降低電網電能損耗措施的探索

喻向東

[摘要]降低電力網的線損,是提高供電企業供電效益的重要措施之一,從技術和管理兩方面對如何降低電網線損進行認真的分析探索。在合理規劃線路電壓等級;合理確定負荷中心;合理選擇導線材料和截面;提高電網功率因數;降低變壓器損耗和計量降損等諸多方面采取有效的措施,以期達到最好的節能降耗目的。

[關鍵詞]降低變壓器損耗計量降損電壓等級供電半徑

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220013-01

隨著我國電力系統的不斷擴大,電網在我國國民經濟發展和人民生活改善方面所起的作用越來越顯著,另一方面,由于供電企業經營機制的轉變,線損的大小將直接關系到企業的經濟效益。

根據電力部門的有關數據:我國各供電企業的綜合線損率多在6.04%～8.75%之間,而國際一流電力企業的綜合線損率在5%以下,這一差距的存在為我國電力系統降低線損提供了可能,從我國整個電力系統的管理水平和網絡現狀分析來看,降低線損的潛力是相當大的,而降低線損的利潤也相當可觀,如對一個年供電量在30000億度的電網,電力網的線損每降低1%,則會增加利潤1億元左右。下面就如何通過有效的技術手段和管理手段降低線損進行分析。

一、通過技術手段降低電力網線損

電力網運行時將在線路和變壓器中產生電能損耗。其中包含于電源電壓變化有關的鐵損(因為這部分損耗在電源電壓變化不大時基本保持不變,所以也稱為固定損耗);和電流變化有關的銅損(因為這部分損耗隨著負荷電流的變化而變化,所以也稱為可變損耗);此外還包括電度表量程選擇不合理或存在誤差造成的電量損失;帶電設備絕緣不良漏電造成的電量損失;以及竊電造成的電量損失等。因此,在電力網改造中應采取切實措施將以上各種損耗降低到最低點。

(一)合理規劃,提高線路電壓等級

對電力網的規劃工作決不能因循守舊,要根據負荷和運行情況適當提高運行電壓,根據線路輸送容量、輸送距離和運行狀況進行必要的升級改造。例如,對城市電網改造時,采用110kV或220kV的高壓線路向工業負荷中心供電。中壓配電網盡量采用20kV電壓等級供電,減少10kV、6kV電壓等級供電。對大負荷用戶盡量采用高壓供電,這樣不僅可以降低電能損耗,還可以減少電站數量,簡化網絡結構,在降低電能損耗的同時,還可以提高供電能力。

(二)合理確定供電中心,合理選擇導線材料和導線截面,降低線路電阻

在電網建設和改造時,要對供電點進行合理布局。對布局不合理、供電半徑過長,線路走向凌亂,交叉接線過多造成線損大,電壓質量低以及危害設備安全等問題要下決心進行改造。建設和改造時,原則上要根據負荷情況,結合城鄉工業發展規劃并預留一定的容量,按照經濟電流密度選擇導線截面,盡量使導線按經濟電流密度運行。35kV變電所和配電變壓器應盡量設置在用戶負荷中心,盡量用高壓深入負荷中心,盡量縮短供電距離,合理控制供電半徑。20kV線路長度盡量控制在5km以內,10kV線路長度盡量控制在2km以內,380V線路長度盡量控制在200m以內。在導線材質選擇上,最好選擇低電阻率的導線,除高壓監控線路采用LGJ系列外,低壓線路和高壓電纜,最好選擇銅線。通過這些措施,使線路長度得到縮短,線路截面適當增大,線路電阻有效降低,從而達到降低線路電阻,減少線路電能損耗的目的。

(三)提高功率因數,減少線路中傳輸的無功能量

計算和運行經驗都表明,在電網中合理增加無功補償的降損效果,比升壓、更換大導線截面等措施都更加顯著。因為增加就地電容無功補償后,可以減少負荷對系統無功容量的需求,減少線路導線中傳輸電流的大小,有效降低線路上的電能損耗。例如在華北油田的楚二十八35kV變電所,一直處于前補償狀態,在增加補償電容組以后,3個月即全部收回投資。其他電力企業的統計也表明,電容無功補償裝置投運后,一般兩年內都可以收回投資。另一方面,增加電容無功補償后,對電能質量的改善也起到了至關重要的作用(特別是對一些電壓偏低的負荷效果尤其顯著)。因此,在電網中加大這部分投入是非常必要的。

二、降低變壓器損耗

變壓器中的電能損耗,主要是由固定損耗(鐵損)和可變損耗(銅損)兩部分組成。應采取以下措施降低變壓器的損耗。

1.由于電網中的變壓器也是感性負荷,也要從電網中吸取無功功率,因此,增加容性無功功率補償,提高功率因數,能降低變壓器的電量損耗。

2.停用空載變壓器。空載變壓器接在電力網中同樣會產生鐵損,而我們許多電力部門對這一部分變壓器疏于管理,在負荷停用后,變壓器仍在運行,造成不必要的損耗。

3.采用節能變壓器。淘汰老舊型號的變壓器,也是降低變壓器損耗的重要措施之一,如同容量的SJL變壓器的鐵損是S11變壓器鐵損的3倍。

4.合理選擇變壓器的容量和接線方式,合理分配負荷,最大限度地使變壓器按經濟負載率運行。

三、計量降損

計量是降低線路損耗工作的重要環節,在技術上仍有潛力可挖。

1.提高計量用電壓互感器和電流互感器的精度,使用0.2級互感器。

2.選擇合理的電流互感器變比,使通過電流互感器的電流盡量控制在其額定電流的30%～80%之間。

3.設計和安裝時盡量減少二次線路阻抗。計量回路的二次線宜采用不小于2.5mm2的銅芯電纜或皮線,計量回路盡量短且獨立。

4.提高計量人員的責任心,專業知識和業務能力。

四、其他降耗措施

1.搞好電力設備的維護管理工作,防止泄漏電。主要是定期清掃絕緣子,及時更換不合格絕緣子,及時修剪樹枝,定期測量電氣設備的接頭電阻并對不合格的接頭進行處理等。

2.合理安排設備檢修,提高檢修質量。電力網運行一般應考慮安全和經濟,當設備檢修時,在某些情況下正常運行方式將會受到破壞,有時會造成電網的線損增加。所以,加強檢修的計劃性,減少計劃外的臨時檢修,盡可能做到供電、用電設備同時進行檢修,可以有效降低線損。

3.積極推廣應用新技術、新設備、新材料、新工藝,依靠科技進步,降低線損。

4.將先進的技術和現代化的管理方法相結合應并用于電力網個環節的管理中,可以提高工作效率,減少停電時間,也是降低線損的有效方法。

降低電力網的線損,是提高供電企業供電效益的重要措施之一,只要提高認識,通過以上多方面措施的綜合運用,一定能達到最好的節能降耗效益。