胜利石油管理局有限公司公共事业服务中心 张明君 董鲁渤 郭燕
摘要:科学地降低线损的方法的采取是一项复杂、长期的工作,要求电力各部门人员的共同努力。我们应该相信,只要研究分析,并且采取有效方法措施,降低供电线路线损的工作会有更好的发展。
关键词:供电线路;经济运行;线损
现阶段,国家十分提倡节约能源,提高电能利用率,所以,电力企业试图改善其经济效益,就要寻求科学合理的管理措施和降低线损的技术措施。
由于线损率是对电力企业经济效益水平以及经营状态进行衡量的一个主要经济技术指标,因此,对所有的电力企业来说,对供电线路降低线损的方法分析是需要解决的普遍问题。
1、供电线路的经济运行
所谓供电线路经济运行是指如何使供电线路的电能损耗最小、经济效益提高的运行工况。目前在供电线路设计中,导线的选择一般按以下几个原则:(1)按允许载流量选择。(2)按机械强度条件。(3)按允许电压损失选择。(4)按经济电流密度。(5)按热稳定的最小截面校验。由于考虑到有色金属的消耗量与线路投资,所以,在目前的低压供电电网中,一般是按线路的允许载流量选择导线截面。这种选择方式,线路负荷率较高,没有考虑线路的经济运行,因此,从目前节约电能的角度来看,不是十分合理。尤其是负荷较大是,电能的损耗更是不容忽视。因为导线的电损与导线的截面积成反比关系,对同一负荷电流,截面的增大,可以减少电能的损耗。因此,对于全年平均负荷较大的线路,应按经济电流密度选择导线,增大导线的截面,降低线路负荷率,以降低电损,起到节能效果。
由于按经济电流密度选择导线时,导线截面增大,所以投资也相应增加。但是,在设计架空线路时,如果选择合理的经济电流密度值,用增大导线截面而减少的电能损耗费用来补偿因增大截面而增加的费用,则一般在二、三年内就可以收回增加的投资。而且,从减少线路压降及改善线路发热等方面看,都有较大好处。因此,在设计选择导线时,需要具体分析各方面的因素,而确定符合总经济利益的导线截面积,使导线经济运行,降低电能损耗,提高电能利用率。
2、线损定义及种类
电力系统中,在输送和分配电能时,各设备、元件和线路所以产生电能损失的和定义为线损。线损率反应着供电企业系统规划、管理经营、运营生产和综合经济效益的水平,线损率高低是考核电力企业综合情况的一项重要指标。
一般而言,线损大致分为三类,固定损耗、可变损耗、其它损耗。固定损耗指的是系统中元件、设备以及线路中存在的与负荷不相关的电能的损耗,这类损耗随着外加电压、设备质量和容量的变化而发生变化。固定损耗主要有变压器铁损、电容的介质损耗、线圈的铁耗、绝缘子的损耗等几种。其中,对输电影响最大的是变压器铁芯中的两中损耗,包括磁滞损耗以及涡流损耗,两者合称为变压器空载损耗,即铁损。
可变损耗指的是系统中元件、设备以及线路中存在的与负荷相关的电能损耗,这类损耗随负荷电流变化而发生变化。可变损耗主要有变压器铜损、线圈铜损、输配电线路的损耗等几种。影响可变损耗的最大因素线路和设备中的电流,这类损耗正比于与电流的二次方。
3、线损的影响因素
3.1 线路损耗过高
1)因为电网的不合理规划,使得负荷中心与电源距离比较远,导致输电距离过长,这种情况会引起线损增加;
2)由于导线截面的不合理设计,使得导体未能处于其最佳的运行状态,必然造成线损的增加;
3)线路的老化以及瓷件污秽等多方面的原因,都会导致绝缘等级降低,从而引起线损增加;
4)系统无法进行合理的无功补偿,导致无功不平衡,影响企业的供电能力,增加线损。
3.2 变电主设备损耗过高
1)供电企业的技术以及资金的制约,没有及时更新耗能高的主变;
2)电力系统的运行方式不合理,使得主变运行偏离其经济运行曲线,引起主变损耗的增加;
3)当系统补偿无功不足时会发生无功严重穿越,由于变压器和线路的传输的原因,造成全系统的功率因数降低,损耗增加;
4)电力系统中的主设备老化,增加了介质的损耗,另外导线接头处的线夹接触电阻由于某种原因的增加,以及瓷套和瓷瓶的泄漏电流增加等因素,均会导致损耗增加。
3.3 配电网损耗过高
1)电力系统的配电网中,负荷与变压器的容量不匹配,会导致变压器损耗的增加;2)配电变压器安装时,如果其位置与负荷中心偏离较远,会引起损耗的增加;3〉配电网中低压无功补偿设备设置不合理,不能对无功进行合理地补偿,例如低谷时补偿过多,高峰时补偿不足,都会引起损耗的增加;4)配电网的电压等级设置不合理;5)配电线路由于三相负荷不平衡,引起的中性线电流增大,会使得损耗增加。
4、降低线损的方法分析
4.1加强无功电压管理,优化网络结构电力系统中对线路进行无功补偿时,应依据就近补偿的原则,减少无功的远距离传输。如果供电企业可以在在合适的地点,增加和配置合理的无功补偿装置,一方面能够提高负荷的功率因数,优化全网的无功潮流,进而使得有功和电压损耗降低:另一方面,合理的无功补偿可以减少发电机发出的、线路以及变压器传输的无功,很大程度上降低线损。
另外,当系统的无功补偿合理时,变压器和线路的输送能力也会相应提高,从而改善了电压的质量,使得用户的功率因数得到优化。实际操作时,电力企业应通过内监测系统,对全网各节点的运行电压进行实时监测,并且实时反馈调整,尽量减少和避免各设备以及元件长期的“过压”或“欠压”运行。
4.2主变合理运行
实际中,安排主变合理运行时,主要从两个方面着手,一方面是采用合理的方式安排主变台数,另一方面是合理调节主变的分接头。由于变电站承担负荷比较小时,主变并列运行损耗会增加,而相反变电站负荷比较大时,安排主变并列运行会降低损耗。
所以,在实际安排时,必须依照实际变电站的负荷情况,合理选择调整主变的运行方式,安排主变的单台或并列运行,从而保证其经济性,同时降低空载损耗。而选择调整主变的分接头位置时,应尽量保证可无功分层、分区就地平衡,以降低超负荷运转的损耗和网损。
4.3 推广新技术、新设备、新工艺及新材料
可以看到目前国内外企业都有新型节能变压器的应用,新技术和设备可以很大程度上降低变压器的空载损耗。与此同时,电网中新型合金导线的应用,也可以很显著地降低网损。
4.4合理确定无功补偿容量
进行无功补偿可以有效地减低线损,安排无功补偿设备时应依照实际无功补偿总容量以及分组容量。并且电压水平、负荷曲线、配变容量等因素都纳入考虑范围内,最大限度避免“超补”或“欠补”。
4.5调整负荷曲线及平衡三相负荷
系统的供电量相同,如果负荷峰谷差越大,线损也越大。实际中,负荷峰谷差大时,供电方式应采用双回线。另外,可以调整三相不平衡电流,进而对三相负荷进行调整,可以一定程度降低线损,使电力系统安全运行。
总之,采取科学措施降低线损率优点很多,不仅对提高电力部门及企业的经济效益有很大帮助,另外还能节约资源,提高电能利用率。
参考文献
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