电半径0.5km;设备容量密度在200~400kW/km的地区,供电半径0.7km。
2.2对老旧的电力计量装置进行更换
        根据《供电营业规则》,计量装置需5年更换一次,而实际上,很多用户的电表和互感器使用时间超过了10年,准确性大大降低。因此,更换陈旧的计量装置是降低线损最直接、最有效的方法。此前曾将部分地区的所有陈旧计量装置进行更换,发现试点台区的线损降低了30%以上。因此,应尽快更换旧型号和超过5年的计量装置,特别是用电量较大的三相用户,既可提高计量精确度,又可减少电表本身的耗电量,是降低线损切实有效的措施。
2.3无功补偿
        根据配电网允许的实际情况,应适当提高电网功率因数,尽量减少网络无功流动,尽可能做到无功就地补偿。为了避免产生无功向电网倒送,要注意投入电容器容量不能过大。无功补偿可有效提高负荷功率因数,在对相同的有功功率进行输送时,可以适当减少设备的容量,节省投资。在设备容量一定时,无功补偿会提高功率,增大设备输送有功功率。
2.4对配电网的变压器低压侧进行三相负荷平衡调节
        一般情况下,所采用的0.4kV配网构架都是按照三相四线的接线模式进行配电。在配电过程中,如果变压器低压侧三相负荷出现不平衡的状态,其线路上的电流就会逐步变高,从而导致配电网线路出现严重损耗。

根据理论计算式:
P=I 2×R +I 2×R +I 2×R +I 2×R
假设相线与零线的电阻相等,即
RA=RB=RC=RN
当三相负荷平衡时,零线电流为0
P =3I 2×R
在总负荷不变的前提下,A相的电流是3IA, B、C相的电流基本上为0,由公式:ì =ì +ì +ì 可得出P =3I 2×R ,则P =(3I )2×R +(3I )2×R =18 I 2×R =6 P
        通过上面的三相负荷平衡计算公式可知,配电网在负荷相等的情况下,其线路的单相供电所产生的线路损耗值是线路三相四线线损的6倍。按照前面所提到的计算公式可以得出这样的结论:配电网线路的三相负荷不平衡值和线路损耗程度呈正比关系,不平衡值越大,线路损耗就越大。因此,供电企业的相关部门要对三相负荷的平衡值进行合理地计算,如果线路的三相负荷不平衡值大于整个配电线路的25%,就必须对三相负荷进行合理调节,尽量保证三相负荷能达到平衡状态。
2.5合理设置补偿设备,减少无功输送,提高功率因数
        合理配置电网的补偿装置,对降低网损以及提高功率因数有着非常重要的作用。在进行线路无功补偿将计算时,可以把高压补偿与低压补偿、分散补偿与集中补偿相结合;把调压与降损相结合,以降损为主。配电变压器的无功补偿计算可按下式计算:
        △PXS%=[1-(COSφ1/COSφ2)2]×100%
        式中,△PXS%为降低线损百分数;COSφ1为原有功率因数;COSφ2为提高后功率因数。
3降低线损的管理措施
3.1强化计量管理,减少电能滴漏现象
        对配电网的计量设备进行维护和更新,使其能达到高精度的要求。有时线路上的互感器计量设备在有负荷电流经过时会处于过饱和状态,导致配网线路上的电力计量设备出现计量不准确的现象。如果电力计量设备比较陈旧,由于设备本身具有一定的使用寿命,在接近使用寿命期限时也会经常出现计量故障, 所以必须根据实际情况对线路的电力计量设备进行巡查和维护,将配网线路的线损程度降到最低。
3.2加强抄、核、收工作的考核力度,提高管理水平
        对抄表的管理制度进行完善,尽量避免漏抄、估抄或者不抄的情况发生,抄表工作应严格按照规定日期进行。对抄收人员进行道德教育,以提高抄收人员的综合素质、杜绝在抄收过程中利用特殊关系进行不正当的交易。同时,还应对抄表人员的业务技术水平进行相关培训,以减少抄错数、错算倍率、抄错小数点等情况的出现。
3.3制定线损管理目标,并以此指导工作
        减少电能损耗的一个有效方法是努力做好分线、分压、分台区的工作。工作做得越仔细,就越能在工作中把情况摸透摸清,越能及时发现问题。针对辖区网络损耗的情况,各个部门需要分工合作,制定好线损管理目标,签订责任书,积极开展分部门、分压、分线考核,并纳入内部经济考核责任制,从而调动员工的工作积极性。
3.4开展经常性的营业用电大普查工作
        要开展用电稽查,堵塞漏洞。不定期地开展用电摸排,防止再出现重复类似问题,第一时间处理问题,也是提高线损管理的重要手段。作为供电企业加强经营管理工作重要内容的营业大普查,就是采取突击查与定期查、互查与自查相结合,方式灵活多变,做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”,有效减少了错计、漏抄的现象,同时可有效监督线损的异常情况,及时采取必要措施加以控制。
3.5加强宣传教育,积极开展反窃电活动
        积极在辖区内开展广泛的用电知识宣传教育, 提高广大用户合法用电的法律意识,营造浓厚的依法用电的社会氛围。事实上,当前偷电行为越来越隐蔽,并日趋向技术型发展。对此,应加大负控装置的投入,对用户用电计量装置包括柜门、电量也应进行密切监控。另外,用电检查人要进行突击检查,持续与窃电行为做斗争。
4结语
        综上所述,10kV以下配电网在电力系统当中居于重要地位,而在实际运行的过程中,很容易受诸多因素影响形成大量损耗,进而影响10kV以下配电网运行的质量。因此,应积极做好配电网的节能降损工作,从技术和管理两方面采取相应的节能降损措施,以达到最佳的节能效果。
参考文献
[1]陈刚,勒攀峰.浅析配电网节能降损技术措施[J].机电信息,2012,(3).
[2]张友英.关于降低线损的抄核收管理措施探讨[J]. 电子世界,2014,(1).
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