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摘要:本文通过对应县电网负荷、线损、功率因数的深入调研,寻找降损挖潜切入点。针对电网无功补偿现状,根据“解放思想,打破产权界限的思想困境”的新思路,提出了一种合作共赢的降损新方法——“供电企业投资,为公用配变、客户专变配置专用低压无功集中动态补偿装置”的降损方法,并且提出了投资及运营方案。经过实例分析,本文方法能够彻底改变“线损居高不下”的被动局面,取得较好的经济效益。
关键字:降低线损;无功补偿;解放思想;合作共赢
【分类号】:TD327.3
0.引言
由于系统视在功率
且功率损耗
,
所以,功率因数低,意味着无功大、视在功率大、总电流大,而电气元件的损耗,是与通过其的电流的平方成正比的,这样就会产生较大的损耗,我们要做的工作,就是努力提高功率因数,使电流降低,从而达到降损的目的。
1.深入调研,寻找挖潜切入点
应县是农业大县,二、三季度农业用电负荷占全网负荷的40%以上;全网共有井灌变台1600多台,占朔州电网全部井灌变台的41%,全网有功、无功负荷受季节、天气、节气、农业灌溉等各种因素影响,具有季节变化大,昼夜波动幅度快等特点。
在“线损管理年”活动中,通过对目前应县电网现状的分析,结合调度自动化系统历史数据,我们发现,35kV及以上电网的无功优化和经济运行工作,几乎能较好地完成预定目标;而10kV线路特别是井灌区10kV公用线路功率因数普遍低于0.85。
这正是我们要找的挖潜切入点。
2.电网无功补偿现状分析
2.1变电站无功补偿情况
应县电网现有110千伏变电站3座,主变6台,总容量200MVA,无功补偿电容器共8台,总容量28.6MVAR,补偿度14.3%;35千伏变电站4座,主变8台,总容量56.15MVA,无功补偿电容器共9台,总容量11.3MVAR,补偿度20.12%;
如果主变增容,电容器也会跟着增容,不能无功有多大缺口就配多大的电容器。所以,经过分析,我们认为,需要重点考虑的不是各变电站的无功补偿,而是10千伏及以下配电网无功补偿。
2.2 10kV配电网无功补偿情况
应县电网10kV线路共48条,其中客户专线10条,县城公用线路8条,农村公用线路30条,其中涉及农灌的线路24条。
客户专线的功率因数大多在0.85以上,个别线路超0.9,基本符合要求。
县城供电线路的功率因数也在0.85-0.93之间,基本符合要求。
关键是农村供电线路,尤其是涉及农灌的线路的功率因数,大部分在0.75-0.8之间,0.85少见,要是赶上下雨,由于井灌配变基本上空载,有的甚至不足0.7。
以前,我们由于产权的原因,基本上都考虑在10kV线路上加装无功自动补偿装置,但大多已经流产。其原因一是造价太高,二是运行维护跟不上,三是相对低压补偿来说又太过集中。所以,在10千伏配变低压侧进行无功补偿,用电设备所需要无功就能就近得到补偿,可以使10kV及以上的功率因数大大提高,有效减少上级电网的电流,损耗电量就能大大减少,我们降损的目的也就达到了。所以,我们重点考虑的应该是配变低压侧的无功补偿。
3.降损新方法
基于上述原因,针对性地提出降损新方法:供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动补偿装置。
3.1 降损方法依据:
1) 低压线路客户多、线路状况复杂,分散式补偿数量多、容量不好掌握,所以应选择集中补偿降损方法。
2) 无功补偿设备对运行维护要求高,缺相、过压、欠压均应退出切除,手动投切不可能实现,所以应选用带智能复合开关的自动投切方式,进行动态补偿。
3) 现有的综合配电箱降损方法是计量、开关设备和无功补偿设备一体化,一但过负荷或短路,整个配电箱都将毁于一旦,所以应另外安装专用的低压无功集中自动补偿装置。
4) 而且专用的低压无功集中自动补偿装置,内部只装设电容器、智能开关等有关原件,计量、低压开关等设备还使用原有设备,这样既达到了无功补偿的目的,又能降低造价。
3.2 投资及运营:
我们必须彻底改变思想观念,提高功率因数必须依靠供电企业自己,而不能要求客户去做什么。
1) 公用配变所属部分自然由供电企业自己负担、自行维护。
2) 客户专变所属部分也由供电企业投资。原因为:1)客户不愿意投资;2)在客户用电量即供电企业的售电量不变的情况下,供电企业额外从电网购买用来弥补损失的电量和金钱,数量都是惊人的,从而严重降低供电企业的经济效益。3)由于功率因数低而所造成的线损从客户计量表计一直至厂网计费点,都是由供电企业自己在承担。降损产生的经济效益大部分也是由供电企业享受。
3) 客户专变功率因数提高后,终端电压质量有了保证,而且客户可以减少一定的电费支出,也是既得利益者。所以,可以与客户签订合作协议,设备由供电企业出资,运维、保管由客户负责,供电企业和生产厂家提供售后服务和技术指导。
及应县电网2012年有损线损电量2834万kWh计算,调整后将减少电量损耗786万kWh,按照2012年调整后的购网电价329.66元/千kWh计算,可直接减少购电成本259.28万元。应县电网2012年网损电量638万kWh计算,调整后将减少电量损耗30.24万kWh,按照2012年调整后的购网电价329.66元/千kWh计算,可直接减少购电成本9.97万元。两项合计,每年共可创造经济效益约270万元。
4.结论
通过制定“供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动动态补偿装置”降损方法并实施,可有效解决变电站部分无功补偿装置低谷时无法投入、高峰时期全部投入后仍欠补偿的现象,以及因农灌期间配电网功率因数低造成线损大等问题,并可通过提高系统侧、客户侧功率因数,有效减少电网损耗,降低线损率。每台装置估价3千元,全县共需安装2000台低压无功集中自动动态补偿装置,共需资金600万元,约2年3个月即可收回成本,后期效益更为可观。
综上所述,“供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动动态补偿装置”降损方法是一个投资小、见效快、效益高的合作共赢的降损方法。
其实,我们都知道,“提高功率因数”一直是一项非常有效的降损措施,只是思想上不能突破“客戶侧我们管不了”这个思想禁区。
这需要我们解放思想,打破产权界限的思想困境,建立合作共赢的新思路。
笔者认为本降损方法对电力系统的降损具有普遍意义,希望各级供电企业能够采纳,彻底改变“线损居高不下”的被动局面,真真切切为降损起到一定的作用,取得较好的经济效益。
参考文献:
[1] 种衍师;中低压电网功率因数与供电损耗的关系[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年
[2]赵新卫;中低压电网无功补偿实用技术;电子工业出版社;2011年
作者简介:赵祚(1981,男),2002年毕业于太原电力高等专科学校供用电技术专业,中共党员,助理工程师,目前从事电力线损管理专业,一直关注并致力于电力系统降损工作。
关键字:降低线损;无功补偿;解放思想;合作共赢
【分类号】:TD327.3
0.引言
由于系统视在功率
且功率损耗
,
所以,功率因数低,意味着无功大、视在功率大、总电流大,而电气元件的损耗,是与通过其的电流的平方成正比的,这样就会产生较大的损耗,我们要做的工作,就是努力提高功率因数,使电流降低,从而达到降损的目的。
1.深入调研,寻找挖潜切入点
应县是农业大县,二、三季度农业用电负荷占全网负荷的40%以上;全网共有井灌变台1600多台,占朔州电网全部井灌变台的41%,全网有功、无功负荷受季节、天气、节气、农业灌溉等各种因素影响,具有季节变化大,昼夜波动幅度快等特点。
在“线损管理年”活动中,通过对目前应县电网现状的分析,结合调度自动化系统历史数据,我们发现,35kV及以上电网的无功优化和经济运行工作,几乎能较好地完成预定目标;而10kV线路特别是井灌区10kV公用线路功率因数普遍低于0.85。
这正是我们要找的挖潜切入点。
2.电网无功补偿现状分析
2.1变电站无功补偿情况
应县电网现有110千伏变电站3座,主变6台,总容量200MVA,无功补偿电容器共8台,总容量28.6MVAR,补偿度14.3%;35千伏变电站4座,主变8台,总容量56.15MVA,无功补偿电容器共9台,总容量11.3MVAR,补偿度20.12%;
如果主变增容,电容器也会跟着增容,不能无功有多大缺口就配多大的电容器。所以,经过分析,我们认为,需要重点考虑的不是各变电站的无功补偿,而是10千伏及以下配电网无功补偿。
2.2 10kV配电网无功补偿情况
应县电网10kV线路共48条,其中客户专线10条,县城公用线路8条,农村公用线路30条,其中涉及农灌的线路24条。
客户专线的功率因数大多在0.85以上,个别线路超0.9,基本符合要求。
县城供电线路的功率因数也在0.85-0.93之间,基本符合要求。
关键是农村供电线路,尤其是涉及农灌的线路的功率因数,大部分在0.75-0.8之间,0.85少见,要是赶上下雨,由于井灌配变基本上空载,有的甚至不足0.7。
以前,我们由于产权的原因,基本上都考虑在10kV线路上加装无功自动补偿装置,但大多已经流产。其原因一是造价太高,二是运行维护跟不上,三是相对低压补偿来说又太过集中。所以,在10千伏配变低压侧进行无功补偿,用电设备所需要无功就能就近得到补偿,可以使10kV及以上的功率因数大大提高,有效减少上级电网的电流,损耗电量就能大大减少,我们降损的目的也就达到了。所以,我们重点考虑的应该是配变低压侧的无功补偿。
3.降损新方法
基于上述原因,针对性地提出降损新方法:供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动补偿装置。
3.1 降损方法依据:
1) 低压线路客户多、线路状况复杂,分散式补偿数量多、容量不好掌握,所以应选择集中补偿降损方法。
2) 无功补偿设备对运行维护要求高,缺相、过压、欠压均应退出切除,手动投切不可能实现,所以应选用带智能复合开关的自动投切方式,进行动态补偿。
3) 现有的综合配电箱降损方法是计量、开关设备和无功补偿设备一体化,一但过负荷或短路,整个配电箱都将毁于一旦,所以应另外安装专用的低压无功集中自动补偿装置。
4) 而且专用的低压无功集中自动补偿装置,内部只装设电容器、智能开关等有关原件,计量、低压开关等设备还使用原有设备,这样既达到了无功补偿的目的,又能降低造价。
3.2 投资及运营:
我们必须彻底改变思想观念,提高功率因数必须依靠供电企业自己,而不能要求客户去做什么。
1) 公用配变所属部分自然由供电企业自己负担、自行维护。
2) 客户专变所属部分也由供电企业投资。原因为:1)客户不愿意投资;2)在客户用电量即供电企业的售电量不变的情况下,供电企业额外从电网购买用来弥补损失的电量和金钱,数量都是惊人的,从而严重降低供电企业的经济效益。3)由于功率因数低而所造成的线损从客户计量表计一直至厂网计费点,都是由供电企业自己在承担。降损产生的经济效益大部分也是由供电企业享受。
3) 客户专变功率因数提高后,终端电压质量有了保证,而且客户可以减少一定的电费支出,也是既得利益者。所以,可以与客户签订合作协议,设备由供电企业出资,运维、保管由客户负责,供电企业和生产厂家提供售后服务和技术指导。
及应县电网2012年有损线损电量2834万kWh计算,调整后将减少电量损耗786万kWh,按照2012年调整后的购网电价329.66元/千kWh计算,可直接减少购电成本259.28万元。应县电网2012年网损电量638万kWh计算,调整后将减少电量损耗30.24万kWh,按照2012年调整后的购网电价329.66元/千kWh计算,可直接减少购电成本9.97万元。两项合计,每年共可创造经济效益约270万元。
4.结论
通过制定“供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动动态补偿装置”降损方法并实施,可有效解决变电站部分无功补偿装置低谷时无法投入、高峰时期全部投入后仍欠补偿的现象,以及因农灌期间配电网功率因数低造成线损大等问题,并可通过提高系统侧、客户侧功率因数,有效减少电网损耗,降低线损率。每台装置估价3千元,全县共需安装2000台低压无功集中自动动态补偿装置,共需资金600万元,约2年3个月即可收回成本,后期效益更为可观。
综上所述,“供电企业投资为公用配变、客户专变配置专用的低压无功集中自动动态补偿装置”降损方法是一个投资小、见效快、效益高的合作共赢的降损方法。
其实,我们都知道,“提高功率因数”一直是一项非常有效的降损措施,只是思想上不能突破“客戶侧我们管不了”这个思想禁区。
这需要我们解放思想,打破产权界限的思想困境,建立合作共赢的新思路。
笔者认为本降损方法对电力系统的降损具有普遍意义,希望各级供电企业能够采纳,彻底改变“线损居高不下”的被动局面,真真切切为降损起到一定的作用,取得较好的经济效益。
参考文献:
[1] 种衍师;中低压电网功率因数与供电损耗的关系[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年
[2]赵新卫;中低压电网无功补偿实用技术;电子工业出版社;2011年
作者简介:赵祚(1981,男),2002年毕业于太原电力高等专科学校供用电技术专业,中共党员,助理工程师,目前从事电力线损管理专业,一直关注并致力于电力系统降损工作。