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10千伏线路线损管理一直是基层供电企业线损管理的难点和重点, 随着同期线损管理的逐步推广, 10千伏线路线损管理有了新的思路和优化途径。在对城市10kv高压配电网降损措施的研究中, 总结了传统配电网基本概念和影响高压配电线路损耗的因素以及高压配电线路降损的计算方法和主要措施, 本文提出了基于传统的高压配电线路降损的优化组合, 通过数学建模给出主体方程和约束条件, 给出了本文论证的综合降损措施实现配电网综合降损的技术路线。
关键词：10千伏 配电线路 线损
一10千伏线路线损产生原因
1配电网设计规划不合理。在配电网络的总体布局和规划中, 由于各地区用电需求的差异性, 在规划上并没有注重这个特点, 采取了统一的布局模式和体系。因此在用电需求较多的地区所产生的负载和负荷就很大, 线损问题就较为严重, 而通过合理的布局模式就可以相应降低线损问题发生的概率, 也可以将其不良影响降至最低程度。
2线路自身消耗。10千伏配电线路一旦出现变压器容量大而用电负荷量小这一情况, 使得线路中大量电能未被利用, 造成线损增加。反之则会出现空载情况, 造成线路与变压器损耗增加。此外, 配电线路时常出现变压器三相负荷不平衡这一问题, 导致电流值不断增加, 造成线损增加。
3表计计量偏差。供电企业在完成10千伏配电线路敷设之后, 并没有做好后续的计量设备定期维修工作, 造成老化或者是一些损坏的设备没有得到及时更换, 一样会增加配电线路损耗, 同时设备未进行定位检修, 会影响到用户用电质量。具体表现在用电计量出现误差, 例如表计卡盘、计量表烧坏等, 均会造成大量电量流失, 也就是增加配电线损, 不仅仅影响了用户用电安全与质量, 还影响到供电企业经济效益的增长。同时国家大力支持光伏发电项目, 使得大量光伏发电接入电网中, 造成部分线路光伏发电量超过线路负荷用电, 多出的电量输送到变电站母线上, 造成负损, 而计算线损时并未正确选择计算方法, 使得线损增大。
4管理线损的产生。一方面, 目前所采用的管理制度并不健全, 尤其是针对各类线损问题的成因和相应对策, 没有相应完善的体制作为基础保障和依据, 对于整个配电网络的管理还存在制度性缺陷, 在线路设计和分配的过程中出现了很多不符合实际应用需求的情况, 也因此造成线损问题频发。另一方面, 客户在用电过程中存在窃电行为, 而且窃电者所使用的方法和手段越来越多, 也越来越难以管控, 这给供电企业带来了很多困难和麻烦。
二传统配电线路降损措施
(一) 高压配电线路降损措施基本理论
配电线路借助电或磁传递能量的方式必然存在能量损耗。其中能通过技术处理降低电能损耗的通常有与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗;与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电晕等损耗。
(二) 影响高压配电线路损耗的因素
1. 电流
负荷电流大小通常与配电网线损大小成正比。任何一条运行中的配电线路或配电区域都存在一个经济负荷电流范围, 当配电网负荷电流满足经济负荷电流区间时, 此时的配电网损耗将达到最低。
较长时间段内, 配电网的理论线损率与经济负荷电流值是比较固定的, 但当配电网某些因素发生变动将打破这种对应关系, 因此, 可以通过改变配电网重构和供电条件使其回到经济负荷电流范围, 提高线路经济运行水平。
2. 电压
电压高低对配电网线损大小呈现出不确定性, 其原因变压器的铁损在总线损中的比例不确定。电压升高虽然减小了线损中的可变损失, 但不变线损却随着电压的升高而增加。当铁损在总线损中所占比重小于50%时, 供电电压提高, 线损中的可变损失减少, 总线损将下降[6]。对于10k V城市配电网来说要提高供电电压, 就必须设法减小10k V线路的电阻R, 使?U减小, 从而线损?P=?U×I减小。
3. 功率因数
提高功率因数, 可以使电路中总的电流减小, 从而减少配电网线损中与电流的平方成正比的可变损耗;相反, 当功率因数降低时, 则线损中的可变损耗将会明显增加。但对于较高的电压而又轻载运行的配电网来说, 变压器的不变损耗可能达到70%, 此种情况下不变损耗将成为线损的主要因素。此时, 若再提高功率因数, 往往因为过补偿使得配电网损耗进一步加大。
4. 负荷曲线形状系数K值
负荷曲线是电力系统中各类负荷随时间变化的曲线。通常用负荷曲线形状系数K的大小来反映负荷曲线的起伏变化。起伏变化越剧烈, 即高峰和低谷差越大, 线损就越大, 当起伏变化平缓即K值接近1时, 此时线损最小。
三 10千伏线路线损方案优化
1合理优化配电结构。通过分阶段实现配电自动化建设, 进一步对电网网架结构进行简化和优化。同时还要针对重负荷区域进行多点布置, 优化电源分布情况, 确保达到具体的降损目标, 进一步提高供电的质量。在具体布设电源时, 需要将其在负荷中心区域进行布设, 特别是对于动力和照明混合的问题, 由于存在较多的单相负载, 而且在使用过程中各相用电负荷、电压及电流都存在不均匀和不平衡等问题, 这种情况下宜安装三相不平衡装置, 确保线路损耗能够降至最低水平。
2加强计量管理工作。针对偷电和窃电行为, 各部门需要对反窃电工作给予充分的重视, 并采取先进技术进行预防。在实际工作中, 如护表时要求抄表人员要贯彻制度, 并在规定时间内完成具体的抄表工作, 并进一步强化抄核收管理, 有效堵塞抄核收工作中存在的漏洞。而且主管部门还要通过定期检查和不定期的抽查, 有效地规避抄表工作中一些常见问题, 确保核算工作的细致、无误。针对具体的线损数据进行预测, 并以此为依据来进行配电网计量管理, 精确预算电网线损, 将线损分析预测工作做到实处。根据具体的线损分析预测数据结果, 对电网中线损的位置进行准确判断, 并针对存在的故障和缺陷进行有效处理, 全面提高线路检修工作质量, 确保管理水平整体提高。
3建立完备的线损管理制度。配电线路的线损除了自然因素的影响以外, 人为因素也占了很大的比重, 很多时候, 是因工作人员的操作不当而造成线损的发生。完备的制度可以为工作人员工作的开展提供参考, 以此为基础建立健全监督检查机制。工作人员应根据线损问题的由来和具体影响因素, 制定有针对性的方案和举措, 从实际问题出发, 秉持实事求是的工作态度, 以问题为导向, 采用科学的技术方法和完善的管理体系用来加强防范和控制线损问题的工作能力, 不断提高降损技术应用水平。
结论
总结了传统配电网基本概念和影响高压配电线路损耗的因素, 传统高压配电线路降损的计算方法和主要措施及其特点。提出了基于传统的高压配电线路降损的优化组合,为配电网降损研究领域做出了一定的参考。
参考文献
[1]刘晓军.青龙县供电公司配电网降损的研究[D].保定:华北电力大学, 2011.
[2]葛少云, 贾鸥莎.配电变电站多阶段优化规划模型[J].电网技术, 2012, 36 (10) :113.
[3]?马兰莉.10k V供电线路线损问题及补偿方法的研究[D].黑龙江省:哈尔滨工程大学, 2009.
[4]隋振有.中低压配电实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2000:136-150.
[5]金哲.节电技术与节电工程[M].北京:中国电力出版社, 1999:129-135.