徐明 王瑞蘭
引言:在供電企業(yè)行業(yè)里,有一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)就是線損率,同時(shí)也是衡量企業(yè)對(duì)于整體化管理水平的重要標(biāo)志之一,一般情況下線損率在配網(wǎng)中都要占到整個(gè)電網(wǎng)總線損的五分之二或者更多。在配網(wǎng)中,配電變壓器如出現(xiàn)了三相負(fù)荷不平衡的情況,那么線損率的比例將會(huì)大大的增加,所以,在供電企業(yè)中需要經(jīng)過相關(guān)措施的研究來解決降低配電網(wǎng)線損這一重要問題。本文主要通過介紹三相負(fù)荷不平衡的原因,并提出相關(guān)解決措施。
一、引言
當(dāng)今社會(huì),由于居民生活水平的提高,大功率家用電器進(jìn)入普通家庭,由于負(fù)荷變化季節(jié)性需求大,配電變壓器的三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。然而一旦出現(xiàn)了這種三相負(fù)荷不對(duì)稱,就會(huì)對(duì)精密儀器設(shè)備產(chǎn)生危害,同時(shí),三項(xiàng)負(fù)荷不對(duì)稱還將使配電網(wǎng)的線損越來越大,并且對(duì)于配電網(wǎng)的線損來說,其受損程度會(huì)是三相負(fù)荷對(duì)稱分布的線損的好幾倍。當(dāng)代社會(huì)對(duì)于這種經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象想要完全解決是有一定的困難,所以電力部門如何降低線損程度,在他們目前的研究課題中是最急需解決的,因?yàn)榫€損率越高,電力企業(yè)的成本支出就越高,而且這和電力企業(yè)的運(yùn)行效率有著密不可分的關(guān)系。
如今,在研究配電變壓器三相負(fù)荷分布不平衡對(duì)線損率的研究方面,出現(xiàn)了多種不同的研究方法,比如對(duì)稱分量法,還有的只考慮了數(shù)量上的不對(duì)稱,忽略了角度的不對(duì)稱。在我們現(xiàn)實(shí)生活中的電力運(yùn)行過程中,不僅僅存在著三相負(fù)荷的數(shù)量的不對(duì)稱,也有角度間的不對(duì)稱,并且復(fù)合電流的不同,肯定會(huì)帶來不平衡電流。正是由于這種電流的存在,才使得不僅僅在配電網(wǎng)中會(huì)有三相負(fù)荷線損,還會(huì)有中性線的損耗和總損耗增加的情況的出現(xiàn)。
二、配電變壓器三相負(fù)荷不對(duì)稱的基本類型
首先是各相負(fù)載電流的大小是根據(jù)時(shí)間的不同而不同,有可能在某一個(gè)特殊的時(shí)間某一相的電流是很大的,也有可能在另一段的時(shí)間里另外一相的電流又變大了。這就說明在單相負(fù)載上,是有著極大的波動(dòng),導(dǎo)致電流的極不穩(wěn)定。在配電變壓器中存在的三項(xiàng)負(fù)載不平衡的問題。這種情況下的不平衡是每天沒有明顯變化的不平衡,其中負(fù)載大得相總是大,相反,負(fù)載小的相總是相對(duì)的小,他們之間相差的比例沒有明顯的變化。由于這類情形負(fù)載不是均勻的分配在三相上,并是單相用電的負(fù)載,所以三相動(dòng)力比較小。
第二種情況是白天負(fù)荷時(shí)段三相負(fù)載幾乎是處于平衡狀態(tài),但是在位于用電高峰期的晚上,三相負(fù)載的不平衡程度很嚴(yán)重。這類情形的特點(diǎn)是三相和單相都擁有十分大的用電量,但是由于白天只存在生產(chǎn)用電,所以白天的負(fù)荷時(shí)段,三相負(fù)載基本是平衡的。而由于晚上人們都下班了,生活用電量大大增加,所以晚上用電壓力會(huì)大大增加,這就導(dǎo)致了三相電壓嚴(yán)重的不平衡的產(chǎn)生。
第三種情況是在配電變壓器中存在的三項(xiàng)負(fù)載不平衡的問題。這種情況下的不平衡是每天沒有明顯變化的不平衡,其中負(fù)載大得相總是大,相反,負(fù)載小的相總是相對(duì)的小,他們之間相差的比例沒有明顯的變化。由于這類情形負(fù)載不是均勻的分配在三相上,并且單相用電的負(fù)載,所以三相動(dòng)力比較小。
最后是和季節(jié)相關(guān)的不平衡這類情況。在每個(gè)不同的季節(jié),三相生產(chǎn)和用電和單相的用電量所占的比例會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,并且單相負(fù)載沒有均勻的分配了。
三、實(shí)例分析
某個(gè)地區(qū)在對(duì)電網(wǎng)的改造后,使得當(dāng)?shù)氐牡蛪弘娋W(wǎng)發(fā)生了很大的變化。除了解決之前相對(duì)薄弱的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),也通過這一次農(nóng)村電網(wǎng)改造,提高了當(dāng)?shù)氐墓╇娔芰碗妷旱钠焚|(zhì)。使得大部分的線損率都控制在了10%以下,不過,部分地區(qū)的三相負(fù)荷不平衡仍然是導(dǎo)致線損率維持在一個(gè)較高水平的重要原因,這種配電變壓器負(fù)荷不平衡和線損率無法降低的情況,讓供電企業(yè)的管理帶來了很大的困難。
1、分析原因
供電部門在這一次對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改造過程中,通過增加變壓器的數(shù)量,降低供電半徑,建設(shè)并且改造低壓線路等等很多的措施,在降低線損率的方面取得了一定的作用。但是,由于并不完善的結(jié)構(gòu)改造,所以使得仍然存在線損率居高不下的地區(qū)。由于上述情況的存在,在相關(guān)技術(shù)人員對(duì)于部分地區(qū)的實(shí)地檢測(cè),發(fā)現(xiàn)了問題所在。所以在采取三相三線制的地區(qū)即使的采取三相四線制,所以三項(xiàng)負(fù)載電流還是不平衡的。
2、分析理論
我們都知道,三項(xiàng)負(fù)載不平衡的存在,會(huì)導(dǎo)致線路還有配電變壓器的損耗的增加。所以,技術(shù)人員必須通過經(jīng)常測(cè)量三相負(fù)荷電流來檢測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
我們可以通過假定在其中一條低壓線路中的三相不平衡電流為,IU,IV,IW,中性線電流為IN,
向限電阻是中性線電阻的一半,那么這條線路的有功損耗:
因?yàn)榕潆娮儔浩鞯娜嘭?fù)荷電流產(chǎn)生的不平衡率是要低于10%的,這種情況下,這樣我們就可以發(fā)現(xiàn),在改造電路的過程中,降低損耗的重要步驟是調(diào)整三相負(fù)荷的平衡。
四、 總結(jié)
在進(jìn)行三相負(fù)荷不平衡的問題之前,技術(shù)人員需要先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè),這樣才能根據(jù)實(shí)際的情況設(shè)計(jì)出有效的,方便進(jìn)行改造的方案。同時(shí),技術(shù)人員可以根據(jù)低壓負(fù)荷隨時(shí)間變化這樣的規(guī)律,可以將這種特點(diǎn)和所要進(jìn)行的相關(guān)調(diào)整結(jié)合起來,爭取能夠做到最大的改進(jìn)。想要不斷提高配電變壓器三相平衡度,達(dá)到想要的降低線損率的影響,就要把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。
參考文獻(xiàn)
[1]尹忠魁. 淺析三相負(fù)荷不平衡對(duì)線損率的影響[J]. 廣東科技,2012,13:78-79.
[2]黃偉,汪志鵬. 配電變壓器三相負(fù)荷不平衡對(duì)線損的影響分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2012,Z2:115-117.
[3]李萍. 配電變壓器三相負(fù)荷不平衡對(duì)低壓線損率的影響[J]. 黑龍江科技信息,2009,29:62.
(作者單位:國網(wǎng)山東成武縣供電公司)