浅析10KV配电网节能降损

浅析10KV配电网节能降损

关键词:10KV配电网;节能;降损;措施

近年来,随着我国国民经济的发展,工业用电量、生活用电量不断攀升,配电网的负荷也随之不断增大,由此使得如何实现配电网节能降损问题成为众多电力企业和工作人员的重要研究课题。我国电网根据所供电压不同分为3个等级,其中10KV配电网的能源损耗所占比例较大,由此可见,10KV配电网能耗有很大的降低空间。据不完全统计,目前我国10KV配电网的使用越来越广泛,而简单的节能降损方法已远远不能满足电力发展的需要,因此全面了解10KV配电网能源损耗的原因至关重要。本文在充分了解配电网中出现线损原因的基础上,对如何实现节能降损问题进行了相关的探究。

1、配电变压器的节能与经济运行

配电变压器指直接向用户供电的电压变压器,其容量为6300kVA以下,电压为10kV及以下,2006年统计数据表明,使用年限超过20年的S6、S7系列高耗能变压器还占很大比重。如果把这些高耗能变压器换成S11系列节能型,则配电变压器蕴含巨大的节能潜力。

1.1配电变压器的技术经济评价

根据《配电变压器能效技术经济评价导则》中的规定,对配电变压器进行技术经济评价可以采用总拥有费用法,总拥有费由变压器建设投资和使用期限内的损耗费用之和两部分组成,该方法可以对变压器的能源效率进行全面的评价,从而达到节约能源的目的。

1.2选择配电变压器的经济容量

变压器运行时的损失主要有铜损和铁损两部分组成,当运行电压不变时,铁损固定。而铜损和电流的平方成正比,因此,铜损又称可变损耗。配电变压器经济运行和节能降耗的根本措施在于合理选择变压器的容量,使变压器运行时的负载率尽可能地接近最佳负载率。在选择变压器时,首先计算变压器的最小容量,在满足负荷要求的前提下,再对相近容量的变压器进行技术、经济比较,选择总拥有费用最低的容量作为经济容量。

1.3变压器的经济运行方式

影响变压器经济运行的因素有运行电压、运行温度、负载功率因数和变压器三相负荷是否平衡。为了提高变压器运行的经济性、可靠性,常常采用变压器并列运行的方式,当负荷增加到一台变压器容量不够时,并列投入第二台变压器,当负荷减少到仅需一台变压器供电时,将一台变压器退出运行。在负载相同的条件下,不同容量的变压器的经济运行和负载分配、运行方式相关。对于一台选定的变压器,其运行效率只是和负载的大小相关。为了降低变压器的功率损耗,确保经济运行,在建设初期,尽量选择节能型变压器;在运行时期,要根据负荷的大小选择变压器的数量、容量和运行方式,使变压器长期运行在最佳运行区域。

2、10kV配电网电能损耗的原因

2.1配电站布局和结构不合理

供电半径是有一定的限制的,由于配电站布局不够合理,使供电范围已经超过供电半径的范围,增加了线路的损耗,也降低了供电的安全性和可靠性。一些配电站的结构并不合理,如线路过于复杂,变压器容量过大,会加大电能的损耗,起不到降低成本的作用,给供电企业带来了很大的负担。

2.2供电材料和相关用电设备存在的问题

10kV配电网的电能损耗较大的原因与供电材料的选择和设备损耗密切相关。导线的直径偏小,使得电阻偏大,这样就导致线路消耗增大。配电变压器在电网的运行当中损耗较大,工作效率偏低,这主要是由于许多配电站的设备未曾进行更新或检修,继续延续使用陈旧的设备,使得这些变压器在长时间的工作当中加大了用电消耗。

2.3电压质量和功率问题

电压偏低,导致负荷电流增大,同时加大损耗。因此要使电压得到有效保障,从而提高电能质量,减少用电消耗。而功率因数偏低亦容易导致线路损耗,功率因数越小就意味着更多的电流和和功率的消耗。

2.4三相负荷不平衡与负荷曲线的变化

三相负荷不平衡会导致电能损耗不断的增加。根据三相变压器的负荷损耗来看,如果三相负荷处于平衡时,则变压器的损耗值最小;如果三相负荷不平衡,变压器的损耗会比正常状态的值要高出许多。而负荷曲线如果发生频繁的变化,就会增加线路损耗。负荷曲线的变化频繁反映出负荷出现过过大的情况,这对于变压器的容量又提出了更高的要求,由于容量的增大会进一步加大电能的消耗。

3、我国目前10kV配电网节能降损措施分析

3.1采用无功功率补偿设备,提高功率因数

一般状况下,在保持线路的有功功率不变的情况下,要想降低负荷无功功率的大小,可以通过提高负荷的功率因数实现,如果负荷的无功功率较低,那么发电机和通电线路的无功功率也会相应的降低,进而达到降低线路有功功率的目的,从而降低线路的线路损耗。另外还要增加无功补偿设备增加无功补偿,这样就可以减少无功的远距离输送,使符合的功率因数得到一定程度的提高,这样就可以直接降低有功损耗和电压的损耗,直接起到降低线路损耗的效果。提高功率因数还可以提高电网线路的输送能力,进一步改善原有的电压质量。

3.2调整完善电网结构

电网结构对线损的形成有重要影响。一个结构布局合理的电网,对电力企业本身来说,它能够长期以低损、高效的供电方式,实现较高的经济效果,对客户能够提供合格的电能。调整电网结构应考虑以下几个方面:(1)电源应设在负荷中心,线路由电源向周围辐射。(2)缩短供电半径,避免近电远供和迂回供电,10KV线路供电半径应不大于15km;(3)合理选择导线截面,增加导线截面会降低导线电阻,减少电能损耗和线路压降。但增加导线截面会增加投资。在增加导线截面时,要综合考虑投入与降损的关系。10KV配电线路导线截面:主干线不宜小于70mm2,支干线不宜小于50mm2,分支线不宜小于35mm2;(4)选择节能型配电变压器,并合理选择容量。近年来,国内研制生产的S11型配电变压器的效率与S9相比,在性能参数满足规程的前提下,空载损耗又下降了30%以上,可根据实情加以选择。(5)合理使用变压器。对于长期处于轻载运行状态的变压器,应更换小容量变压器,避免出现大马拉小车的现象;对于长期处于满载、超载运行的变压器,应更换容量较大的变压器,以免出现小马拉大车的现象。一般变压器所带的负荷为容量的65%~75%时效益是最高的。根据这个特点,变电站可考虑变压器的经济运行,根据负荷情况,及时调整运行方式,使变压器在最佳状态下运行,合理调节变压器分接头。

3.3强化线损管理

在线损管理上,开展工作时需要根据线路的不同和所在区域的不同来制定。通过完善10kV配电网中的计量表装置,使得线损的统计达到完全自动化程度。提高统计计算的精确度。除此之外,需要定期对线路进行检修和维护,以此保证供电网络过程的可靠性和安全性,提高电能质量,减少线路损耗。对偷电现象采取有效的处罚措施,从根本上减少和断绝偷电现象。完善电网中管理制度和规定,与关部门共同合作来处理问题。电网和相关部门的工作人员本身的素质修养在工作中也需要不断地提升,一定要做到对工作认真负责,对国家认真负责,坚决杜绝发生抄表不同步、偷抄、漏抄、估抄或不抄等现象。

4、结语

能源是社会发展进步的动力,对电力企业而言,电能就是生存与发展的血液,因此实现配电网的节能降损,不但可为社会的进步节省大量能源,而且也是我国电力产业发展的必经之路。10KV配电网的节能降损,应以科学为依据、以实践为前提,在做好配电变压器和电线降损的同时,加强管理,从而全面、有效地实现配电网节能降损。

参考文献

[1]周涵宇.10KV配电网节能降损浅析[J].机电信息,2012(12).

[2]王俊.浅谈10KV配电网节能降损采取的措施[J].中国学术研究,2010(7)

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