董 海 趙梓涵
(1.包頭供電局高新供電分局,內蒙古 包頭 014030;2、包頭供電局昆區供電分局,內蒙古 包頭 014010)
從供電公司大量線損統計數據可知,10 kV及以下的中低壓供電線路的線損率的供電線路大約占整個配電網線損率的60%左右,其主要原因是約60%以上的工農業電力用戶采用10kV電壓等級進行電能供應,即10kV線路的線損率在整個配電網線損率中所占的比例相當大。10kV線路線損主要由電抗、磁場、以及電能運營管理等原因產生的。而對10kV線損進行詳細統計運算分析是提高線損管理水平的重要手段,節能降耗技術措施的采取是實現線路安全可靠、節能經濟的高效運行的重要技術保障基礎。抓好10kV線路的基礎線損的計算分析工作,結合工程實際情況,明確劃定線路運行過程中產生的不明損耗范圍和具有的節能降損潛力,有針對的制定相應完善合理的節能降損技術措施,為10kV配電網規劃、技術升級改造、電容無功補償策略制定、以及經濟調度運行等方面提供可靠的數據依據,使線路線損管理更加科學合理,促進10kV線路供電具有較高的可靠性、安全性和節能經濟性。
10kV線路線損中可以分為固定線損和可變線損兩大類,其中技術線損中的固定損耗部分是在一定技術、環境條件、科技經濟水平等條件不變的情況下相對較為穩定的線損分量;而可變損耗是針對現有的10kV配電網絡,可以通過技術升級改造、網絡結構優化、經濟調度策略優化等方面達到降低電能損耗的目的。
經過對大量10kV配電網中變配電臺區監測數據的統計分析,發現大部分10kV線路其相電流分配誤差在25%以上,且變配電臺區的線損率也在10%以上。10kV線路三相負荷不平衡引起的相電流不平衡,在實際運行過程中會造成大量的線路損耗。解決10kV線路三相電流不平衡的主要技術措施就是要從10kV配電網規劃設計源頭入手,打破常規按行政區域進行定型設計原則,在全面了解和掌握10kV配電網變配電臺區的負荷分布情況后,結合"三相就地平衡"等技術措施,通過合理調整變配電臺區各相負荷、在線路末端增加增壓器等技術措施,盡量平衡10kV線路的三相負荷,減少三相電流不平衡引起的電能損失,提高變配電臺區變壓器的供電能力,達到降低電能損失的節能降耗目的。
由于10kV線路電力負荷分布相對較為分散,且種類較多,因此在進行線路規劃設計和技術升級改造過程中,要嚴格按照《SDJ 206-1987架空配電線路設計技術規程》技術指標要求,將10kV架空線路德爾控制供電半徑有效控制在經濟運行范圍,即10kV應控制在15km內,0.38kV線路應控制在0.5km范圍內,確保線路截面具有較高的經濟運行特性。在進行10kV線路技術升級改造過程中,要結合10kV配電網中電力負荷分布的具體環境等因素,采取選用小容量、多布點、短半徑供電分支網絡原則,通過選擇新型節能變壓器和匹配經濟導線截面等方法,堅持以電力負荷中心原則選取變配電臺區基址,對線路采取裁彎取直、消除迂回等改造措施,簡化10kV線路供電網絡結構,有效提高10kV線路供電電能質量水平,達到降低10kV線路線損的目的。
配電變壓器是10kV配電網進行電能輸送分配數量較多的重要電氣設備。由于10kV配電網中變壓器數量較多、總容量較大,加上10kV配電變壓器普遍存在平均負荷率較低、峰谷負荷相差較大等不足,因此,配電變壓器在運行過程中產生的損耗大約占整個配電網絡線損的65%左右。因此,通過合理的網絡優化,提高10kV配電變壓器的負載率,降低變壓器在運行中產生的電能損耗,是10kV配電網重要的節能降損措施。通過合理選擇變壓器容量、優化變壓器經濟調度運行方案、采取反饋補償等技術措施,有效提高10kV配電變壓器的負荷率,是供電企業進行10kV配電網節能降耗的首選技術措施。
農網10kV配電網建設時間已久,供電企業應對轄區內所有供配電線路的線損情況進行詳細分析統計,對運行時間長、線徑小、損耗高的10kV線路應進行相關電氣設備更新改造,更換運行經濟性高的大截面積導線和節能型電氣設備,以減小10kV線路運行過程中電阻和泄漏電流值,從而達到節能降耗的目的。S11及以上的節能型變壓器其空載損耗較S9、S7等高耗能系列變壓器要低75%以上。因此,在進行10kV線路技術升級改造過程中,要搞好10kV配電網系統設備的徹底摸排統計工作,逐步淘汰系統中使用的高耗能配電變壓器等電氣設備,通過更換新型、節能型高效電氣設備,提高10kV線路電能綜合轉換效率,達到節能降耗的目的。
10kV線路采取變配電臺區電容自動集中補償與電力負荷分散就地補償相結合的無功補償措施,可以提高配電網的功率因素,確保供電電能具有較高的質量水平。選擇適當無功補償位置,運用靈活、高效的無功補償方案對10kV配電網無功進行動態補償,降低線路在進行電能傳輸過程中無功需求總量,提高線路功率因數和供電電壓質量水平,確保配電變壓器以及其它變配電設備具有較高的電能轉換能力和出力,有效降低電能損耗。結合電力負荷波動實際情況,通過無載調壓分頭位置等技術措施,來保證10kV線路末端低壓側電力用戶具有較高的供電性能水平,實現在負荷高峰季節提高系統運行電壓達到降低電阻損耗;在負荷低谷期降低運行電壓來降低10kV配電變壓器的空載損耗等經濟調度補償方案,確保10kV配電網具有較高的經濟調度運行水平。
供電企業通過建立完善科學的組織管理體系和線損評估指標管理體系等,統籌協調整個10kV配電網的線損管理工作。對供電企業各級管理部門人員應明確其職責,通過層層落實責任,嚴格考核等措施,提高供電企業線損綜合管理水平。設立線損專責人,對供電所營業區域內的配電網絡和低壓配電網絡的線損工作負責管理和協調。認真清理10kV線路情況,并對變配電臺區的高低壓線路綜合線損進行動態監測分析。對于變配電臺區低壓線損高于15%的均應造冊送相關分管領導,督促相關人員進行動態整改。
首先,應結合10kV配電網的實際情況,找出線損管理各環節中的不足和具有的節能降損潛力與方向。針對線損較高或居高不下的分支線路,通過找出分支線路中技術和管理過程中存在的薄弱環節,有針對性的采取對應技改管理方案。動態監控各變配電臺區線損波動情況,及時查找線損升降的原因,尤其是要重點分析上升原因,準確地掌握每條線路在不同季節的電力負荷波動規律特點,從技術、管理等方面構筑完善的節能降耗方案,使線損率有效控制在合理范圍,有效提高供電企業線損管理的經濟效益和社會效益。
結合10kV線路線損監測自動化系統功能的應用情況,對每條線路上的每一電力用戶進行供售電量、營銷基礎信息、電能數據信息、現場電氣設備運行工況等進行監測核查分析運算。為了完善系統功能,應與計算機專工、營銷人員、電能計量人員、用電稽查人員、以及功能程序開發人員等在一起,共同探討分析研究線損動態監測分析系統的應用功能,完善系統功能需求,使系統功能更加完善化、實用化。
10kV線路實時線損管理工作是供電企業電能運營管理過程中的一項核心重點工作,通過將線損動態監測分析工作與計算機信息自動化技術的有機結合,可以有效提高供電企業線損綜合管理水平。搞好10kV線路節能降損工作,在提高供電企業電能運營經濟效益的同時,也可以提高能源的綜合利用率,為提高供電企業線損節能降耗管理工作的效率和經濟效益奠定了堅實的基礎。
[1]貴州電力試驗研究院,華北電力科學研究院有限責任公司組編,雷銘主編.電力網降損節能手冊[M].北京:中國電力出版社,2005.
[2]趙全樂.線損管理手冊[M].北京:中國電力出版社,2007.