浅析农电网络的降损节能

常安民,胡兴旺

(芮城供电支公司,山西 芮城 044600)

浅析农电网络的降损节能

常安民,胡兴旺

(芮城供电支公司,山西 芮城 044600)

降低农村电网损耗是提高农电企业效益的重要途径,农网线损管理中存在的问题,阐述了技术降损的要点,并根据农村电网的实际提出了管理降损的措施和实施原则,为改善农村电网的运行水平,减少电力损耗,做一些初步的探讨。

农村电网;线损管理;技术降损;管理降损

农村电网是电力系统的末端环节,不仅其低压配电线路售电量大,而且由于计量点多而分散,计量设备落后,管理上漏洞较多,所以,线损很大,问题很多。线损是考核供电企经营效益的重要指标,也是有效节约能源、实现电能利用效率最大化的最佳途径。因此对农村电网降损节能进行分析和探讨具有重要的意义。

1 农村电网线损管理中存在的主要问题

当前农村电网中主要存在的问题是线损管理问题,具体有以下几个方面。

1.1 低压配电网的结构问题

因为以往规划考虑不够超前,对农网改造后负荷增长预测不足,致使0.4kV配电网布局和结构不合理,存在供电线路截面偏小,供电半径过大,超供电半径的线路较多,迂回和“卡脖子”的供电线路多,配电线路上负荷点多而分散,配电变压器供电点偏离用电负荷中心,导线截面选择与载荷不匹配等。

1.2 供电线路及设备问题

10kV供电系统存在以下问题,高能耗配电变压器和用电设备仍在使用中,早期农村集体自筹架设的10kV线路的线径较细,导线截面小,载流量大,线路损耗较为严重,农村专用排灌台变压器型号陈旧,损耗大则表现的尤为突出。

1.3 配电变压器的问题

配电变压器的负荷轻、不平衡,配电变压器空载运行时间长,致使配电变压器的固定损耗增大。农闲季节时,白天用电负荷小,经常轻载或空载运行,晚间则负荷较大;农忙季节时,白天负荷大,晚间经常轻载或空载。另外,还存在着配电变压器容量与实际用电负荷不匹配,“大马拉小车”的现象。

1.4 电能计量装置的问题

电能计量装置造成的损耗:大用户由于负荷变动大,电流互感器变比偏大而实际负荷偏小。电压互感器二次压降过大造成的计量精度下降,大量的照明户表由于设备老化存在着计量精度不合格且偏慢的现象。

1.5 管理方面

用户违章用电和窃电损耗,抄表核收的差错损失,用户表计使用和更换管理上的疏忽,容易造成电能损失,农村临时性季节用电报装管理不严,存在无表用电以及其他的不明损耗。有的变台区存在关系电、人情电、权利电现象,造成电能损失,低压线路定期巡视检查维护工作不到位,部分树枝触及线路不能及时发现处理,经常发生单相接地、相间短路等故障,造成电能损失。

2 理论上的农村电网供电线损及主要降损措施

农村电网供电线损由理论线损和管理线损两部分组成,一般将理论线损分为线路损失、配变损失、计量损失三类;将管理线损分为有意损失、无意损失两类。

2.1 理论线损

理论线损主要由电网设备参数和运行工况决定,主要包括线路损失、配变损失、计量损失。

2.1.1 线路损失

线路损失是指电流通过供电线路产生的电能损失。可从以下四个方面开展降损工作。

提高电压。一方面推广应用有载调压变压器,根据负荷情况适时提高运行电压,采用逆调压方式调节,在负荷高峰期适当调高电压;另一方面是进行必要的升压改造,对大用户尽量采用高压供电,升压改造不仅能降低线损,还能扩大供电半径和提高供电能力。

提高功率因数。鼓励用户合理装设补偿电容器,并根据用电情况自动投切。补偿无功应按照“分组补偿、就地平衡”的原则,以分散补偿为主,将农村电网的功率因数保持在0.9以上。

合理选择导线。一方面根据投资尽量选用低电阻率的导线;另一方面要适当加大主要供电线路的截面,降低导线的电流密度,具体是在运行中尽量使导线长期运行于经济电流密度,同时要提高负荷率,拉平日负荷曲线。

缩短供电半径,将高压引入负荷中心。通常10kV线路送电半径宜控制在2km以内,0.4kV线路送电半径宜控制在200m以内,同时要尽量保持三相平衡供电。

2.1.2 配变损失

配变损失是指配电变压器的空载铁损和负载铜损。可从以下四个方面开展降损工作。

提高功率因数。从提高用户的负荷率入手,尽量均衡其用电,将夜间和节假日的不停电负荷移到日间专用变压器,停用夜间和节假日不用电的变压器。

采用低损耗变压器。一方面尽量选用节能型配电变压器;另一方面要合理选择配电变压器的容量,使配电变压器处于负荷率50%到70%额定容量的经济运行范围中,要避免“大马拉小车”的现象。

合理选择配电变压器容量。变压器的铁损与电压成正比 ,铜损与电流成正比,在某一负荷率下运行最经济,所以配电变压器应按用户容量尽量合理选择,并在运行中采用削峰填谷等措施进行运行方式的调整。

控制变压器台数。对多台变压器的并列运行,要根据负荷大小及时增减运行台数,以便降低总损耗,并且并联变压器应采用容量相等,特性相同的变压器。

2.1.3 计量损耗

由计量设备引起的误差及损耗,称为计量损耗。计量损耗包括:互感器误差、表计误差、故障误差、二次压降损耗和安装环境,可从以下五个方面开展降损工作。

(1)选择计量用互感器。除确定额定电压、额定变比、准确度等级、额定二次负荷等参数外,还应考虑其使用场所热稳定性能、动稳定性能等,然后按规定要求确定互感器的接线方式。

电流互感器的额定电压应与被测线路的电压相适应,对于电压互感器,要求其额定一次电压应大于接入的被测线路电压的0.9倍,小于被测线路电压的1.1倍。

电流互感器额定二次电流规定值为5A或1A一般都选为5A。为保证计量的准确度,选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值的60%左右,至少不得低于30%,当实际负荷电流小于30%时,应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或0.5S、0.2S级电流互感器,或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流,并且接近实际负荷电流的小量程电流互感器。实际中应注意尽量避免与继电保护并用互感器。

专用互感器额定二次负荷的确定,应保证实际二次负荷在25%～100%额定二次负荷范围内。额定二次负荷的功率因数应为0.8～1.0。

(2)抓好电能表的选型和检定两个环节。选择电能表时,估算的负荷电流为50A及以下时,宜采用直接接入式电能表;负荷电流为50A以上时,宜采用经电流互感器接入式的接线方式。对三相三线制接线的计量装置,用2台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接。对三相四线制接线的计量装置,用3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接。经电流互感器接入的电能表,其标定电流宜不超过电流互感器额定二次电流的30%,其额定最大电流应为电流互感器额定二次电流的120%左右。直接接入式电能表的标定电流应按正常运行负荷电流的30%左右进行选择。为提高低负荷计量准确性,应选用过载4倍及以上的电子式多功能电能表。在电能表投运时应检定其计量性能是否符合法定要求,包括检验和加封盖印、出具检定证书等。

(3)计量装置投运前后的运行管理,应尽量避免工作差错和疏漏。应核对用户的电能计量方式是否合理;核对装置的一次和二次回路接线;核查电能计量装置中的各设备技术参数是否符合设计原则;检查电能计量装置的接地系统;测量一次、二次回路的绝缘电阻,不低于10MΩ;检查电能计量装置是否符合安装要求;电能表、互感器应具有经法定计量检定机构检定并有效期内的检定证书。搞好定期巡检和定期校验,发现问题及时处理。对于高压计量用户的电压互感器二次回路应加装失压计时器。

(4)设计和安装时应尽量减少二次线路阻抗。采用计量专用互感器或者专用的计量二次回路(计量回路与测量及保护回路分开),尽量缩短二次回路导线长度,加大导线截面,降低导线电阻,以减少电压互感器二次回路压降引起的误差。互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线,电流二次回路导线截面积最小值为4mm2,电压二次回路导线截面积最小值为2.5mm2,辅助单元的控制、信号等回路的导线截面积最小值为1.5mm2。二次回路导线应敷设整齐、捆扎牢固、排列有序而美观,端子标号应清晰、不易脱落。

(5)电能计量装置不宜安装在湿气、腐蚀性气体、灰尘过多,震动影响大的场所;化学药品、易燃易爆物品储藏场所;接近热气系统0.5m以内的场所;高压、电器、机械、锅炉等使工作人员难以接近的危险场所;温度变化大、日光直射的场所。

2.2 管理线损

管理线损是由管理因素和人为因素造成的线损。可分为有意损失和无意损失两类。

2.2.1 有意损失

有损失意是指营业人员在营业过程中,由于思想意识的因素,主动或被动少计电量造成的损失,也就是所谓的“人情电、关系电、权势电”。

2.2.2 无意损失

无意损失是指由于营业人员的技术业务因素,发生工作中失误或疏漏而造成的电量损失。具体包括窃电损失、错计损失和漏计损失。窃电损失是指由窃电行为造成的电量损失;错计损失是由于营业人员对计量装置接线错误、抄错指示数、错计倍率、标错小数点等造成的电量损失;漏计损失是由于营业人员漏抄电表、漏乘倍率、漏算变损等造成的电量损失。此外,还有由外界不可抗力因素造成的电能计量装置故障而导致的损失电量。

降低管理线损可采取以下措施:

(1)加强职业道德教育,提高营业人员的思想水平。

(2)加强岗位培训,提高营业人员的技术业务水平。

(3)加强防范措施,严格电能计量装置倍率管理,封闭电能计量装置的关键部位,包括封闭电压互感器隔离开关的操作把手,电压、电流互感器的二次接线端子和电能计量柜门等,所有封印应具备较强的防伪性能。

(4)抓好抄核收工作,加强计量管理;同步抄表也是进行线损计算的基础。严格执行统一抄表制度,坚持抄、核、收三分离。制定严格的考核制度,奖罚分明。确保抄表及时准确,核算细致无误,杜绝错抄、漏抄、错算现象。

确保表计电量准确。积极使用新型合格的电能表,坚决淘汰老型号电能表,使用高精度的互感器,坚持轮校、轮修、轮换制度。切实加强计量装置的常规管理,提高表计的定期轮换和校验质量,特别是加强故障表计的更换和铅封的管理。建立全面精确的计量台帐,使抄表卡号、微机算费号、档案卡号三号统一。

(5)凡经常落雷地区安装的电能计量装置,其进线处应装设避雷器。

(6)推广使用性能优良的电能计量器具。加强电能表、互感器及其二次回路、二次负荷的现场检验。统一管理线损模式。要求供电所将线损指标层层分解,指标落实到人,实行重奖重罚。

(7)线损理论计算是制定线损指标的基础和重要依据,通过理论计算能够找出电网中的薄弱环节,突出降损重点,实施降损措施。线损管理人员必须把线损理论计算作为主要工作来抓。

(8)定期召开线损分析会议,对下达的指标及完成情况逐月分析,对存在问题提出解决措施,实现“有指标、有考核、有措施、有兑现”的闭环管理。在供电所电工中积极推行线损承包竞标,对竞不上标者进行待岗、转岗培训,并与奖金、工资绩效考核挂钩。

(9)加强农电人员线损管理培训工作,加强他们的交流和学习,拓宽线损工作思路,增强他们的线损管理意识

(10)定期开展营业普查,内查公司营销稽查,外查用户用电检查。结合线损报表对异常线路或用户及时进行分析,严惩窃电不法之徒,营造依法用电的良好氛围。

3 农村电网现阶段技术降损要点

3.1 改善农电网络的布局和结构

要从降损节能的角度考虑电网布局,特别是合理选择供电半径和控制最长电气距离,应根据负荷分布并按电压降选择供电半径,并以损耗校核。在规划设计时,应考虑远期负荷增长的需要,一般压降不应超过线路额定电压的5%,每回出线输送功率一般不应超过2000kVA。若过大,则应考虑增加出线回数或新增电源布点。由于配电线路电能损耗的绝大部分是在主干线路上,所以要重点降低主干线路上的电能损耗,减少主干线路的电压降还能提高全线路的电压质量。对于支线路的技术降损可采用增大导线截面,提前分流,转移负荷等方法。不过要注意,在采用增大导线截面的措施时,要作经济核算,以免资金回收年限过长造成经济上的不合理。

3.2 组织变压器经济合理的运行

在保证供电可靠性的基础上,使35kV变电所采用两台主变并列运行方式以适应农电网络季节性强,负荷波动大的特点,两台主变的投切根据临界负荷确定,按照经济运行方式运行以减少主变损耗。具体是当变化的负荷小于临界负荷时,切除一台主变运行,而大于临界负荷时则两台主变并列运行。另外,10kV配电变压器运行不经济的主要原因是因为配变容量的选择不尽合理,安装位置也不恰当,而农村用电负荷又有季节性强、峰谷差大,年利用小时低,全年轻载甚至空载时间长的特点,这使配电变压器的空载损耗占了很大的比例,加之管理不善等因素致使得农网损耗过高。因此,合理选型和调整配电变压器容量,提高配变平均负载率,是农村电网降损节能工作中的一项重要内容。当配电变压器运行的实际铜损等于铁损时,工作效率最高,负载率为最佳负载率。所以的排灌等季节性负荷专用配电变压器,在不用时要退出运行,对照明动力混合负荷最好采用“母子”变方式运行。

3.3 改善供电电压水平

要根据负荷情况使运行电压始终保持在一个经济合理的水平上,即尽量采用逆调压的方式使用电设备电压水平控制在额定值允许的偏移范围内。实际中可以通过无功补偿或在变电所调节变压器分接头等手段在忙季、高峰负荷和可变损耗占线损比重大时适当提高电压使其接近上限运行,在闲季、低谷负荷和固定损耗占线损比重大时适当降低电压使其接近下限运行。

3.4 合理配置农电网络的无功补偿

在有功负荷不变的条件下,提高负荷的功率因数,可减少负荷的无功功率在线路和变压器中引起的有功损耗。减少无功功率的输送不仅对提高农电网络的电能质量有好处,而且对降低线损有着重要的现实意义。提高功率因数,首先应合理调整负荷和设备容量,使用电设备在最佳负载率下运行,以提高线路的自然功率因数;其次应针对农电网络功率因数较低的特点,大力开展农村电网的无功补偿工作。10kV线路一般可采取分散补偿和集中补偿相结合的技术措施以便获得经济技术的最佳综合效果。无功补偿电容器组应装于变电所的的10kV线路上,以同时减少35kV和10kV两级线损,但在变电所10kV母线集中装设部分电容器组亦是必需的,只有采取分散补偿与集中补偿相结合的补偿方式,才能获得最佳综合效果。

4 农网管理降损的实施原则

4.1 定期进行用电普查

用电普查以营业普查为重点,具湾是查偷漏、查电度表接线和准确度和私增用电容量。对大用户端口表,配备和改用专用计量箱,并合理匹配电流互感器变比,设二次压降补偿器和断相监视装置,以提高计量准确度。同时应增强检查力度,并利用举报、频繁性突击检查等方式来杜绝违章用电,对用电零电量、少电量的用户进行有针对性的检查,对照电器容量查电量,对照用电负荷查电量,对比上下月份用电情况查电量。

4.2 加强线损管理

建立健全线损管理工作的目标管理制度,将线损指标分解到线路、配电变压器台区和管理人员,签定线损责任状,同时严格考核,奖惩兑现,用经济手段来保证降损工作的落实。建立线损分析例会制度,定期开展理论线损的计算工作,以便找出线损管理工作中存在的问题。

4.3 加强理论计算工作

经常进行理论线损计算,可以明确降损方向。实际中可以根据现有电网接线方式及负荷水平,对各元件电能损耗进行计算,以便为农村电网改造和考核线损提供科学的理论依据,不断收集整理理论线损计算资料,经常分析线损变化情况及原因,为制定降损方案和年、季度线损计划指标提供依据。

4.4 提高农村电网售电的准确性

严格抄、核、收电费制度,加强对抄表员、检定员、用电监查员的管理,防止错抄、漏抄、少抄、估抄等现象的发生,对用电量大的用户要在每月最后一天的24点、变电所与用户端同时抄录用电量,对其它一般用户分别在逐月的固定日期进行抄录。

4.5 加强三相负荷平衡管理

要求供电所作好三相负荷平衡检查,不定期进行负荷测试,并作好记录,同时对不平衡负荷进行调整,将同一等级用户的用电情况均衡的分配到三相中,力求做到线路上平衡、线段上平衡、小区域就地平衡。

5 结束语

农村电网的降损节能是较为复杂的系统工程,其中既有技术因素,又有管理因素,为了搞好降损节能,既要从微观上抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强调控。因此,农网降损节能既要抓硬件投入即电网建设、改造线路、增加无功补偿等,又要抓软件即管理投入,只有二者密切配合整体联动,才能取得最佳成效。

[责任编辑:王 琨]

Analysis of Reducing Consumption and Conserving Energy of Rural Electricity Net

CHANG An-min,HU Xing-wang
(Ruicheng Power Supply Branch Company,Ruicheng,Shanxi,044600,China)

Reducing consumption of rural electricity net is the main way for the rural electricity enterprises to increase their beneficial results.This article analyses the problems in management of line consumption of rural electricity net and expound the key points of technically reducing consumption.Based on the actual situation of rural electricity net,it put forward some measures of reducing consumption management and principles of realization.It makes some tentative ideas in order to improve the operation of rural electricity net and reduce the consumption of electricity power.

rural electric network;line consumption;technically reduce consumption;management of reducing consumption

book=2010,ebook=57

TM722.1

A

1671-5977(2010)02-0138-05

2010-04-10

常安民(1963-),男,山西芮城人,山西省运城市芮城县供电支公司,助理工程师。