浅谈10kV配网电压质量改善与降损措施

2014-05-16 03:44伊立挺
山东工业技术 2014年20期
关键词:并联电容器损耗

伊立挺

(广东电网有限责任公司江门鹤山供电局,广东 鹤山 529700)

0 前言

10kV配网的线损问题较为严重,因此,必须成为治理与管理的重点。线损率集中体现出了配网运行治理,以及电压质量也成为一个重要的指标,要想提高配网运行质量,确保其功能与作用得到有效发挥,就要从电压质量与线损两大方面入手,明确影响配网电压质量的因素,以及容易引发线损的问题等等,在此基础上来掌握提高其电压质量的科学方法,并采取有效措施来降损,维护配网的正常、高效运转,只有这样才能改善电压质量,达到节能降损的目标。

1 10kV配网电压质量改善方法

1.1 参照负荷状态来科学变换线路运行模式

必须做好线路运行监测与动态分析工作,从而对线路负荷进行科学的变化与调节,防止电力设备,例如:变压器等空载运行,正常情况下,变压器应该在75%-80%的负荷率下运行,当其负荷率在30%以下时,则要从经济实惠的方向出发,对应调换容量合适的变压器,当负荷率处于30—60%状态时,则应该进行技术经济对比,来明确有无调换变压器的必要,同时,通常在节假日时期,企业用电量较少,处于负荷较小时期,此时,正确的做法是把负荷聚集到某一个或特定的几个变压器中,这样才能减少变压器的空载运行规模,从而控制功率的无功损耗,科学调整负荷来维护线路负荷的平衡,能够极大地提高配网电压质量。

1.2 参照实际用户来科学定位变压器分接开关

必须重视变压器一次额定电压的选择,只有科学优选,才能确保二次电压值合理,在这一过程中需要特别关注的是:当变压器临近电源时,可以适当调高一次线圈额定电压的选择,可以调至10.5kV,相反,则要保持原电压数,那就是:10kV,只有通过这种方式才能确保二次电压靠近额定电压。可以从分接开关入手来调节变压器的电压分接头,从而确保其二次电压在-5%~+5%之内变化,以此来补偿低压端线路的电压损耗,确保用电端的电压处于平衡状态,不会过分偏离科学范围。这其中最关键的是:为了分接开关档次的选择科学合理,要积极深入实际,细致检查、核查,定位电压最佳处。因为只有正确科学地定位分接头,才能防止不合理调整危害或破坏电气设施的问题,进而从整体上来提高配网电压质量。

1.3 科学控制供配电系统阻抗

一般情况下,电压降的值=电流x 阻抗,线路电阻又同导线的长度呈正相关、同导线截面呈负相关,因此,应该控制线路距离,扩大导线截面面积,以此来有效控制配电系统阻抗。一些配网干线,其负荷变化范围较大,通过科学控制供配电系统阻抗,一方面控制了功率与电能损耗,另一方面有效控制负荷起伏变化所引发的线损问题,从而维护电压平稳供应。

1.4 积极确保三相负荷处于平衡状态

如果三相负荷不能给均衡地分布,就可能出现不平衡的电压,这无疑增加了电压不平衡流动的概率,甚至出现偏移问题。

1.5 引入并联电容器模式

这一模式的选择是从配网整体来说的,这一方法也能够达到改善配网电压质量的目标。它具有多方面的优势,具体体现为:减少有功功率损耗,便于操作、维护简单、单台容积小,容易变成组装置,即使某一电容器出现故障问题,整个系统依然会照常故障,因此,这一方面具有相对广泛的适应范围。

利用并联电容器来改善电压质量具体的功能包括以下方面:

第一,有效补偿无功功率,提高功率因数。因为并联电容器同电感性负荷并联装配在一起,因此,二者的工作运行处于相对平衡状态,那就是电感性负荷吸入能量,对应的并联电容器则要释放能量,反之亦然,二者并联装配,能够维持能量的平衡,实现能量的相互转换和补偿。也就是当无功功率被电感性负荷收走时,对应的并联电容器则能够释放无功功率,从而达到平衡补偿的目的。如果电网容量稳定,则会有效控制无功功率的出现,由此提升功率因数,确保了电压质量。

第二,增强设备出力。因为有功功率的表达公式为:P=S COSφ从这一公式中能看到:P与COSφ呈正相关,也就是说当COSφ上升时,对应的有功功率P也会对应上升,那么,电气设备的有功出力也有所增加。

第三,控制功率与电能损耗。对于三相交流电路来说,功能损耗一般用△P来表示,常见的功率损耗公式为:

从上面的公式中能够看到:如果功率因数上升,对应的功率损耗则会降低,进而减少配网线路的线损,维护其电压质量。

第四,科学连接电容器。并联电容器要符合额定电压值,对于三相供电系统,如果在额定电压方面,单相电容器与电力网达成一致,那么电容器最好选择三角形链接模式,如果抛弃三角形接法,而采用星形接法,则要确保单相电压在线电压的1/ 倍。

如果同线路相比,单相电容器额定电压较低,则适合选择星形连接法,也可以将多个电容器进行串联,打造出一个三角形。对于三相电容器的使用,则要在其额定电压大于等于电网时为最佳。这其中需要重点关注:只有电容器组中性点能够接地的配网系统才能利用星状连接模式。

2 10kV配网降损的科学方法

2.1 增加并列线路运行

这一方法主要就是从线路的经济运行方向出发,通过增设并列的电力线路来达到降损目标的方法,具体操作步骤为:在同一电源到同一受电点中设置多条线路,确保其能够并列工作。

第一,通过增加相同截面电线、相同距离电线,并确保它们并列工作,从而达到节能降损的目标,这一过程的具体公式为:

第二,将不等截面导线添加到基础导线中,这样节能降损公式则体现为:

式子中,r1表示原线路导线电阻,r2则表示增加线路导线电阻。

2.2 加强网络改造

要做好网络维护与优化改造工作,定期检查配网线路,对于那些年久老化的线路要进行更换、翻新,及时更换那些损耗率较高的变压器,从而达到节能降损的目的。

2.3 增设电源点

经济的建设、社会的发展都加剧了用电需求,对应的用电负荷也持续上升,单纯依靠单一的低压电网来供电,会产生很大难度,线损率也会增加,因此,可以考虑在供电距离较长范围内增设电源点,这样就有效控制了供电距离,从而减少了线损。

2.4 无功补偿降损

因为在整个的供电系统内部,有非线性负荷,且处于动态变化状态,这样就很容易造成供电系统发生有功或无功的变化,这样就会影响系统电压的稳定性,在没有充足的无功储备条件下,电网电压质量就会受到影响。所以,为了确保电压质量,就要对供电系统或用户设置无功补偿,有效控制线损,从而提升电压质量。

2.5 加强降损管理

(1)做好电能计量与用电营业的管理。必须装配科学精准的计量设备,确保用户的用电量能被精准计算出来。同时也要加强日常用电管理,重点防范窃电行为,同时,也要做好抄表核算,减少不法窃电行为。

(2)实行线路理论计算制度。为了有效控制线损,就要加强线损的计量与检查,要定期对配网线损加以计量,必须从理论上集中掌握各个用电设备、配网系统部件等的功率与电能损耗大致范围,要形成一个科学的预测与估算,将其同现实计量获得的线损值加以对比,以此来明确影响线损的因素,针对这些因素来采取有效的防范对策,从而有效控制线损。

(3)加强线损的考核式管理。为了有效控制线损,就要引入严格的考核机制,通过考核监督等方法来有效控制线损,科学划分区域、划分台区,不同线路区域与台区分别由各人负责,实行定期的线损考核,并根据线损变化发展的趋势,来把握线损考核重点和方向,重点要加强抄表管理,减少由于不负责任的抄表行为所引发的线损问题,全面提升各个区域、各个线路段的线损管理水平。

2.6 配置自动调压设备

这一设备发挥着调压的功能和作用,是一种自耦变压器,发挥着有载调压的功能,能够有效提升线路电压,减少配网线路功率损耗,然而,这一设备的缺点体现在:成本较高,需要几十万的投入,自动调压设备适合用在哪些高质量电压需求、普通方法无能为力的较为个别的电力线路中。

3 总结

10kV配网电压质量改善方法体现为科学的调压与增设电源点等等,也要辅助其他方法的选择与应用,从而达到提高电压质量的目标,同时,也要加强降损管理,掌握降损技术,采取科学的降损管理方法,从而维护配网系统的正常、高效运行,全面提升配网运行质量,满足供电需求,同时增加供电企业的经济收入。

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[2]赵俊光,王主丁,张宗盛等.基于节点补偿容量动态上限的配电网无功规划优化混合算法[J].电力系统自动化,2009,33(23):69-74.

[3]吴强.实际配电系统线损分析与降损措施研究[D].成都:四川大学,2011.

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