刘国三(国网攀枝花供电公司,四川 攀枝花 617000)
农网改造中降低损耗的几点措施
刘国三(国网攀枝花供电公司,四川 攀枝花 617000)
在对农村配电网改造中电能损耗居高不下的,占电力系统电能损耗的比重很大,降低电能损耗是当前农网改造中一项至关重要的任务。在输配电网中,电能损耗主要包括变压器损耗和线路损耗,通过分析降损的技术和方法,及综合农村电网技术降损的因素,提出了降低电网损耗的措施。并以某农村地区电网2012~2014年降损前后的数据为例进行对比分析,得出线损率降幅在逐渐增大。论证了提出的降损措施的可行性。
配电网;损耗;措施;技术
在农网改造中电能损耗是一项关键性的技术工程,配电网是整个电力系统中电能损耗的主要部分,10kV输配电线路的损耗占电力网的总线损60%以上,因此电网的节能降耗在节约电力资源中起着重大的作用。但由于电量的需求量不断增长,而农网建设比较落后,使输配电网的电能降损工作面临很大的挑战。为此,在农网改造和运行中,须通过研究改进输配电网技术,降低整个电网的损耗。
在配电网的损耗中主要有技术线损和管理线损两种[1],其中技术线损是主要的电能损耗,包括变压器的可变损耗、配电线路损耗以及固定损耗,致使技术损耗大的原因有多种。
1.1农网建设规划滞后
由于农村对电网节能降耗没有足够的认识,长期只注重在发电端对电源设备的建设,对供电网的规划和改造不足,投资比例也偏少。再加上近年来,农村经济的快速发展,用电需求量快速增加,农网的瓶颈越加凸出,这就需要更多的线路走廊、变电站布点来应对大密度的用电负荷。但由于受地区地质环境、土地资源以及群众对电力设施认建设的抵触,使得农村电网网络薄弱、设备老旧,供电能力不足且损耗增大。
1.2农网中的设备老旧
农村配电网中许多电力设备设施的技术水平落后,致使整个电网损耗很大。特别是在经济欠发达的农村地区,电力线路陈旧,线径较小,有的线路过载运行,无形中增加了电能损耗。还有许多线路截面偏小,供电能力差,设备及线路过负荷使电能损耗大,难以满足用户对用电量的需求。
1.3电网运行管理水平不足
农村电网的运行管理水平比较低,目前的管理技术和管理方法有待改进。比如在无功管理与功率因数力度方面,配电网无功补偿存在不足,许多设备安装地点不合理等,使输配电变压器运行的经济效益不理想,增加了电网损耗。还有电网供电设备和线路分布不均,配电变压器负荷分配不合理,都使配电变压器过载或轻载,极大增加了配电变压器的电能损耗。
要使输配电网能有效地节能降耗,需要采取必要的管理措施和技术措施来减少电网的损耗。首先要提高对电网工作的认识,抓好电网规划、设计以及改造等工作;其次要精简电压等级,减少迂回供电,缩短供电半径,选择恰当的导线截面和变压器容量、规格,制订切实可行的管理方法等。根据以前的配电网改造技术、线损管理和运行的经验,结合现在农网改造过程中对线损的要求,得出以下主要措施:
(1)落实配网与电网的实施与设计规划的一致性。按照设计规划的总体要求和布局,将配电变压器和变电站的布点设置在靠近负荷中心的地方,缩短低压线路和中压线路的供电半径,降低中、低压网线损和变压器的损耗,提高配电网运行的效率性、经济性。
(2)选择合适的导线截面。根据对电网线路线损中理论线损的精确计算发现,在配电网中的线路线损大部分产生于主干线的前1~2段上。由于线路电能的损耗与导线的电阻成正比,导线截面的增大可以有效减少电能能量的损耗[2]。因此在农村电网改造过程中,应依据电流的密度来进行导线截面的选用,并在主干线中适当使用较大截面地导线。
(3)推广使用节能变压器,合理选择配电变压器的容量,能有效降低变压器的损耗。在农网中,配电变压器容量大且数量多,使总损耗大。因此,在农村输配电网改造工程中应选择使用达到甚至超过国家相关节能标准的变压器,如非晶合金变压器等。引导用户更新淘汰掉老旧、损耗高、标准低的变压器。
(4)选择合理的无功补偿技术。可选择的补偿方式有:配变低压侧就地补偿、变电所集中补偿、配变线路固定补偿以及用电设备的随机补偿等。通过补偿措施,可大大降低线损线损,同时改善电压质量、提高变压器和线路的输送能力。因此加强电网无功补偿的管理和规划,合理选择配置无功补偿设备,做到无功就地补偿,分压分区平衡,减少了电网无功时功率的输送量,提高了电网设备的利用率。实践证明,在受电端通过加装电力电容器可有效提高功率因数以及降低电能损耗。根据相关资料统计,以配电变压器容量的10%来补偿时,就可使空载时的功率因数提升到0.8以上,可见,在降损节能方面有显著的效果。
(5)合理的调整运行时的电压。采取实时无功综合自动调压控制装置维持变电站配出的母线端电压在规定的范围内接近上限运行,平衡无功电源,减少无功输送和线损。在满足配电变压器负载电压的前提下,按电源侧电压的高低和负载的大小,用定量计算方法对变压器的运行电压进行分接头地优化选择和调整,从而使变压器损耗降低。而对负荷周期变化的用户,倡导采用自动调压器。自动无功补偿装置和自动调压器配合使用,能很好的实现低谷负荷时较低电压运行和高峰负荷时较高电压运行的逆调压,更好地达到降损节能的目的,改善用户电压的质量。
(6)合理调整电网中三相负荷电流的平衡。如果三相负荷电流不平衡,就会增加电能的损耗,在负荷相同的前提条件下,单相供电的损耗是三相供电损耗的6倍[3]。必须严格控制配电变压器的出口电流,使其不平衡度不超过10%,分支线首端及干线的不平衡度不超过20%,中而且性线的电流不能超过额定电流的25%。在农村配电网的技术改造中,应当结合实际情况及时调整负荷,降低中性线的电流,从而降低线损。
(7)加强配网设备和线路的巡视维护,避免泄漏电使电能受到巨大的损耗。运用局放测试和红外线成像技术,及时发现并处理电网线路的各种故障,尤其是设备和线路的套管、绝缘子以及设备终端等接头过热和泄漏放电的现象。在农村电网中,特别要注意电力线路沿线的树木树枝对线路的干扰情况,应对剪除所有线路下面及两旁的树干树枝,定期清扫断路器、变压器及绝缘瓷件等,可以减少间歇性爬电、电晕放电的现象。
(8)积极推广应用新技术、新设备、新工艺和新材料,想方设法使用科技力量来降低电网的技术线损,借助科学的信息化管理手段来完善技术线损的管理。
电网技术降损的应用以某地市供电局对本地区农村电网改造工程为例来进行说明。为了更好地降低线损率,在2012~2014年间,开展了农网改造工程,在此工程中主要加大了在管理降损和技术降损上的工作力度。其中在技术降损措施中,进行主、配网设备设施的运行维护和整修工作,更换所有线路的导线和故障老旧的设备,提高了设备的运行管理水平,有效降低了电能的损耗,在2012~2014年连续三年间,线损率持续下降。
3.1改造工程中实施的技术措施
(1)在主网建设改造方面,加大资金的投入力度。每年投入数亿元资金用于实施220kV和110kV主网输变电项目的建设。
(2)在配网建设改造方面,持续进行0.4kV台区低压线路以及10kV配网的改造,将高损变压器更换为节能型变压器,新增加了161个公共变压器台区,特别是在乡村规模企业以及合作社台区,解决了大部分公共变压器供电线径偏小,半径过大,以及超负荷、负载不平衡的难题;在部分线路上,把额定电压等级低的针式瓷瓶换成为防爬电效果好、耐压等级高的支柱绝缘子或瓷横担,并且将悬式瓷瓶换成玻璃绝缘子,防止出现零值绝缘子带病运行的情况。
(3)在无功优化方面,调试并投入了变电站的AVC功能,以便更好地进行无功优化;改造和修理调试了公共变压器台区0.4kV电容补偿装置大约9600kVar。
3.2线损率的变化情况
该供电局经过管理上和技术上的努力挖潜后,线损率持续下降,不仅达到了更好的水平,而且令其在同行兄弟单位中处于较前的水平。理论线损计算值见表1,实际线损率同比变化值见表2。
表1 2012~2014年理论线损计算值(单位:%)
表2 某地区2012~2014年综合线损率同比变化(单位:%)
表1~2中比较可见,经过每年实施电网降损改造技术的措施,线损率呈现出持续降低的趋势。
总之,电力企业在对农网改造过程中,结合本地配电网的实际应用情况,制定科学的节能改造方案,落实农村电网节能降损的管理措施、技术措施,对农村电网进行合理科学的布局和管理,使电网线损达到更加合理的水平。降低农村电网电能的损耗,不仅为国家节约了电能资源,而且为农村经济的发展做出了更大的贡献。
[1]林宇航.降低配电网线损的技术措施管理措施[J].经济与社会发展研究,2014(11):197.
[2]吴长浩.降低低压电网线损的技术措施[J].中国电力企业管理,2015 (20):29~30.
[3]陈云辉,苏厚博.浅议三相负荷不平衡的管理[J].农村电工,2014,12 (7):20.
刘国三(1972-),男,技师,大专,主要从事农网配电等相关工作。
TM714.3
A
2095-2066(2016)09-0047-02
2016-3-1