配电网线损的影响因素和降损措施分析

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  摘要:配电网在运输过程中,会由于自身因素或者外界不可避免的因素导致电能的损耗,而自然线损是无法避免的,但能在一定程度上加强对设备的管理降低损耗,而由于其他因素造成的损耗需要从根本上发现造成损耗的主要原因,并根据相关现象发现其根本原因,对症下药,及时解决问题,从而降低损耗,因此发现线损异常的成因是关键,根据异常现象作出相关的管理是解决问题的根本办法。
  关键词:配电网;线损;影响因素;降损措施
  1配电网产生线损异常的因素
  1.1设备因素
  在所有导致10kV配电网产生线损异常的原因中,最主要的原因便是配电设备的损坏和老化。因为10kV配电网长期处于运行状态,其设备必然会发生严重老化的现象,部分电力设施使用时间较为长久,且得不到及时维护,所以易导致线损异常。设备因素产生线损异常表现在如下3个方面:(1)电气设施的材料发生老化现象,其物理特性出现变化,从而导致设备性能出现下降,使得配电网产生较大的损耗,橡胶龟裂、介质拉弧就是典型表现;(2)由于电厂比较集中,进一步加快设备的老化,进而使得设备性能下降严重,导致电能运行中产生过多损耗;(3)环境因素,电力设备处在具有腐蚀性介质存在的环境中,受温度和湿度变动的影响,然而电能依靠电缆传输,所以必然导致损耗增加。
  1.2线路超负荷运行
  配电网电能质量与电力系统的安全稳定运行、电气设备的使用寿命息息相关,线路超负荷运行可能会降低设备的运行能力,增加设备运行能耗,烧毁用户电动机,引起电灯功率下降,引发客户投诉,甚至会引发过载发热、自燃和断线,造成大面积停电等严重后果。
  1.3无功补偿不合理
  随着社会经济的不断发展和进步,用电需求也在不断提升,因此电能的负荷承受能力也在不断增加,而电能不中断的输出线路压力也在不断增加,为了能提供更加稳定的电能,就需要相应的无功补偿设备来确保运输稳定。而合理的无功补偿是维护电能稳定运行的最佳方式,也是直接关系到电网运行的关键,但是很多地区的无功补偿设备并不达标,无功补偿不足,导致电能损耗较大,线损率得不到相应补偿,致使线损状况持续不断。而一旦出现电压波动的情况,无功补偿设备不能及时进行切换就会导致电压较低,那么设备不做功,没有电能输出,做功补偿没有及时跟进,就会出现大量的电能损耗,导致耗损增加;而当电压偏高时,设备做功,而做功补偿会增加,这种情况下电能输出过多,就会导致设备损坏,致使电网断裂。
  1.4计量影响
  计量电能是管理线损的前提,通过计量设备测量记录线损实际产生的供电量、售电量等信息。管理计量设备不完善,容易烧坏电表与电流互感设备,无法及时处理表计卡盘等问题,容易导致设备带缺陷运作,影响计量的精确性或损失部分电量。
  2配电网降损措施
  2.1科学选择导线截面
  科学选择导线截面,以有效降低线损率。我国目前的配电网络中,一般使用LGJ导线。通常选择固定的导线材料,由于规划限制将难以改变导线长度,但却可以改变导线的截面。若只是分析线损效果,自然是截面越大越好,但扩大导线截面必定消耗大量金属材料,需要投入较大的一次性投资。
  2.2加强配电网技术更新
  随着经济的飞速发展,对于电网的要求也在不断升高,为了能适应社会发展的脚步,加快配电网技术更新是非常有必要的。根据对电网线损原因的分析可以看出,线路中负荷的增长会加大线损,因此需要根据实际电网运输的情况,不断升级和规划电网技术,用最先进的技术来保证负荷增长的速度,从而有效降低线损。同时,在降线损过程中要有许多可以采取的措施,例如加入在较大供电范围中设置并联电容器,实现电能的就地补偿,保证供电平衡,使无功补偿发挥最大作用。其次还可以加强对相关区域用电的布局整理,创新网点排布方案,合理布置变压器站点,最大可能缩短供电半径,在配合合理的线损管理方案,尽最大的可能降低损耗。最后,及时根据实际发生的情况进行分析改进,加强对相关设备改造和最新技术的应用,由此实现降损目的。
  2.3使用无功功率补偿降损
  如果有功功率在线路中可以维持恒定,为有效降低无功功率,可采取增加负载功率来完成。常采用分布法和集中法对功率因素进行补偿。集中补偿法是基于变电站母线上安装单一或者多个电容器,并结合功率和电压的变换进行切换。为实现变压器与上层电网功率产生的损耗有效降低,调整变压器和电压的输出功率。同时,通过加设无功功率的补偿设备加大无功功率补偿,进而可实现远距离降低无功功率,便可直接降低电压与有功功率的损失,实现线损的直接减少。增加功率一方面可将电网传输的容量进行合理的优化,另一方面对电压初始的质量起到改善作用。
  2.4合理选择供电半径
  一般,对输配电线路的起点到终点距离称之为供电半径。若是供电半径越长,线路的损耗也就越大。相对于不同电压的线路,供电半径设计要求也是不同的。线路电压等级为35kV时,供电半径不能大于30km;线路等级为10kV时,需要对线路负荷以及末端电压损失和供电可靠性等因素结合起来进行供电半径的设置;相对于0.38kV或0.22kV的一些低压配电线路,需要确保电压水平符合要求,尽可能将线路电压损失降低,因此供电半径一般不能大于0.5km。除此之外,还需要对导线半径和材质进行重视,通常,若是线径越大,其电阻也就越小,负载能力也就越强,线损更小。在对经济和运行成本综合考虑的基础上,确保能够在对最大负荷要求满足的基础上,对线径和材质合理选取。
  2.5增加反窃电力度
  第一,欠压法窃电。利用虚接、串联电阻等方法有效降低电压,进一步保证计量电量不超过实际电量。具体对接入电压表的电压线进行检查,电压表三封盒是否存在受损问题。
  第二,欠流法窃电。利用电流回路短接、转变电流解法等减少实际用电量,这一方法很容易被发现。认真检查计量表三封,找出接线是否存在改动现象,电流线有无短接问题。
  第三,移相法窃电。该方法相对隐蔽且复杂,需要对较多的线进行改动,一般选择改变电流回路接法、电压回路接法等对电压与电流之间形成的相位进行改变,增加计量表无功数据,快速减少有功,进一步节省用电费用。这种方法要求对计量表的接线实施改变,检查人员必须对改动计量表认真查看。此外,还可以全面分析计量表无功大小,情况正常下使用无功的量较低,若无功瞬间变大需要引起高度关注。
  2.6加强计量管理工作
  配电网中为了能改善线损的发生,需要找到线损发生的原因,那么就需要针对线损发生的情况进行计量,确定线损发生的原因,而这就需要应用到配电网中的计量技术,而计量技术的关键就在于选择正确的計量点,它能有效把控线损的计算过程,也更具代表性,更能解决线损的问题。同时,在计量的过程中需要选取科学的计量方法,并且按照供电需求来选择正确的变压器,按照焦点变压器来确定高压客户高低压侧的计量方法,由此来选取正确的供电设备,同时在确定相关的计量方法同时,要加强计量人员的责任制度,精准计量过程,只有这样才能确保计算的准确性,才能选取正确的与之相符的计量装置。
  结论
  电网运行中,需要通过节省供电成本、提升经济效益等方法保证经济性。针对实际线损问题提出科学解决方式,通过科学技术手段强化负荷预测的准确度,科学规划电网,保证资金投入的合理性。
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