农村电网降损节能之我见

摘 要:针对电网线损产生的原因及农村电网现存的主要问题,阐述了降低农村电网线损的技术措施和管理措施,并根据南昌县供电公司的实际情况介绍了实施降损措施后产生的成效。

关键词:农村电网 线损管理 技术措施 管理措施

中图分类号:TM1 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-018-03

电网的线损是一种自然的物理现象,也是线损电量中不可避免的部分。但线损电量中还有可以避免和不合理的部分,因此,电网的线损大小是有区别的,如果采取适当的措施,是可以把它降低到合理范围之内的。线损历来是考核供电部门的一项重要技术经济指标,线损的高低,直接反映了一个供电企业的经营管理状况。

1线路损产生的原因

从发电厂发出来的电能,在电力网输送、变压、配电各环节中所造成的损耗,称为电力网的电能损耗,简称线损。线损由技术线损和管理线损组成。

技术线损主要是电能在电网输、变、送、配过程中技术因素所产生的电能损耗。管理线损主要是由用户违章用电和窃电、电网绝缘水平差造成漏电、抄表中的差错、计量表计误差所造成的电能损耗。

2农村电网现存的问题

2.1电网布局和结构不合理

变电站、变压器偏离负荷中心;线路规划建设不合理,供电半径过长;线路迂回供电等现象较多。

2.2一些配电变压器的负荷轻、不平衡

配电变压器空载运行时间长,配电变压器的固定损耗大。尤其在农村,农闲季节,白天用电负荷小,经常轻载或空载运行;农忙季节,白天负荷较大,晚上经常轻载。在一些地区还存在着相当数量配电变压器容量与实际用电负荷不匹配的情况,“大马拉小车”和“小马拉大车”的现象较普遍,配变负荷没有在经济运行区间。

2.3电能计量装置造成的偏差

一些用户由于负荷变动大,选择电流互感器时往往选择变比偏大,而实际负荷较小,造成计量偏差大;电压互感器二次压降过大造成的计量误差加大。对计量装置检测校验不到位,计量装置负误差大;同时大量精确度低、故障高的电能表未能得到及时更换,不能准确计量。

2.4线路设备绝缘程度低

供电线路及设备改造维修不及时,绝缘程度低的设备材料长期使用造成大量电能泄漏。

2.5功率因数低,无功电量大

由于农村电网点多面广,农网投入不足,不能给予有效的无功补偿,造成电网功率因数低,无功电量大,线路损耗大。

2.6管理上的疏漏

用户违章用电和窃电,抄表核收的差错,用户表计的使用和更换管理上的疏忽,均容易造成电能损失。

3降低农村电网线损的措施

3.1技术措施

3.1.1简化电压层次提高运行电压

目前,农村电网电压层次一般为220/110/35/10/0.4千伏,如果能简化掉一级变成220/110/10/0.4千伏,这样可减少一级变电设备,减少一级运行管理和检修工作,减少一级线损。在运行的电网中,线路、变压器和可变损耗与运行电压的平方成反比,因此,升压节电效果非常明显。如表:

从上表可以看出,提高运行电压是降低线损率的有效方法。

3.1.2改善配网线路的网络布局和接线,优化网络结构

合理选择线路的供电半径并控制最长供电距离,供电半径根据负荷分布并按电压降进行核算。配电线路损耗的绝大部分在主干线路,降低主干线路段的电能损耗是线路降损节能的重点。当主干线路段的电能损耗降下来,不仅可以减少主干线路的电压降,还可以提高全线路的电压质量。干线降损主要有增大导线截面,进行电网分流等办法,其中合理增大导线截面是降低干线损的一项见效快的技术措施。

电网结构不合理,缺乏必要的规划或由于考虑不周等多种原因,往往会产生迂回供电,尤其在配电网中更为严重,从而增加了线损。对这些不合理的迂回线路采用取直的办法来降低电能损耗。

3.1.3开展高、低压线路和配电台区理论线损计算工作

有了理论线损参数,在改造电网时除了解决容量不足外,还可考虑线损因素,使电网改造从保证供电、提高经济效益、保证电压质量等多个方面都有明确的目标。电网线损理论计算为线损管理打下基础,这项工作量大,可采取从负荷大、线损率高、需要改造的高、低压线路及台区入手,逐步展开,分阶段完成。

3.1.4加强对电力线路的维护和提高检修质量

定期进行线路巡查,及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故,可以减少因接头电阻过大而引起的损失。对电力线路沿线的树木应经常剪枝伐树,还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件。

3.1.5提高功率因数减少无功输送

减少无功电流的传输,不仅可以减少其在线路和变压器中引起的有功损耗,而且可以提高电能质量。无功补偿应本着“全面规划,布局合理,分散补偿,就地平衡”的原则。除变电所母线上电容器的集中补偿外,在配电线路上加装一定容量的电容器,容量应随线路负荷而定;在大电机上进行随机补偿;当配变容量在100千伏安以上时,必须进行配变补偿。如条件成熟,可将所有的配电变压器均安装电容补偿装置。这样,可以大幅度地减少系统中各级的无功电流,降低线损。

下面是南昌县公司几条10千伏线路功率因数在改造前后以及狠抓无功补偿以后的一些变化,具有一定的代表性:

3.1.6提高变压器使用效率

(1)合理选择变压器容量

在农村电网中,配电变压器运行不经济的主要原因是由于配变容量的选择不尽合理,安装位置又不恰当,尤其是农村用电负荷存在季节性强,峰谷差大,年利用小时低,全年轻载甚至空载时间长,加之管理不善等因素造成损耗大。对此,必须合理选型和调整配变容量,提高配变负荷率。在城镇电网中,一些公变的容量小,随着居民的用电负荷增长,在用电高峰往往出现过负荷现象,应根据城市负荷发展情况,及时增加新的电源分布点,对公变的负荷进行调整,使变压器在合理范围内运行。

一般配电变压器是在额定功率的60%~80%运行时较为经济,此时变压器的负载率达到合理值,电功率损耗达到最低值,效率达到最高值。

(2)装设并联电容器

变压器是电力系统中无功功率的较大消耗者,变压器空载时所需的无功功率为整个变压器所需无功功率的95%以上,因此,减少变压器所消耗的无功功率也是节约电能的一项措施。通常通过安装并联电容器提高用户的功率因数,减少系统输送的无功功率,从而减少系统输送有功功率的损耗。

(3)变压器三相负荷不平衡,变压器出线少,特别是纯居民用电的低压台区,大多以单相供电为主,使得各项负荷不能平均分配,造成中性点偏移,导致的中性线损耗电量大。测算表明,当各相电流分配误差达到25% 以上时,配电变压器的电能损耗将超过9%。据此,可重新分配变压器低压负荷,全部采用三相四线敷设线路,三相四线进电表箱,一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%,低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。

3.1.7重视调度机构的降损工作

调度机构在保证电网安全运行的情况下,进行经济调度、多供少损、降损节能。

(1)充分利用调度自动化系统,制定各变电所主变的经济运行曲线,将主变经济运行的临界负荷输入微机远动系统,并伴有语音提示,当需投切主变或并、解列时,提醒调度员及时下令,使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态,保证变压器的经济运行。

(2)充分利用无功功率集中补偿装置,对系统进行无功补偿。由于电容器的投入,减少了系统输送的无功电力,从而减少了线路损耗,提高了系统的功率因数,降低了电网损耗。

(3)充分利用远动系统监视电网运行情况及母线电压情况。监视电网运行情况可随时发现变电所内异常情况,并及时通知有关部门处理。对母线电压及分路电流的监视,可随时发现影响计量的问题,并可有效的打击窃电。同时利用变电所内现有的有载调压装置,根据电压情况,随时调节运行电压,改善电压质量,使设备保持最佳的运行状态。

3.2管理措施

供电企业在采用新技术、优化电网结构、改善电网运行方式等的同时,还必须从企业管理入手,进一步深化改革,充分调动全体员工的积极性、能动性,挖掘潜力,将线损管理水平提高到一个新的水平。

3.2.1实行分级、分相管理,实现降损节电

根据所属电网结构将线损分为网络线损(即送变电线损)和售电线损(即配电线损)两级进行管理。网络线损具体是指购电关口表至各变电所10kV、35kV直馈线供电关口表之间输电网产生的线损;售电线损是指各变电所10kV、35kV直馈线供电关口表与售电量之间产生的线损。而总线损电量就是网络线损电量、售电线损电量之和。

分级管理就是明确管理范围、权利和责任。将线损管理工作层层分解、层层落实。首先依据各部门在网络环节和售电环节中职责分工不同、工作重点不同确定其在线损分级管理中的地位;其次将指标分解到相应部门和小组、线路和台区。做到量化考核到线、到台、责任落实到人,实行当月考核,当月奖惩,当月兑现。

低压电网中,由于各种单相负载的接入,三相负荷往往很不平衡,这将使变压器和低压线路中产生的损耗大大增加。在输送相同功率的情况下,三相负载不对称造成的变压器和线路的损耗比对称运行要高得多,从效益上分析运行极不经济。在实际工作中,可结合实际,除采取技术措施平衡三相负荷外,还可对低压线损实行分相管理,即对每一台区的U,V,W三相按月考核电量回收。此举的推行,对台区责任人的要求更高,要求对每一相的基本情况必须了如指掌。

3.2.2加强线损预测分析和理论计算工作

线损分析要实行三对比:与上月比,与去年同期比,与理论计算比。对线损率完成情况,每月要定期召开用电形势、线损分析会,做到及时总结,特别是对重点线路和异常线路进行剖析,对发现的问题,要及时采取有效措施。认真做好理论线损计算工作,充分掌握电网运行的损耗情况,各线损责任单位要在上一年理论计算的基础上,提早准备,对所管辖线路变更情况及参数及时进行修正,并对低压配电线损进行实测分析,明确降损主攻方向,为制定降损方案和年度降损计划提供依据。

3.2.3 线损指标实行动态管理

除各电压等级的母线不平衡率、主变损耗率、联络线损耗率、主变三侧(两侧)功率因数、无功补偿装置投切状况等外,还根据售电环节配电线路、台区的网络及负荷实际情况结合理论线损计算值、可挖掘潜力测定出每条直馈线的分线线损指标,同每条分线损耗情况测出售电环节的线损指标;再根据典型运行方式、电网结构、负荷实际情况和理论线损值、可挖掘潜力测出中压网损指标:最后将售电环节和中压网络损耗情况综合考虑测出综合线损指标。用这种方法测算出的指标既相互独立,又相互关联;既带有特殊性,又带有普遍性;对多片区供电的企业在指标分解或合并上比较灵活。使指标具有较强的指导意义,通过努力能实现目标。

3.2.4强化计量管理

计量点计量装置应齐全、准确、可靠。按规程实行定期现场校验与轮换,确保高压计量电能表合格率达到90%以上。依据计量规定对新装表一律要求使用新型、低能耗、长寿命电能表。这对提高计量准确度降低线损有很好的效果。严格执行电能计量装置安装,推行标准化作业,做好“箱封、表封、铅封、变压器桩头封”等“四封”工作。最大限度减少因计量安装质量引起的营销差错发生,从源头上杜绝窃电行为。

3.2.5加大反窃电及用电稽查力度。

建立完善反窃电长效机制。电力稽查大队要与公安机关、新闻媒体密切配合,严厉打击涉电犯罪,整顿用电秩序。加大反窃电营业普查工作力度,把责任落实到人。开展定期检查与日常检查相结合,专项检查与全面检查相结合,查总表与查分表、用户表相结合,采取多种分析方法、多种技术手段、多种形式相结合的四结合原则,狠狠打击窃电行为。

3.2.6实行异地抄表制度,加大考核力度。

定期或不定期组织抄表员打破管理界线,实行异地交叉抄表,固定抄表时间、抄表路线,确保抄表数据准确有效,最大限度降低线损波动,防止错抄、漏抄、少抄、估抄等现象的发生。加强电度,电费抄核收管理工作。健全抄表、核算和收费管理机构,实施抄核收分离,完善抄核收管理制度,严格考核,兑现奖惩。

4南昌县供电公司实施降损措施产生的效果

(1)通过线损的分线统计和理论线损计算,找出了降损环节,拟定并实施降损措施,实现节约电能降低损耗。与理论线损计算结合为技改工程项目提供可靠依据。例如,对线径小、线损大的35千伏富山线进行换线改造,导线截面由LGJ-120更换为LGJ-185,改造后一年可节电60万千瓦时。

(2)随着新建变电所的加入电网运行,改变了网络结构,通过及时改变运行方式、转移负荷,从而减少了网络的损耗。2008年110千伏柏林变电站建成投运,优化了小蓝工业园、富山乡、东新乡、象湖新城等地区的供电网络,提高了当地供电能力,缩短了电能输送距离,降低了网络线损。

(3)在系统无功补偿容量已基本能满足就地补偿的条件下,分级管理监督、考核严格,变电所基本做到了无功补偿设备及时投切、经济运行。以无功需量较大的35千伏蒋巷变电所为例,仅此一项一年节电29万千瓦时。

(4)根据网络负载的变化开展经济运行,选取最佳运行方式,实现了降损节电。例如:2009年,将35千伏南新变电所1#主变容量由3150千伏安扩大至10000千伏安,既缓解了我县重大用户益海嘉里(金龙鱼)、红狮控股有限公司的负荷紧张局面,又节电20万千瓦时/年。

(5)更换变电所的高能耗主变压器,减少电能损耗。35千伏黄湖、徐罗变电所的主变压器分别由SJ-6300/35、SJ-5000/35型更换为S9-6300/35、S9-5000/35型后,一年降低线损电量约12万千瓦时。

(6)配电网改造中更换老式高能耗配电变压器为新的节能型,降低配电变压器损耗。2009年,农网扩增工程中,共更换配网中的高能耗配电变压器64台。一年可节电近10万千瓦时。

(7)下表为我公司近3年的各级线损情况:

公司按照专业化管理的要求,实现了一部五中心(营销部、客户服务中心、电费中心、计量中心、电力稽查中心、抄表中心),从而做到抄、核、收、计量、反窃电职能分离,责任到位,分工更加明确。2006年率先实现了远程低压集抄系统的安装使用,随后全面推广。2009年,在配电台区上安装了700块网络表,取得了明显成效。2010年计划投入2000万元,在全县台区上全部安装。大力推广使用抄表机抄表,固定抄表路线,可有效降低抄表差错及线损波动。成立了线损领导小组,颁布了线损管理办法,实行了分级、分相线管理。建立了线损分析制度,对线损指标实行了动态管理。经过近一年的努力,公司2009年低压线损降至8.4%,同比下降0.8个百分点。中压网络环节线损率为4.5%,比2008年降低0.1个百分点,减少损失电量约90万千瓦时,增加经济收入近40万元。

5结束语

电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。电网降损管理工作者除了采取各种技术措施和管理措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损措施,以取得更高的社会效益和经济效益。

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