配电线路线损管理及降损技术措施分析

郭峰 杨杉 俞德华 徐辰冠

(1.国网湖北省电力公司信息通信公司, 湖北武汉 430000;2.湖北华中电力科技开发有限责任公司,湖北武汉 430000)

1 引言

在社会经济的快速发展下,电能显得越来越重要。尤其是近几年大量的电能浪费现象,使得社会各界都对此做出了重视。怎样降低线损,节约电能,从而实现经济可持续发展已成为我国亟待解决的一项问题。本文则基于此,详细探讨了配电线路线损管理存在的问题,并提出了降损的技术措施,以期进一步提高配电线路线损的管理效率。

2 配电线路线损管理存在的问题

2.1 配电布局不合理

主要为出现大量的支线供电现象,使得配电线路支线承受的负荷太大,加之这些负荷点通常较为分散,管理起来有着很大的难度。有些用户的配电电源点和用电负荷中心之间有着很远的距离,所选择的主配电架空导线也和载荷量之间存在一定的误差等。如某单位35 k V变电站馈出6kV线路的31#杆便延伸了很多支线线路,累计供电负荷达到了695 0k V A。过多的支线使得承受的负荷太大,加之和主供电源之间相隔较远,导致线损率不断增加,给线损管理造成了很大的阻碍。

2.2 局部地区用电超过10kV

在配电线路线损管理的过程中,变压器不稳定的情况十分常见,只要局部地区的用电量大于1 0k V,便会造成线路损坏,对电网的稳定性造成不利影响。若总供电量相比实际用电需求来说要大一些,超出配电线路可负荷的范围,便会扰乱线损的平衡性,导致偏远地区出现线损现象。如此一来,配电网络系统中便会呈现电量一直增长的趋势,从而导致安全故障的出现,使得线损问题越趋严重化。

2.3 网络质量较差降低线路负载能力

因对配电网络系统性能的认知不够清晰,在线损技术方面存在缺失,导致电网质量持续下滑,对配电线路的正常运行造成了不利影响,降低了配电网络的负载能力。另外,一些相关部门未重视当前存在的线损问题,觉得网络质量差是很正常的现象。有的大型重工业企业存在很高的用电需求,这使得线路损坏现象频繁出现,由于其缺乏实际的安全管理措施,使得网络质量一直得不到改善,对配电网线造成了极大的破坏,而时间一长,其他配电线路也受到了影响,使得线损故障的范围不断增加。

表1 电网升压后负载损耗降低比率

3 配电线路降损的技术措施

综上所述,配电线路线损管理当前面临着诸多问题,使得线损发生率很高,因此,采取行之有效的技术措施十分必要。本文主要提出以下三点降损技术措施。

3.1 电网升压改造

电网升压改造主要是针对用电负荷过大,使得线路输送缺乏容量,为对电压等级进行简化而实施的技术措施。

在输送负荷不变的情况下,电网升压改造后的降损节电效果为下式所示：

令S2R×10-3=1

式(1)中：UN1表示的电网升压前的额定电压;UN2表示的是电网升压后的额定电压。电网升压后降低负载损耗百分率为下式：

式(3)中：ΔA表示的是电压升压前的线路损失电量。电网升压后负载损耗实现了降低,为ΔP%,见表1所示。

3.2 调整运行电压

对运行电压进行合理的调整主要是对发电机端电压以及变压器分接头进行调整,通过在母线上投切电容器的方式,保障电压质量的同时对其实施相应的调整。由式(1)能够得知,电网输、变、配电设备的有功损耗(ΔP)和运行电压(U)的平方之间表现为反比关系,因此,对运行电压进行合理的调整能够很好的降低线损,从而实现节电。

(1)在电网的负载损耗和空载损耗之间的比值C相比表2中显示的数值要大一些的情况下,对运行电压进行提升可以很好的降低线损,从而实现节电。(2)在电网的负载损耗和空载损耗之间的比值C相比表3中显示的数值要小一些时,降低运行电压能够可以很好的降低线损,从而实现节电。

表2 提高运行电压降损判别

表3 降低运行电压降损判别

表4 无功补偿方式

对电压百分比α%进行提升,见下式：

式(4)中：U′表示的是调压后的母线电压;U表示的是调压前的母线电压。C的计算公式为以下：

式(5)中：ΔA0表示的是调压前被调电网的空载损耗电量;ΔAK表示的是调压前被调电网的负载损耗电量。

经过调压后,降损节能电量的计算公式为以下：

3.3 实施网络改造

网络改造可以说是降损的一种建设性方案,也就是需要投资一定的资金从而实现系统结构的改进。在改造配电网的过程中,主要涉及到以下几个方面：增大导线截面、改变线路迂回供电以及采用低损耗变压器等。

3.3.1 增大导线截面、改变线路迂回供电

增大导线截面或改变线路迂回供电的降损节电量：

在此之中：ΔA表示的是改造前线路的损耗电量,kWh;R1表示的是线路改造前的导线电阻,Ω;R2表示的是线路改造后的导线电阻,Ω;对于存在分支的线路通过等值电阻来表示。

3.3.2 采用低损耗变压器

(1)替换高损耗配电变压器。比如100kVA容量的配电变压器,根据实验能够得知,在负荷表现为20%-100%的情况下,相比“64”标准的配电变压器来说,“86”标准的配电变压器可以更好的降低损耗率,大约为2.66%-1.01%,而相比“73”标准的配电变压器来说,其可以多降低1.94%-0.7%的损耗率,可以看出,其降损效果是非常良好的。所以,需将S7及以下型号的高损耗配电变压器替换掉。(2)不再使用空载配电变压器。配电网络中有很多地方的全年负荷是处于失衡状态的,有的时候承担着很重的负荷,差不多为满载甚至超载的状态;而有的时候承担的负荷却又很轻,差不多为空载的状态。对此,可通过停用或者“子母变”的方式,来实现降损节电。(3)安装低压电容器。若配电变压器的功率因数较低,则安装低压电容器,其不但可以提高功率因数,降低损耗,同时还能够提升负载端的电压,可以说是一种利用较少投入来实现高产出的方法。

3.4 加装无功补偿

为了使电压的合格率得到提升,在提高功率因数的同时降低网损,对电网实施无功补偿就是极其迫切的。无功补偿按安装地点分为用户端随机补偿、低压集中补偿、高压线路分散补偿以及变电站集中补偿四种,表4是各种补偿方式的对比。

4 结语

通过对配电线路线损管理存在的问题进行详细的分析探讨,笔者提出了四点降损的技术措施,主要包含有电网升压改造、调整运行电压、实施网络改造以及加装无功补偿,希望本文的研究能够为解决线损问题提供一定的借鉴,提高电力传输的质量与效率。

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