地区配电网降低电能损耗的方法与途径

2022-09-11

地区配电网线损率是考核供电企业的重要经济技术指标之一, 降低线损是提高经济效益的一项重要举措。如某地区电网年供电量为9×109kWh, 若线损率降低0.1070, 节约的电能就超过9×106kWh, 经济效益十分显著。

地区电网线损有许多方面的囚素, 归纳起来主要由三部分组成。

(1) 固定损耗, 即所有变压器、测量仪表、二次电路等励磁回路的铁耗。

(2) 管理损耗, 即抄表差错、计量仪表误差和偷窃电、绝缘老化等引起泄漏电流及管理不善等所引起的损耗。

(3) 可变损耗, 即线路和变压器等与电流平方成正比的铜耗。

本文结合地区电网的具体特点和事例, 通过分析和计算, 阐述优化无功补偿降低可变损耗的方法与途径。

1 系统能耗降低的计算

根据电能损耗存在多方面的因素, 要降低电能损耗需要电力部门投入大量的资源, 及长期不懈的努力。在本地区配电网现有运行方式下, 应优先做好无功功率的分层、分区和就地平衡, 减小因无功潮流引起的线损。要实现无功就地补偿, 提高电压合格率, 避免无功功率的长距离和重复来回输送, 需要对具体配电网加以分析与比较, 从而得到效益较好的方法。

功率因数的提高, 能减少线路损耗及变压器的铜耗。设R为线路电阻, 为原线路损耗, 为功率因数提高后线路损耗, 则线损减少为

比原来损失减少的百分数为

补偿后, 由于功率因数提高为分析方便, 可认为则

当功率因数从0.8提高至0.9时, 通过上式计算, 可求得有功损耗降低21%左右。

输送功率不变的情况下, 提高, I相对降低, 设I2为补偿前变压器的电流, I1为补偿后变压器的电流, 铜耗分别为铜耗与电流的平方成正比, 即

由于P1=P2, 认为时, 即

可知, 功率因数从0.8提高至0.9时, 铜耗相当于原来的80%。

2 地区配电网降低电能损耗的方法与途径

地区电网点多、线长、面广, 根据上述计算, 可以改善运行措施获得降低电能损耗的方法和途径。

2.1 优化线路布局

当前, 供电企业应当从电网经济科学运行的角度充分、合理调整优化线路布局。具体方法是:选择适当的地点将1条10kV线路开断, 将原末端变成首端从另外一个就近的35kV变电所取用电源

2.2 合理分配负荷

由于地方经济发展水平不平衡, 有些地区的负荷特别大, 而另一些地区的负荷又很小。过去受行政区划分的影响, 往往只能进行线路改造, 且工作难度很大。现在, 供电企业对属于同一个行政区的线路要综合利用、统筹考核, 将负荷按照平衡经济的原则合理地分配到相应线路上。原先负荷较轻的线路可适当多带负荷, 避免1条线路负荷过大而另一条却较小, 以达到降低线路损耗。

2.3 适时停运配变

经过一、二期电网改造后, 供电企业直抄到户的公用变数量急骤增加, 而地区负荷又存在明显的季节性、时段性特点, 导致配变正常负载率很低, 大部分是“大马拉小车”。由此产生的变损在电网总损耗中占有很大的比重, 成了线损管理中棘手的难题。在实际管理运行中, 有些相邻台区的距离非常近, 低压线路往往就在同1根电杆上开断的。在非用电高峰季节, 完全可以停用1台变压器, 以降低损耗。特别是新建的小区, 其配变容量都较大, 近期一般运行1台变压器即可, 另一台应停运备用。有些台区即使供电半径超出规定, 但只要符合安全条件、电压质量符合要求, 也可以合用1个台区而停用另一台配变, 以降低损耗。在用电高峰到来时再投入另一台配变。

2.4 及时调整电压

地区电网负荷的特点是一年中季节性明显, 1天中2个峰段明显;电网的特点是配变数量多、总容量大。而中低压电网往往不自动调节电压, 导致高峰时电压低、低谷时电压高。这种电压变化特点无疑会使地区电网的无功损耗、配变空载损耗增大, 因此必须采取以下方式加以调整:在高峰时段投入无功补偿、调高主变分接头电压将电网电压调至额定值;在低谷时段则可退出无功补偿、调低主变分接头电压来适当降低电网运行电压。研究表明, 电动机在 (0.95～0.98) Ue时运行最经济。因此, 低谷时段适当降低电网电压对照明负荷和动力负荷几乎没有影响, 但降耗作用明显