配电网线路降损措施

2020-01-09 18:10汪泉霖
湖北农机化 2020年21期
关键词:元件损耗电能

汪泉霖

(国网四川省电力公司天府新区供电公司,四川 成都 610000)

1 电网线损现状及原因分析

1.1 管理制度没有与时俱进

不断完善管理体系可以在一定程度上反映电力公司的管理水平,当前部分企业仍存在思维上的惰性,没有把节能降损的问题真正落到实处,线损管理制度较为陈旧,存在可操作性,执行性不强等问题。强化线损管理是新时期电力行业发展的必然趋势,这对于降低全社会能耗水平、提高电能利用率等方面都有着积极促进作用。

1.2 电阻焦耳热及电流励磁的影响

通常情况下,在建设输配电线路时,通常使用铜或铝等材料作为电网元件的连接线。根据焦耳定律,当电流流过电气元件时,电流做功会消耗部分电能,产生了热量,形成电流的热效应。对于线路而言,输电线路损耗主要来源于线路电阻上产生的功率[1]。变压器元件损耗更为复杂。一方面电流流过绕组会产生电阻性损耗,另一方面变压器线圈产生的磁通在铁芯上流动,产生感应电动势,进而形成“涡流”,反过来又引起变压器的铁芯发热,造成励磁性铁损。

2 电网线损的危害

2.1 设备发热引发故障

电气元件发热本质上是将电能转化为热能,同时温升效应会加速绝缘材料的老化,缩短寿命,降低绝缘度,导致热击穿,进而引起配电系统事故。当配电线路的容量不足时,热量无法及时散开,通常是引发火灾的直接原因。

设备接触部分热量影响最为明显,而实际配电网中故障多数是由于接触处电阻持续发热引起。触点处电阻值通常较大,即使在正常的负载电流条件下,也会出现发热,持续的接触电阻发热,可能导致接触部分烧毁并引起故障,这也是为什么电缆中间接头通常是最容易发生故障的地方。

2.2 线损造成能源的大量浪费

据不完全统计,一般配电网的线损率在3%以上,严重时可达10%甚至更高。电能的损失也是一次能源的浪费,同时导致电力企业需支出更多经营成本。配电网线路损耗造成的经济损失体现在发电、输电、配电和消耗的任何环节。如果不采取有效措施降低配电网线损率,将不可避免地加大对能源损耗,加重环境保护负担,同时也影响企业自身的经济效益。随着社会发展对电力需求持续增长,线损所带来的影响将更加明显。因此,电力公司应从全局出发,从技术和管理2个方面出发,切实采取有力措施,降低线路损耗。

3 降低线损的改善措施

3.1 技术降损措施改进

3.1.1 加强理论线损计算

技术降损措施的选择不是凭空想象,而是基于电网实际运行情况。根据电网元件实际参数进行理论计算,能够客观评估电网设备电能损耗情况。对损耗极不合理之处,应当采取措施有针对性进行跟踪处理。对于有条件的供电企业,建议在电网调控D5000系统或OPEN3000系统中新增电网元件损耗在线监测模块,对理论计算中提供的部分电能损耗较大区域进行不间断监测,为后续分析提供数据支撑。

3.1.2 提高电网的功率因数

一般来说,电力设备工作电压可以在额定电压允许范围内变化。输电线路和变压器中的可变损耗与运行电压成反比。在额定电压的上限范围内,适度提高运行电压,可以有效减小电网元件损耗。根据功率因素的定义,在输出相同有功的前提下,减少无功电流,可以减少无功电流在线路电阻上产生的功率损耗,进而达到降低电能损耗的目的[2]。一般来说,主要有以下方式:(1)在大中型用户和终端变电站中安装无功功率补偿设备,如并联电容器。(2)采用同步电机代替异步电机。同步电动机在过励磁状态下可向电网提供无功功率。(3)新线路设计时选型要考虑经济密度。(4)电机尽量不要出现轻载运行的情况。

3.1.3 优化电网运行方式

对于部分新建变电站,线路改接工作不足,导致变压器出现轻载情况。由于变压器的固定损耗与投入运行的变压器数量成正比。当变压器处于轻负载运行状态下时,固定损耗将大于可变损耗。此时应当优化变压器运行数目,必要时可拉停部分轻载主变,进一步减少变压器的总功率损耗。当同一变电站内相同主变运行时所带负荷轻重差异明显时,可通过高压侧并列运行方式来平衡负荷,或采取改接部分重载线路到轻载变压器所带母线段上的方式。总的来说,根据负荷季节特性和所供用户类型,拉停110kV和35kV轻载变压器是降低变压器运行损耗的重要方式。另外,采取双回输电线路并列运行方式,提高线路运行经济性。加强10kV线路和台区损耗管理,通过农网改造、台区治理、方式优化等措施,降低10kV电压等级设备的运行损耗。

3.2 管理降损措施改进

3.2.1 强化意识,规范管理

建立切实可行的线损管理规章制度,职责清晰,把线损管理全过程落实到每一位相关责任人身上。组织培训技术人员、分析线损原因、找到网损薄弱环节、制定线损目标、提出降损措施、检验降损效果、总结降损经验,每一个环节都要有执行有监督,循序渐进,力图把线损工作抓实抓牢,为后续大规模高效推进降损工作创造有利条件。

3.2.2 提高计量设备精度

老旧的电表常常存在诸多问题,包括采集数据丢失、无法实时采集、采集准确率不高等情况。基于以上存在的问题,应采取如下措施:(1)定期校准电能表,对已失去修复能力的电表应及时更换。(2)全面检查电能表接线方式,如存在不合理不规范之处,及时处置。(3)利用大数据,精准定位电能数据获取失败频次较高用户,有针对性制定检查方案,逐一排查。

3.2.3 加强反窃电管理

窃电行为一直是困扰电力公司健康发展的一大难题,其不仅给国家和企业造成直接经济损失,同样还扰乱了供电市场正常秩序。近年来,窃电技术和手段越发多样化,这给反窃电工作管理增加了更大难度。建议从以下方面着手:(1)不断加强电网管理,采取远程化监控和大数据分析相结合的方式,在多个网络节点上安装计量装置,实时监测电能流向。(2)不断更新电能计量装置,对于疑似窃电行为,能及时上传相应数据进行分析,实现精准化检查。(3)针对反窃电工作人员,应采取有力考核激励机制,充分发挥班组人员积极性,主动作为,使窃电之人不敢窃,也不能窃。(4)对于窃电行为,一经发现,应根据《电力法》等相关法律规定,依例严惩。

4 结语

综上所述,配电网线路降损是一项较为复杂的系统工程。在线路设计之初就应全面考虑电力设备的安全运行效益和经济效益。除此之外,还应深度挖掘供电潜力,从管理和技术同时着手,提方案,抓落实,从根本上治理线损问题,真正提高电力企业的经济效益。

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