李 冰
(浙江富陽市供電局,浙江 杭州311400)
近年來,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)用電量、生活用電量不斷攀升,配電網(wǎng)的負(fù)荷也隨之不斷增大,由此使得如何實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能降損問題成為眾多電力企業(yè)和工作人員的重要研究課題。我國(guó)電網(wǎng)根據(jù)所供電壓不同分為3個(gè)等級(jí),其中10kV配電網(wǎng)的能源損耗所占比例較大,由此可見,10kV配電網(wǎng)能耗有很大的降低空間。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)10kV配電網(wǎng)的使用越來越廣泛,而簡(jiǎn)單的節(jié)能降損方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力發(fā)展的需要,因此全面了解10kV配電網(wǎng)能源損耗的原因至關(guān)重要。本文在充分了解配電網(wǎng)中出現(xiàn)線損原因的基礎(chǔ)上,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損問題進(jìn)行了相關(guān)的探究。
從目前來看,技術(shù)因素、人為因素和自然因素都將對(duì)10kV配電網(wǎng)造成能源損耗,但自然因素是無法改變和消除的,因此配電網(wǎng)能源損耗主要由技術(shù)損耗和管理損耗2方面引起。
技術(shù)線損通常是指電流在電力網(wǎng)中經(jīng)過輸送、轉(zhuǎn)換和分配電能等所產(chǎn)生的能源損耗,可分為可變損耗和不變損耗,其中不變損耗是可計(jì)算出來的,是電流傳送不可避免的損耗,而可變技術(shù)線損是可通過采取一定的技術(shù)措施來降低和避免的,主要有以下4點(diǎn)原因:(1)配電網(wǎng)中存在部分陳舊供電設(shè)備(如高耗能配電變壓器SJL),這些陳舊供電設(shè)備其自身損耗就比較大,無疑會(huì)增加線損。(2)由于三相電流IA、IB、IC相互不平衡,導(dǎo)致中性線產(chǎn)生電流,進(jìn)而產(chǎn)生不必要的線路損耗和配電變壓器損耗。(3)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、布局缺乏合理性,而導(dǎo)致供電半徑拉長(zhǎng)或配電站/變電站偏離負(fù)荷中心,并由此增加線損。(4)偏遠(yuǎn)地區(qū)配電變壓器負(fù)荷率較低、經(jīng)??蛰d運(yùn)行,或傳輸電力導(dǎo)線截面選擇不合理、線阻較大。
管理線損由人為因素造成,一方面由于電力管理部門管理不夠嚴(yán)格,出現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備漏電、抄錯(cuò)表、漏抄和誤抄等現(xiàn)象;另一方面由于管理不嚴(yán)格,用戶違章用電、偷電而引起線損。
2.1.1 科學(xué)開展無功補(bǔ)償
據(jù)了解,10kV配電網(wǎng)能源損耗嚴(yán)重,其中很大一部分是由配電網(wǎng)功率因數(shù)過低引起的,所以科學(xué)開展配電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償,可適當(dāng)提高電網(wǎng)功率因數(shù)、降低無功功率傳輸,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損。10kV配電網(wǎng)覆蓋范圍較廣、線路較長(zhǎng),特別是在農(nóng)村,供電用戶不集中,點(diǎn)多、線長(zhǎng),負(fù)荷性較高,由此造成電網(wǎng)功率因數(shù)過低,甚至有些地方功率因數(shù)竟低于0.4。鑒于此,進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)改造,合理地安裝無功補(bǔ)償設(shè)備,及時(shí)地投切無功補(bǔ)償電容器,可有效降低電網(wǎng)中無功功率傳輸,從而降低能源損耗。而對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)或供電不集中、線路冗長(zhǎng)的農(nóng)村,則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相互作用來降低損耗。
2.1.2 合理選用變壓器
(1)應(yīng)合理選用變壓器的種類。一方面及時(shí)更換舊式變壓器,有些地方仍在使用舊式變壓器,舊式變壓器自身損耗就比較大,為此選擇新型的節(jié)能型變壓器(例如S11、S13系列變壓器),對(duì)節(jié)能降損有一定的幫助作用;另一方面在四季分明的地區(qū)春夏和秋冬應(yīng)使用不同類型的變壓器,以減少無功功率傳輸。(2)應(yīng)合理配置變壓器的容量和數(shù)量。合理配置電壓容量和數(shù)量即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的有效控制,并且在安裝分配時(shí)盡量將變壓器配置在高效負(fù)荷中心附近,以最大幅度地降低損耗,使變壓器一直處于合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀態(tài)下。
2.1.3 調(diào)整并平衡配電網(wǎng)中的三相負(fù)荷
三相負(fù)荷調(diào)整通常被認(rèn)為是一件比較繁瑣的事情,因此常被忽略,但因三相電流不平衡現(xiàn)象造成的損失是不容忽視的。有資料顯示,三相負(fù)荷相互平衡,就可降低4%~6%的變壓器損耗?,F(xiàn)實(shí)工作中可通過了解配電網(wǎng)中負(fù)荷和分配規(guī)律、局部調(diào)整改善線路及合理布線等方法平衡三相負(fù)荷。
2.1.4 根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整供電電壓
我們知道線路損耗與線路電流的平方成反比,而線路損耗功率ΔP又可通過線路傳輸功率P、電流I與電壓U和電阻R,運(yùn)用公式,ΔP=3I2R 來計(jì)算。由此可知,線路電流、電壓越高,線路損耗越?。环粗╇婋妷涸降?,線路損耗越大,所以適當(dāng)調(diào)整、提高供電電壓可有效降低線路損耗。
2.2.1 合理規(guī)劃、調(diào)整配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
目前,部分10kV配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為薄弱,電網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)不盡合理,因此合理規(guī)劃、調(diào)整電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損。配電網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)的合理與否直接影響線損的大小,因此合理規(guī)劃、布局配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是節(jié)能降損的有效措施之一。合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下2點(diǎn):(1)供電電源位于用電負(fù)荷中心位置,呈輻射狀向外圍輸送電能;(2)應(yīng)在可能的情況下,最大幅度地縮短供電半徑,即有效避免線路過長(zhǎng)和迂回而造成的能源損耗。只要有電流經(jīng)過的線路,就一定會(huì)有線損,為降低線損,對(duì)于10kV的配電網(wǎng),配電線路半徑最長(zhǎng)不得超過15 km。
2.2.2 合理選擇導(dǎo)線截面
我們知道線路能量損耗與電阻成正比,即線路的電阻阻值越大,所造成的線路損耗也就越大,所以選擇正確、合理的導(dǎo)線截面,降低線路阻值,可有效降低線路損耗。就實(shí)際情況來看,某些地方電網(wǎng)線路導(dǎo)線選擇不盡合理,線路導(dǎo)線截面偏小,從而導(dǎo)致線損較大。另外在現(xiàn)實(shí)中由于某種原因造成的電線漏電所致的線損也是存在的,為此加強(qiáng)線路管理,及時(shí)更換老舊電線也可降低電線損耗。
變壓器降損和線路降損可被稱為是配電網(wǎng)中的技術(shù)型節(jié)能降損措施,而人為因素是配電網(wǎng)節(jié)能降損的管理措施,為此加強(qiáng)管理、節(jié)能降損是電力工作者及相關(guān)部門義不容辭的社會(huì)責(zé)任。節(jié)能降損的管理措施,可從以下4點(diǎn)做起:(1)加強(qiáng)管理,提高節(jié)能降損意識(shí)。定期組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)節(jié)能降損技術(shù),提高能源保護(hù)意識(shí),這是配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損的首要步驟。另外,可成立專門的節(jié)能降損研究組織,以確保節(jié)能降損工作的全面性和透徹性。(2)加強(qiáng)管理,做好計(jì)量工作。計(jì)量工作與能源損耗有著較為直接的關(guān)系,計(jì)量點(diǎn)、計(jì)量方式、計(jì)量裝置是計(jì)量工作的中心問題??茖W(xué)的計(jì)量點(diǎn)選擇更便于管理,同時(shí)計(jì)量的準(zhǔn)確度也更高;選擇合理的計(jì)量方式可有效避免計(jì)量誤差和錯(cuò)誤的出現(xiàn);而計(jì)量裝置的選擇、安裝則應(yīng)依據(jù)科學(xué)、從實(shí)際情況出發(fā)考慮。(3)加強(qiáng)管理,做好調(diào)整、維護(hù)工作。相關(guān)人員應(yīng)積極做好線路和供電相關(guān)設(shè)備的定期檢查和維護(hù)。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的不合理之處(如供電線路迂回、供電半徑大等),應(yīng)立即調(diào)整;對(duì)于線路或供電設(shè)備有損壞之處,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換??偠灾瑧?yīng)加強(qiáng)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的線路管理,定期檢修、維護(hù),以確保線路和設(shè)備的正常運(yùn)作。(4)嚴(yán)格管理制度,明確崗位職責(zé)。管理制度主要包括崗位制度和考核制度2方面。崗位制度即積極組織崗位培訓(xùn)、明確崗位職責(zé),嚴(yán)格抄收表,杜絕錯(cuò)抄、誤抄和漏抄等現(xiàn)象。同時(shí)要求抄表人員對(duì)偷電、違章用電有一定的識(shí)別能力,以降低損耗。另外,積極引進(jìn)高新設(shè)備,完善系統(tǒng)自動(dòng)化節(jié)能降損建設(shè),將科技融入配電網(wǎng)中,可有效降低損耗。將較為先進(jìn)、科學(xué)的技術(shù)引入配電網(wǎng),就可構(gòu)建出集數(shù)字化、自動(dòng)化和信息化為一體的電力傳輸管理平臺(tái),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,切實(shí)做到對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)作的實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而輔助電力工作人員做好節(jié)能降損工作。
能源是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的動(dòng)力,對(duì)電力企業(yè)而言,電能就是生存與發(fā)展的血液,因此實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的節(jié)能降損,不但可為社會(huì)的進(jìn)步節(jié)省大量能源,而且也是我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。10kV配電網(wǎng)的節(jié)能降損,應(yīng)以科學(xué)為依據(jù)、以實(shí)踐為前提,在做好配電變壓器和電線降損的同時(shí),加強(qiáng)管理,從而全面、有效地實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能降損。
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