探讨10kV及以下配电线路线损计算与降损措施

2014-10-21 11:12陈锦田
科学与技术 2014年11期
关键词:损耗电能路线

陈锦田

摘要:我国小水电、风电资源丰富,部分地区和农村可实现自给供电,因此10kV及以下配电线路在我国有着广泛的应用。但是10kV及以下配电线路的铺设本身存在参差不齐的缺点,再加上环境、人为等因素的影响,部分地区线损严重。本文结合实际经验,对我国现阶段10kV及以下配电线路线损原因进行了简单介绍,并分析了线损的具体计算方法,提出了相应的降损措施。

关键词:10kV;配电线路;线损计算;降损措施

线损是指电能在运输、变压等过程中产生的耗损现象,对于我国的10kV及以下配电线路来说,因其自身供电半径大、供电线路呈树枝状放射的局限性,节点众多,导致电能在传输过程中损失十分严重。同时,电力的运输线路在架设过程中,质量参差不齐,质量差的线路在运输电能时容易发热,使电力转化为热能消散在空气中。因此,为了节约资源,使电能更好地服务大众,减少10kV及以下配电线路的损耗,科研人员就应对线损进行科学的计算,并对及时针对不同情况提出相应的降损措施。

一、10kV及以下配电线路线损的基本因素

在国家配电网络中线损的产生一般是由两个原因造成的:技术原因和管理原因。

技术线损。技术线损一般是指电能在运输过程中因为技术参数而造成的对电能的耗损,是理论上的线损。在10kV及以下配电线路的架设过程中,不同的地区根据其现实的状况配备了不同的供电设配,也设定了相应的电网负荷,而技术线损的计算就是由这两个因素决定的,在对特定地区的电网设计方案完成后,相关人员就可以根据这两项的数值计算出技术线损的理论值。技术线损主要由两个方面构成:电阻损耗和磁场损耗。顾名思义,电阻损耗就是指电力在传输时线路导体对电流形成一定的的阻力,为了克服阻力,电力就会产生一定的耗能从而形成电阻损耗。而磁场损耗则是指对电流进行变压的变压器在其电机运转时产生磁场,在磁场转换中,电气设备中的铁芯因涡流和磁滞等原因发热产生的电能耗损。

管理线损。管理线损主要是指电力维修人员对电气设备管理不当、维修不及时造成的电力损耗,该电力损耗没有规律性,无法测算,因此国家设定其为不明损耗。

二、10kV及以下配电线路线损的计算

对电网线路线损的计算方法主要分为两类:一类是根据馈线数据建立的各种神经网络模型和统计模型等进行电力耗损计算;另一类则是依据网络主要损耗元件的物理特征建立的各种等值模型进行耗损计算的计算方法。其中,第二种计算方法比较完善,克服了许多缺点:例如该算法数据简单,不用搜集相关运行数据,只要进行简单的计算就能得出准确的数值,适合对10kV及以下配电线路的线损进行计算。因此本文以此种计算方法为例,探讨10kV及以下配电线路的日线损情況。

在此计算公式中我们根据已知该组设计方案的电流最大负荷值、额定电流、均方根电流等数值数据来计算未知的电力损耗量。而在此方法的运算中,需要注意的问题就是对于损失因数和电流最大负荷值的确定,如果在计算时没有关于电流最大数值的准确数据,就要考虑将总电量损失情况和分段损失情况相对应,再根据各个分段所分配的额定最大电流计算出配变损失电量的最大电流。还要注意对日晚用电高峰时的最大负荷电流进行测定,均分出这一段时间日最大负荷电流相对稳定的数值,再根据公式计算出所需的最大负荷电流。

三、对10kV及以下配电线路线损的降损措施

(一)技术降损

技术降损主要是根据技术损耗的特点提出的专门针对10kV及以下配电线路线损问题的降损措施,其技术要点主要表现在以下几个方面:

1、进一步对电网结构加以完善。电网的结构的好坏对线损的状况有着直接的影响,只有科学合理的电网结构才能长期的、高效的完成对电力的低耗损的运输,节约能源,提高经济效益。而对电网结构的优化调整还应注意以下几方面的内容:首先,应该在负荷中心设置电源,进行线路架设时使线路由中心向四周呈放射状辐射;其次,缩小线路的供电半径,便于对线路的维护管理;第三,尽量安装节能型的变压器;第四,选择优质导线,降低导线对电力运输产生的阻力,减少电力的流失。

2、提高电力运输系统的功率因数。根据公式可以看出,降低功率因数会直接影响负载端的电压,影响电气设备的正常运行。所以,必须对功率因数加以提高,减少电力负载部分的电力损耗,对电力系统做无功补偿,以其达到节约资源、提高供电服务质量的目的。

(二)管理降损

1、建立相应的组织和指标管理体系。如图所示,相应的分线管理体系的建立有助于国家统筹协调整个电网的运作。可以明确各级工作人员职责,使员工责任制能够得到真正的贯彻落实。同时,对线损部门设立专门的负责岗位,对线损工作的管理做细节性的专业性的管理和协调,以期能真正的避免线损问题对国家资源造成更严重的损失。

图1 线损分线统计图

2、建立健全线损分析机制。线损分析是指通过对过去线损情况进行合理的整理和分析,找出其中存在的典型问题和规律性问题,并针对性的为这些问题研究出相应的解决策略。以此对线损管护人员做经验性的指导,以其能实现降损最大化的效果。线损分析最常用的方法主要是有对比分析、历史与现实的比较分析、与整体平均水平的比较分析几种,线损管护人员在应用这几种方法时应该进行有针对性、有重点的分析策略。

3、加强对电力系统运行机制和营销机制的管理。积极调整电气设备的功率因数,在负载电压变化时及时切换到补偿电容器。同时,及时对线路电压进行调整,使电压在长时间处于合格电压范围的同时保证经济状态。

4、对电流的负荷分布做合理的安排。在10kV及以下配电线路中,只有负荷对称时,电路中线才不会产生电能损耗,而如果负荷分布不合理,中线中存在流动电流,则会在一定程度上增加电力损耗。因此,必须对不同区域的电力负荷进行统计规划,再进行合理的安排,才能在负荷分布方面减少电力损耗。

结语:

10kV及以下配电线路是我国生活用电的主要运输线路,及时的对其线损情况做细致的计算,并积极地提出相应的降损措施对于我国电力的节约和有效运用都起着重要的作用,只有将技术和管理两种降损方式相结合,才能真正的减少损耗,切实提高10kV及以下配电线路电力运输的经济效益。

参考文献:

[1] 周江.10kV及以下配电线路线损计算与降损措施[J].通信电源技术,2011,28(1).

[2] 沈俊明.10kV及以下配电网络降损节能技术措施浅析[J].中国科技纵横,2013(20).

[3] 陈杰.10kV及以下配网线损管理存在的问题及对策分析[J].科技创业家,2013(19).

[4] 陈宏飞,陈宏伟.浅谈林区10kV配电线路损失的原因及对策[J].黑龙江电力,2006,28(1).

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