绿色节能在农村低压电网设计中的应用

绿色节能在农村低压电网设计中的应用

(中国电建集团海南电力设计研究院有限公司海南省海口市570203)

摘要:我国采取节能减排、绿色环保的政策以来,在能源的节约和利用方面己经取得了一定的进展,实现了对能源的循环利用和绿色化使用,为我国经济发展的长远性建设提供了积极的意义。依据当前我国的用电现状来看,在农村地区的绿色节能措施的应用相对较少,致使在农村地区对电力资源的损耗较为严重,影响了国家节能减排、绿色环保措施的落实,阻碍了我国对绿色节能的要求。因此,对农村地区中低压电网的设计采取绿色节能措施显得十分必要,从而推动绿色节能措施在农村地区的应用。

关键词:绿色节能;农村低压电网;电网设计;应用策略

0引言

国家提出了节能减排、实现低碳经济的发展目标,作为从事该类行业的企业,我们技术人员自然责任重大。线损率为供电企业的重要技术经济指标,又是供电企业管理水平的综合体现。据相关资料统计,我国低压电网(包括线路和低压变压器的综合损失率为10%,而我国低压电网的电能损耗占整个供配电电网损耗的50%~60%,造成电能的巨大损失和浪费。农村电网具有结构分散、线路长、分支多、负荷分散且不均匀、负荷功率因数低、线损率高等特点,通过近年的农网改造,农村低压电网线损率逐年下降,但目前还存在着如下不少问题:①由于供电半径不合理,线路迂回,造成供电半径过大的问题;②电网功率因数低,无功补偿不足;③设备陈旧,许多配电变压器的损耗过高;④由于负荷变动,导供电设备运行出现“大马拉小车”的现象;⑤电网保持三相负荷平衡的能力不足;⑥由于资金不足等原因,导致保护装置的安装与投运力度不足。因此,对农村低压电网中节能降损措施进行深入探讨和推广应用,对于实现国家节能减排的总体规划目标,促进经济的可持续发展,具有重要意义和显著效果。

1农村电网的现况

尽管长时间以来,我国在农网建设方面花费了一定程度的财力,以至于部分区域农网其低压电网的损耗率有所下降,但基于我国当前多数的农村电网其结构仍然比较分散,因此其线路长、分支多以及负荷分散度尚不十分均匀仍是比较普遍存在的现象,这也是导致其损耗偏高的主要原因,具体而言可归结为以下几个方面:

(1)未能从全局对供电区域与半径做出整体规划,导致某些地区出现供电半径非常大以及线路极其混乱的情况;(2)电网的功率指标比较低,无功补偿较少;(3)设施落后,很多配电变压器的耗损较高;(4)负荷的更变比较繁乱,继而导致时常出现供电设施供电量难以对称与匹配的情况;(5)电网不能够在三厢负荷的平衡方面提供充分保障;(6)资金的匮乏在一定程度拖延了保护设施的安装与运用;(7)计量仪器仪表尚不具有足够的精准性,其获得的数据还存在大的误差;(8)在线损管理跟不上的情况下受到某些不法分子偷窃用电的影响。

2农村电网节能降损技术

2.1合理选择配电变压器

一般来说,低压配电网是以配电变压器为核心的,配电变压器的容量、型号以及位置等的选择,给整个电网带来相当程度的影响。在对衡寸低压电网进行改造时,部分农村存在用电负荷的现象,并且存在高峰负荷时间较短、轻负荷时间较长的特点。针对这种情况,可考虑对配电变压器的容量进行重新选择。同时,为避免出现空载损耗增加,严重时甚至烧毁变压器等情况,在选择配电变压器时,其容量不宜过大,应以合理为宜。

2.2选择合适的配电变压器的安装位置

在安装配电变压器时,除了对一般要求进行考虑外,还应将其布置在负荷中心供电,并以经准确计算后获得的供电半径作为其布置的范畴,从而最大限度减少配电变压器的有功损来桥口电压损失,并在配电变压器台数增多时,减少其线损。同时,为了进一步减少电网损耗,对于负荷较为分散,以及负荷密度相对较小的台区,同样需要将90%以上的负荷尽可能控制在合理的范畴之内。农村低压电网在采用配电变压器进行供电时,应该遵循“小容量、密布点、短半径”的原则,配电变压器的容量最好低于200kVA,其供电半径最好在500m之内。

2.3对变压器经济运行方式进行优化

我们通过对以往经常使用的变压器的三种功率损耗进行了深刻的研究与探讨,发现只有让变压器在工作的时候损耗处于最小的状态,才能够寻找出最佳的、最节能的变压器经济运行方式。例如在市区得节电应用中,高层住宅楼的电气节能技术要对无功率节能、有功率节能的特性同时考虑,最终选择最小功率损耗时的节能经济运行方式。同样的,我们再设计规划的过程中务必要在农村的季节性用电有一定的了解,并且运用已经掌握的基础信息以及技术来科学选择变压器容量,变压器容量通常控制在两倍承受负荷,并且还要选择“字母变”的方法来对用电负荷存在着较为明显峰谷差异的农村地区进行供电。

2.4加大无功补偿的力度

在农村电网进行改造以后,其产权归属农电企业,配电网的无功补偿问题也开始日益突出。无功补偿技术逐渐变成了农村低压电网节能设计过程中不可或缺的一部分。配电网络直接面对用户,用户大量的无功负载造成电网的功率因数下降,同时我们可以知道,对电网实行无功就地补偿方式。提高用户的功率因数就可以减少通过各级线路及变压器的无功功率和电流,减少电网的无功损耗和电能损耗,改善电网的供电电压质量,提高设备的效率。提高电网功率因数的途径便是在电网运行中投入大量的无功补偿装置。同时对电网实行无功的补偿方式。根据计算我们可以得到,安装无功补偿装置离电源点越远的话,在电力传输的过程中,其降损效果就越好。这也是我们想得到的结果。让无功在产生的同时就地平衡的方法可以减少电网中无功功率的传输损失。从而最大程度的减少电网的线损。

2.5选择合适的供电辐射方式

在变压器处于额定负载运行模式时,如果一次绕组通过额定电流将其二次绕组短路,此期间配电变压器所损耗的功率与额定负载损耗相等,并且为整个电网电能损失的重要方面。所以说,在供电容量与负载相同的情况下,分支线越多越好。因为分支线越多产生的线损就会越少。因此,在选择配电变压器的同时,可考虑从其低压出口向四周负荷点车融寸延伸,且供电半径<500m。在实际应用时,由于农村低压电网配电变压器低压侧多是采用干线、支线及分支线三级放射式供电线路来进行供电的,可以考虑将前级向后级的供电点充当后级的负荷中心,将干线上电能的损耗控制在最低,并减少整个电网的有功损耗以及电压损失。

3结语

本文从技术角度对农村电网的网损进行了理论分析并提出了一系列有效的节能降损措施,促进电网的经济运行。对近年农网改造基本到位的前提下,农村低压电网依然存在问题的解决具有一定指导意义。只有把电网线损管理工作与科学降损技术结合起来,才能提高电力资源的利用效率,获得更大的经济效益,实现节能减排目标。

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