1降低線損的措施
1.1 進行有效監(jiān)督考核,確保三相負荷的平衡
調(diào)整三相負載使之平衡,這是不要增加投資的降損措施。把單相用戶均衡地接在A、B、C三相上,減少中性線電流,降低損耗的目的便可達到。同時,為確保效果明顯,要注意減少單相負載接戶線的總長度,為了防止事故性“相偏”,也可以裝設(shè)三相斷相保護器,當任一相斷電時,能立即切斷電源以消除三相不平衡。目前,農(nóng)電管理已實現(xiàn)“四到戶”管理,我們應(yīng)充分利用這一優(yōu)勢,加強對三相負荷的均衡分配管理。為強化這方面的管理,墾利縣公司已實行了單相指標考核管理等措施,收到了良好效果,2005年低壓線損率為10.39%,比2004年降低了1.5個百分點。所謂單項指標考核就是將臺區(qū)低壓線損指標、三相不平衡率指標等作為月度、季度監(jiān)督檢查和考核內(nèi)容,實行公司對所、所對組、組對臺區(qū)管理責任人的量化考核,提高了各級人員的責任心,達到預(yù)期指標水平。
1.2 加強高壓配電線路補償和管理措施
通過功率因數(shù)調(diào)整電費等措施,提高大用戶自動投切無功設(shè)備的積極性。
完善無功管理辦法,加強監(jiān)督檢查,減少用戶向網(wǎng)上輸送無功。
采取線路集中或分段補償措施。由于線路損耗增加主要是無功導致線路電流增大的結(jié)果,所以在補償時應(yīng)盡可能靠近負荷中心。線路上的負荷并不是集中在一點,因此我們宜采取分段梯級補償。補償容量的確定一般應(yīng)按照電容補償?shù)膬?yōu)化運行方式進行選擇和校驗修正。對于配電網(wǎng)來說,補償前的功率因數(shù)
cosφ1= P/(P2 + Q2)1/2
補償后的功率因數(shù)
cosφ2 = P/(P2 + (Q - QC2))1/2
式中 P——電網(wǎng)輸送的有功功率,電容補償前后有功
功率是不變化的(kW);
Q——補償前電網(wǎng)的感性無功功率(kvar);
QC——補償電容的容量(kvar)。
當Q = QC時 ,cosφ2 = 1。
cosφ2 = 1是一種理想狀態(tài),現(xiàn)實中,我們在進行無功優(yōu)化設(shè)計時,應(yīng)盡量使補償效果趨向于最優(yōu)。
1.3 采取多種形式進行低壓補償
基本有三種常見的方式:在配變低壓側(cè)母線集中安裝電容器進行補償;在低壓線路中間點或負荷集中點集中安裝電容器進行補償;對電動機進行就地補償(隨機補償)。
分析農(nóng)村用電規(guī)律可知,一般白天用電少,前半夜高峰,后半夜基本沒有負荷。
分析三種方式的技術(shù)可行性可知:在配變低壓側(cè)統(tǒng)一進行補償,可能后半夜過補償;且該種方式對低壓降損作用極小。在低壓線路上補償,存在諸多難題,一是安裝在桿上既不方便,又不美觀,其通斷控制用閘刀使用不方便,用小型接觸器要耗電;二是電容器放電問題難解決,可能危及線路工作人員人身安全。對電動機就地補償,簡單易行,無功就地平衡,有最佳的降損效果,不過可能會過補償;對動力用戶有好處,用戶有積極性;對低壓降損作用大,電工有積極性。
因此應(yīng)首先考慮電動機就地補償方式。注意使用隨機補償既能在動力負荷最大時投入全部補償設(shè)備,又不過補償。過去一般高速電機補償電容值Q = 0.3~0.4P(P為電動機有功功率),但此值偏低,應(yīng)采用0.5~0.6P,理由是:農(nóng)村電機多與農(nóng)副加工機械配套,負載偏重;針對低壓線路(線路電感、用戶日光燈等)進行無功補償存在諸多困難,而電機就地補償容量可選擇大一點,則當電機輕載時有余量對線路補償。實踐也證明取0.5~0.6P,長期運行不會對電動機造成絕緣損害。
盡管隨機補償是重點考慮的補償方式,但也要注意與其它補償方式的相互配合和互為補充,隨器補償是隨機補償?shù)牧硪恢匾绞?。但此方式對容量的考慮一定要適當,如按高峰負荷期確定補償值,必然會在大部分時間里出現(xiàn)過補償,不僅不能起到降損節(jié)能的作用,還有可能起到相反作用。根據(jù)經(jīng)驗,認為隨器補償應(yīng)以配變?nèi)萘康?%~8%選擇電容器容量效果較好,因為這大約相當于配電變壓器空載時的無功功率。農(nóng)村配電變壓器在大部分時間里屬輕負荷期,這樣恰好對空載無功進行了就地平衡,而又不因用電谷底時過補償向網(wǎng)上輸送無功導致負面作用。這一容量選擇的思路就是:配電變壓器空載無功由隨器補償電容器平衡,而線路或用戶電機的無功則通過隨機或分片補償解決,幾種方式相互兼顧,各有側(cè)重。
2 當前影響電能損耗的幾個主要因素
影響線損的幾大因素在不少地方仍存在。現(xiàn)分析如下,并作簡要計算。
2.1 三相負荷不平衡引起線損升高
農(nóng)村電網(wǎng)是經(jīng)10/0.4 kV變壓器降壓后,以三相四線制向用戶供電,是三相負載與單相負載混合用電的網(wǎng)絡(luò)。在裝接單相用戶時,供電部門均能將單相負載均衡地分接在A、B、C三相上。但在農(nóng)網(wǎng)運行中,由于用電戶私自增容,或大功率單相負載的投入,或單相負載設(shè)備的用電不同時性等,均可造成三相負載不平衡。農(nóng)網(wǎng)若在三相不平衡度較大情況下運行,將會給農(nóng)網(wǎng)帶來以下兩方面的的損耗。
增加線路電能損耗。在三相四線制的供電網(wǎng)絡(luò)中,電流通過線路導線時,因存在阻抗,必然產(chǎn)生電能損耗,其損耗與通過電流的平方成正比。當農(nóng)網(wǎng)以三相四線制供電時,不能很好的調(diào)整負載,造成三相負載不平衡并不鮮見。當三相負載不平衡運行時,中性線即有電流通過。這樣,不但相線有損耗,而且中性線也產(chǎn)生損耗,從而增加了電網(wǎng)線路損耗。
當電網(wǎng)處于三相負載不平衡時,其線路損耗要增加,不利于電網(wǎng)的節(jié)能運行,應(yīng)及時調(diào)整負荷。
增加配電變壓器的電能損耗。配電變壓器是低壓電網(wǎng)的供電設(shè)備,當其在三相負載不平衡工況下運行時,將會造成配電變壓器損耗的增加。因為配電變壓器的功率損耗是隨負載的不平衡度而變化的。
更何況三相負荷不平衡,不僅損耗加大而且三相電壓降也不一致,三相電壓不平衡給供用電都帶來不良影響。
2.2 無功補償未普及和補償容量選擇不合適
高壓配電線路補償不夠。 35 kV及以上輸電線路及變電站的無功設(shè)備由電力部門直接調(diào)度,可隨時保證功率因數(shù)在理想范圍內(nèi),但在10 kV配電網(wǎng)中,由于電網(wǎng)損耗與客戶無直接利益關(guān)系,所以其對增加無功設(shè)備或根據(jù)功率因數(shù)自動投切無功設(shè)備的自覺性較差,而電力部門既不能做到全面監(jiān)管,又無法直接操作用戶電容器投切,從而導致了功率因數(shù)降低,電能的過多浪費。線路損耗情況與功率因數(shù)的關(guān)系如公式1。
當電流通過線路時,其有功功率的損耗為
△P = 3I2R×10-3   或
△P = 3(P/(UCOSφ)2R×10-3=
3(P2 + Q2)R/U2×10-3=
3P2R/U2×1/COS2φ×10-3
式中△P——線路的有功功率損耗(kW);
I——線路通過的電流(A);
R——線路每相電阻(Ω);
P——線路輸送的有功功率(kW);
Q——線路輸送的無功功率(kvar);
cosφ——線路負荷的功率因數(shù)。
由上式可知,有功功率損失和功率因數(shù)平方成反比,提高功率因數(shù)可降低損耗的關(guān)系可用下式表示
△A = (1 - cos2φ1/cos2φ2)×100%
式中 cosφ1——原來的功率因數(shù);
cosφ2——提高后的功率因數(shù)。
低壓配電補償容量小,即使補償也多有不當。有關(guān)資料表明:400 V低壓配電網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗約占電網(wǎng)損耗的50%左右。因此,僅靠電力部門對高壓輸配電網(wǎng)絡(luò)的無功補償是遠遠不夠的。只有在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中合理實施無功補償,才能使電網(wǎng)運行在最優(yōu)的經(jīng)濟狀態(tài)。
有關(guān)專業(yè)書籍和資料記載了低壓無功補償?shù)慕祿p效果,如表1。

表1 無功補償效果表

 

 

當前農(nóng)村狀況:一般沒有采取低壓無功補償措施。農(nóng)網(wǎng)改造前,農(nóng)用配變不在電業(yè)部門的“必管范圍”,線損高了收不夠電費,農(nóng)村電工就漲價,農(nóng)網(wǎng)改造中也基本沒有涉及低壓無功補償?shù)墓こ?。部分配電變臺已有的補償設(shè)備也往往因未認真研究分析補償效果,而存在著欠補償、過補償?shù)惹闆r。因此在農(nóng)網(wǎng)改造后的農(nóng)村實施低壓無功補償將是降低線損,獲取較好效益的最大領(lǐng)域。
信息整理:yxmy8.cn

 

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