供电节能新技术
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第四节 降低电网线损管理及技术措施

电网的损耗分为管理线损和技术线损。管理线损通过管理和组织上的措施来降低;技术线损通过各种技术措施来降低。降低线损的技术措施包括需要增加一定投资对电力网进行技术改造的措施和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。

一、线损管理措施

线损管理虽然错综复杂,但影响线损率的主要因素可以按照5个方面进行归类,

即:计量及线损“四分”管理、电网及运行管理、营销管理、指标管理的统计和分析、线损管理制度等(图15)。

1.计量及线损“四分”管理

图15 线损管理措施示意图

(1)计量基础管理。要健全各项计量管理制度,重点是建立完善各项计量基础资料,严格按标准开展各级计量标准的量值传递工作,按规程开展各类电能表的设计、安装、调试、周期检定、

抽检和轮换,加强计量封钳、封印的管理,开展计量回路PT二次压降测试,防止各类计量差错发生。

(2)关口表的管理。要加强对计量关口表的管理,做到安装规范,接线正确,精度足够,误差合格,配置合理,定期检验,及时更换。

(3)母线电量不平衡的统计与分析。开展母线电量不平衡率的统计和分析,是检验线损计量系统是否准确的重要手段。220kV及以上电压等级母线电量不平衡率应不大于±1%;110kV及以下电压等级母线电量不平衡率应不大于±2%。

(4)用户计量装置的管理。要确保用户使用经检定合格的计量装置,计量范围正确,容量及CT变比配置合理,接线正确并加封,及时进行周期检定和故障更换。

2.电网及运行管理

合理规划和建设电网,开展电网经济运行是降低技术线损的主要措施(图16)。(1)设备配置及电网改造。科学制订电网规划,合理配置输变电设备,经过

技术经济比较优选设计方案,确保电网建设施工质量。合理选择变压器及输电线20

路,禁止淘汰型高耗能输变电设备进入电网,加强电网和用户无功补偿设备的配置,城乡公用变压器宜按照靠近负荷中心、小容量、密布点、短半径的要求进行设置。

图1 6 电网运行管理示意图

分步实施电网改造,对低压台区及用户进户线进行改造,要尽量减轻三相负荷不平衡的影响,并与营销部门的营销信息系统基础信息清理配合进行。

(2)电网经济运行。加强电网经济调度,根据电网潮流变化及时调整运行方式,在确保系统安全稳定的前提下,作好变压器投退、电压调整和无功设备投切等工作。

(3)自用电管理。加强电力企业自用电管理,正常生产用电以外的电量要严格装表计量和收费。

3.营销管理

加强营销管理(图1 7),是降低管理线损的主要措施。重点要抓好以下6个方面的工作:

图1 7 电网营销管理示意图

(1)抄表管理。要按台区编制抄表本,按照月末抄见电量比重在75%以上的要求编排抄表日程,认真执行抄表本领用登记制度,严格按照抄表日程抄表,加强对关口表抄表的管理。要实行跟踪抄表,定期轮换抄表员等制度监督抄表质量,对IC卡用户要按规定抄表到位,防止估抄、错抄、缺抄的发生。

(2)报装管理。要合理确定供电方案,认真审查用户的变压器容量、台数、电压等级、电源、计量方式,按规程配置计量变比和计量精度,督促用户使用节能型用电设备,按规定做好用户无功电力的管理。

(3)业务变更管理。严格按管理权限和工作流程开展业务变更工作,认真执行业务工作单登记制度,执行业务工作单由装接人员和用户共同签章的制度。

(4)核算和稽查。严格执行抄表、核算、收费岗位相互独立、监督制约的制度,加强营销分析和营销稽查工作,做到对指标动态及时响应,对业务变更强化稽核。

(5)基础信息清理。扎实作好营销信息系统用户基础信息清理工作,一并做好线损统计基础资料的清理,切实做到客户用电现场、营销信息系统、客户档案、供用电合同以及抄表卡片信息的“五统一”。

(6)用电检查。要建立完善反窃电长效机制,加大防窃电改造及反窃电技术、资金和人员的投入,加强依法打击窃电的力度,从重查处内外勾结窃电行为,完善举报奖励措施,切实保障用电检查人员的人身安全,不断提高供电企业的反窃电能力。

4.指标管理的统计和分析

做好线损指标管理的统计和分析,是线损管理决策的重要依据。重点要抓好以下3个方面的工作:

(1)线损指标的制订和下达。要认真开展理论线损计算,采用“增收效益法”综合考虑线损及售电均价的相互作用,合理制订和下达线损计划指标。

(2)线损指标统计和分析。要深入开展综合线损指标和线损考核小指标的统计和动态分析,及时纠正和从严查处线损统计中的造假行为。

(3)现代化管理手段的应用。要注重应用先进管理方法和现代化管理手段提高线损管理工作水平,减轻广大线损管理人员的工作强度,提高线损管理工作的针对性和效果。

5.线损管理制度

严格执行线损管理制度是线损管理取得成效的根本保证。重点要抓好以下几方面的工作:①要建立完善线损管理的组织机构;②要明确相关工作人员的岗位职责,特别是各级领导的岗位职责;③要重新考察和修订各项薪酬激励措施的合理性,充分调动广大员工的工作积极性;④要严格执行各项奖惩措施。

二、技术措施降线损

在搞好线损管理的基础上,采取行之有效的技术措施是降低电力网电能损耗的重要途径。通过电网规划建设、调整网络布局、电网升压改造、简化电压等级、合理调整运行电压、缩短供电半径、减少迂回供电、换粗导线截面、更换高能耗变压器、增加无功补偿容量等可有效降低线损,见图1 8。

图1 8 线损来源

1.电力网的改造

电力网的改造由于各种原因电网送变电容量不足,出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量,而且也影响着线损。

(1)调整不合理的网络结构,架设新的输配电线路,改造原有线路,加大导线截面,采用低损耗变压器。

(2)电网升压。电网升压改造是指在用电负荷增长,造成线路输送容量不够或者能耗过大,以及为了简化电压等级所采取的技术措施。

2.更换导线截面

在输送负荷不变的情况下,更换导线截面,减少线路电阻可以达到降损节电的效果。

3.线路经济运行

(1)按经济电流密度运行的降损节电效果。经济电流密度是根据节电投资、年运行费用及有色金属消耗量等因数制订的。选用导线截面时,应根据负荷性质考虑最大负荷利用小时数。导线按经济电流运行电能损耗降低幅度很大,导线越细,降低幅度越大。

(2)增加并列线路运行。增加并列线路指由同一电源至同一受电点增加一条或几条线路并列运行。增加等截面、等距离线路并列运行;在原导线上增加一条不等截面导线;大导线截面或改变线路迂回供电。

4.变压器经济运行

变压器的损耗占全系统线损总量的30%~60%,降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。一般除选用节能型变压器外,在变电所内应安装两台以上的变压器并联运行。这样既提高了供电的可靠性,又可以根据负荷合理停用并联运行变压器台数,降低变压器损耗。

确定变压器经济运行应经过计算,按能耗最小的方式安排运行,达到最经济的目的。变压器经济运行是指安装在变电站的主变压器,分双绕组单台变压器经济运行、双绕组多台变压器经济运行、两台三绕组变压器经济运行。

(1)双绕组单台变压器经济运行。单台变压器运行时,当空载损耗和负载损耗相等时,变压器效率最高,运行最经济。当变电站有多台相同型号的双绕组变压器并列运行时,应分别计算变压器的临界负荷,确定不同负荷情况下应当投运的变压器台数。

(2)多台不同容量变压器经济运行。当变电站有多台不同型号的双绕组变压器时,计算列出各种组合方式下的临界负荷表,然后再根据变电站的负荷选择最经济的组合方式。

(3)两台三绕组变压器经济运行。变电站有两台相同型号的三绕组变压器需要并列或单台运行时,应分别计算变压器参数、经济负荷分配系数和经济负荷。

(4)降低配电变压器电能损耗。配电变压器的损耗是配电网络损耗的主要组成部分。故降低配电变压器损耗是降低网损的有效途径之一。通常采用以下方法:淘汰高损耗配电变压器、停用空载配电变压器、加装低压电容器、加强运行管理、合理配置配电变压器容量。

(5)平衡配电变压器三相负荷。低压配电变压器面广量多,如果在运行中三相负荷不平衡,会在线路、配电变压器上增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算和调配。为切实降低线损,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%。

5.增加无功补偿

(1)增加无功补偿以提高负荷的功率因数。可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。

(2)装设无功补偿设备应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布,以进一步降低电网损耗。

当电力网中某一点增加无功补偿容量后,则从该点至电源点所有串接的线路及变压器中的无功潮流都将减少,从而使该点以前串接元件中的电能损耗减少,达到了降损节电和改善电能质量的目的。

增加无功补偿可选择以下3方案:对于需要集中补偿的可按无功经济当量来选择补偿点和补偿容量;对于用户来说,可按提高功率因素的原则进行无功补偿,以减少无功功率受入;对于全网来说,可根据增加无功补偿的总容量采用等网损微增率进行无功补偿。详见第二章。

6.电力网及设备的经济运行

电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。这时考虑的是全系统的经济性,线损不是决定性的因素。因此,在系统有功负荷经济分配的前提下,做到电力网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

(1)无功功率的合理分布:在有功功率合理分配的同时,应做到无功功率合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。应对各种方式进行线损计算制定合理的运行方式;应当合理调整和利用补偿设备提高功率因数。

(2)确定环网的合理运行方式:是合环运行还是开环运行,以及在哪一点开环都是与电网的安全、可靠和经济性有关的问题。从增强供电可靠性和提高供电经济性出发应当合环运行,但是合环运行会导致继电保护复杂化,从而使可靠性又受影响。开环运行应根据网损计算结果选择最佳解列点。

(3)电力网的合理运行电压:电力网的运行电压对电力网中元件的空载损耗均有影响。一般在35kV及35kV以上供电网络中,提高运行电压1%,可降损1.2%左右。提高电网电压水平,主要是搞好全网的无功平衡工作,其中包括提高发电机端口电压,提高用户功率因数,采用无功补偿装置等。在无功平衡的前提下调整变压器的分接头。在10kV配电网中,由于空载损耗约占总损耗的50%~80%,特别是在深夜时,因负荷低,则空载损耗的比例更大,所以应根据用户对电压偏移的要求,适当降低电压运行。对于低压电网其空载损耗很少,宜提高运行电压。由此可见,在电网运行中,大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。

(4)调整负荷曲线、平衡三相负荷:负荷峰谷差大,在供电量相同的情况下线损大。变压器的三相负荷不平衡时,特别是低压网络,既影响变压器的安全运行又增加了线损。

电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低网损的技术措施,是一项极为重要的工作。电网管理工作者除了懂得各种技术措施外,还需要根据电网实际需要,选择比较合适的降损措施,以使事半功倍。