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摘 要:一直以来,一直困扰供电企业经济效益的一大问题是配电网损耗的问题,近几年虽然通过改造对电网,已经很大程度的改善了电网装备水平,大幅度降低了线损概率,但是还有部分地区存在着很大的线损问题,这对供电企业线损方面的管理与经营提出了较大的考验。该文通过对电网中存在的线损问题进行探讨,进一步提出降低10 kV配网损耗技术的详细方案。
关键词:10 kV配电网 变压器 三相负荷 技术措施
中图分类号:U665 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0039-01
管理线损与技术线损组成配电网的损耗,可以通过科学化管理来降低管理方面的线损问题,只能通过采取相应的技术措施来降低技术方面的线损问题,虽然近几年的线损问题得到了部分解决,但是仍有个别地区的线损问题高达30%以上,该文对电网的技术改造以及电网运行方式的改善等措施做进一步研究,进而提出降低10 kV配网损耗技术的措施。
1 配电变压器的合理选择
根据配电变压器的型号与容量及安装位置的选择配电变压器。
1.1 对配电变压器容量的选择
配电变压器如选择过大容量,会加大空载的损耗,降低其利用的效率。配电变压器如选择过小容量,会导致其过载现象,不仅增加了损耗,而且还会使变压器过热甚至出现烧毁的现象,所以,在选择配电变压器的容量时,应依据所安装区域的最大负荷与平时负荷状况的现象进行选择。
1.2 对配电变压器的型号选择
最近,集新的技术与材料及工艺相结合选择高效节能型配电变压器成为主要的选取配电变压器的方法,如下。(1)用非晶合金制作铁芯而成的非晶合金铁芯的配电变压器,它主要是一种新型导磁材料,其空载损耗较硅钢片材料的变压器下降约80%左右,空载电流下降85%左右,在变压器负载率相对较低的地方或者农村电网中中使用。(2)采用无接缝工艺卷铁芯而成的卷铁芯全密封的配电变压器,是近几年最新研制的噪音小、损耗低,与叠片铁芯配电变压器在同等条件下,卷铁芯配电变压器的空载损耗要比叠片铁芯的配电变压器下降9%左右,空载电流足足下降60%左右。同时,也正是由于此型号较小的变压器空载电流,大大减少了对无功补偿设备的投入使其降损效果明显,减小设备的投资并降低其运行耗能,同时卷铁芯配电变压器还具备较强的抗突发短路的能力与良好的运行可靠性。(3)在配电变压器上采用串、并联的接线方式的有载自动调容的配电变压器,在低压线圈上接有载调容开关,电流互感器与自动控制器承接与变压器的低压一侧,出变压器的负荷状态通过电流互感器来提供,根据其负荷来进行自动调挡,然后使自动控制器运行。有载自动调容配电变压器的电磁线圈所产生的变压损耗较低,同时降低了空载损耗与空载电流,而且不需要人工进行操作,多用于较为分散的负荷,平均负荷率低且季节性强的用户。
1.3 对配电变压器的安装位置的选择
选择配电变压器的安装位置时,不但要考虑场地与环境,还要缩短供电半径,将接近负荷的中心位置的配电变压器控制在500 m以内的范围。就算是负荷较为分散的区域,也最好是在五百米范围内控制大部分负荷。
2 低压供电网架结构的改善
纵观理论结果,如果配电变压器被设置在负荷的中心,通过分支线向各个方向展开辐射,如果供电的容量相同并且网络的总电阻相等,那么分支线在低压的部分越多,损失可能产生的越少,所以,在配电变压器低压出口至每个负荷点处,应尽量使分支的线数增加,而且最好控制供电半径在五百米内,使低压网的损耗得以降低。
3 低压计量老旧装置的改造
通过改造表计、表箱以及进出线改造低压计量的装置主。第一降低表计的计量误差;其次是将表箱的配备封闭,以防止窃电行为的发生,再者是更换进出线,使因导线发生破损与接触不良而带来的电能损耗被消除。
4 低压三相负荷的平衡运行
Y为配网变压器,三相负荷平衡时,零线中不存在电流,不平衡现象在负荷增加时由三相负荷产生,此时通过零序电流,在低压绕组与二次零线中,变压器中损耗现象增加。然而在低压电网中,接入的单相负载的种类繁多,所以不平衡现象常在三相负荷时出现,这将使变压器与低压线路中产生的损耗大幅度增加,在输送功率相同时,不对称的三相负荷与对称三相负荷相比,对变压器与线路造成的损耗要高得多,因此,保持三相负荷的平荷对降低变压器和线路的损耗有着十分重要的意义。为平衡三相负荷,一般尽量将三相接户线从同一电杆的不同相上引下,以保持三相线的负荷平衡,同时还要开展不同季节对变压器负荷的平衡测试,以便及时调整负荷。
5 对无功补偿力度的加大
主要有四种配网无功补偿,随变压器补偿是平衡无功就地的一项最有效的办法,其余还有二次变集中补偿与10 kV线路的分散补偿以及随机补偿。首先,在条件允许的情况下,为得到无功平衡,集中补偿的变电站安装装置,同时在10 kV的母线上加装补偿电容器。再有為了使有功损耗与电压损耗降低,同时达到负荷变动时的最低补偿所需,避免在轻载时出现过度补偿的现象,这时需要在低压侧采用集中补偿的无功补偿方式来就地平衡配电网中的无功无率。还有就是将并联电容器安装在长线路、大负荷的10 kV的线路上,以配电变压器空载无功总功率的1.1~1.3倍容量进行分散补偿。最后,是设计上对动力用户考虑增加无功补偿,在小容量动力用户方面以随机补偿为主,做到无功就地平衡。
6 所供电压水平的改善
在10 kV与低压电力中额定电压所允许的波动范围内,提高电压,相应的降低电流,可见电能损耗与电流的平方成正比关系,因此输送功率不变时,适当的提高运行电压可降低线路损耗。不论电压过低还是过高,都会给用电设备带来电能的损耗或者更严重的危害,所以在日常用电中,加强对电压的监测工作,及时通过无功补偿等手段控制电压水平在额定范围内,以达到对电压水平的改善,从而降低电能损耗。
7 结语
总之,变压器是电力系统生产过程中的一种主要设备,因此对于配电变压器的损耗在某种意义上代表着配电网的损耗现象,降低损耗一直是供电企业的一项重要研究工作,需要在日常工作中不断的挖掘并进行总结,以不断找出降低10 kV配电网损耗的新途径。
参考文献
[1] 周久勤.采用高可靠性跌落熔断器降低10千伏配网设备故障[J].电工文摘,2010(6).
[2] 马志国.10千伏配电网常见故障及其防范措施探讨[J].中国外资,2013(12).
[3] 许俊杰.关于变电站自动化的发展方向研究分析[J].中国城市经济,2011(15).
关键词:10 kV配电网 变压器 三相负荷 技术措施
中图分类号:U665 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0039-01
管理线损与技术线损组成配电网的损耗,可以通过科学化管理来降低管理方面的线损问题,只能通过采取相应的技术措施来降低技术方面的线损问题,虽然近几年的线损问题得到了部分解决,但是仍有个别地区的线损问题高达30%以上,该文对电网的技术改造以及电网运行方式的改善等措施做进一步研究,进而提出降低10 kV配网损耗技术的措施。
1 配电变压器的合理选择
根据配电变压器的型号与容量及安装位置的选择配电变压器。
1.1 对配电变压器容量的选择
配电变压器如选择过大容量,会加大空载的损耗,降低其利用的效率。配电变压器如选择过小容量,会导致其过载现象,不仅增加了损耗,而且还会使变压器过热甚至出现烧毁的现象,所以,在选择配电变压器的容量时,应依据所安装区域的最大负荷与平时负荷状况的现象进行选择。
1.2 对配电变压器的型号选择
最近,集新的技术与材料及工艺相结合选择高效节能型配电变压器成为主要的选取配电变压器的方法,如下。(1)用非晶合金制作铁芯而成的非晶合金铁芯的配电变压器,它主要是一种新型导磁材料,其空载损耗较硅钢片材料的变压器下降约80%左右,空载电流下降85%左右,在变压器负载率相对较低的地方或者农村电网中中使用。(2)采用无接缝工艺卷铁芯而成的卷铁芯全密封的配电变压器,是近几年最新研制的噪音小、损耗低,与叠片铁芯配电变压器在同等条件下,卷铁芯配电变压器的空载损耗要比叠片铁芯的配电变压器下降9%左右,空载电流足足下降60%左右。同时,也正是由于此型号较小的变压器空载电流,大大减少了对无功补偿设备的投入使其降损效果明显,减小设备的投资并降低其运行耗能,同时卷铁芯配电变压器还具备较强的抗突发短路的能力与良好的运行可靠性。(3)在配电变压器上采用串、并联的接线方式的有载自动调容的配电变压器,在低压线圈上接有载调容开关,电流互感器与自动控制器承接与变压器的低压一侧,出变压器的负荷状态通过电流互感器来提供,根据其负荷来进行自动调挡,然后使自动控制器运行。有载自动调容配电变压器的电磁线圈所产生的变压损耗较低,同时降低了空载损耗与空载电流,而且不需要人工进行操作,多用于较为分散的负荷,平均负荷率低且季节性强的用户。
1.3 对配电变压器的安装位置的选择
选择配电变压器的安装位置时,不但要考虑场地与环境,还要缩短供电半径,将接近负荷的中心位置的配电变压器控制在500 m以内的范围。就算是负荷较为分散的区域,也最好是在五百米范围内控制大部分负荷。
2 低压供电网架结构的改善
纵观理论结果,如果配电变压器被设置在负荷的中心,通过分支线向各个方向展开辐射,如果供电的容量相同并且网络的总电阻相等,那么分支线在低压的部分越多,损失可能产生的越少,所以,在配电变压器低压出口至每个负荷点处,应尽量使分支的线数增加,而且最好控制供电半径在五百米内,使低压网的损耗得以降低。
3 低压计量老旧装置的改造
通过改造表计、表箱以及进出线改造低压计量的装置主。第一降低表计的计量误差;其次是将表箱的配备封闭,以防止窃电行为的发生,再者是更换进出线,使因导线发生破损与接触不良而带来的电能损耗被消除。
4 低压三相负荷的平衡运行
Y为配网变压器,三相负荷平衡时,零线中不存在电流,不平衡现象在负荷增加时由三相负荷产生,此时通过零序电流,在低压绕组与二次零线中,变压器中损耗现象增加。然而在低压电网中,接入的单相负载的种类繁多,所以不平衡现象常在三相负荷时出现,这将使变压器与低压线路中产生的损耗大幅度增加,在输送功率相同时,不对称的三相负荷与对称三相负荷相比,对变压器与线路造成的损耗要高得多,因此,保持三相负荷的平荷对降低变压器和线路的损耗有着十分重要的意义。为平衡三相负荷,一般尽量将三相接户线从同一电杆的不同相上引下,以保持三相线的负荷平衡,同时还要开展不同季节对变压器负荷的平衡测试,以便及时调整负荷。
5 对无功补偿力度的加大
主要有四种配网无功补偿,随变压器补偿是平衡无功就地的一项最有效的办法,其余还有二次变集中补偿与10 kV线路的分散补偿以及随机补偿。首先,在条件允许的情况下,为得到无功平衡,集中补偿的变电站安装装置,同时在10 kV的母线上加装补偿电容器。再有為了使有功损耗与电压损耗降低,同时达到负荷变动时的最低补偿所需,避免在轻载时出现过度补偿的现象,这时需要在低压侧采用集中补偿的无功补偿方式来就地平衡配电网中的无功无率。还有就是将并联电容器安装在长线路、大负荷的10 kV的线路上,以配电变压器空载无功总功率的1.1~1.3倍容量进行分散补偿。最后,是设计上对动力用户考虑增加无功补偿,在小容量动力用户方面以随机补偿为主,做到无功就地平衡。
6 所供电压水平的改善
在10 kV与低压电力中额定电压所允许的波动范围内,提高电压,相应的降低电流,可见电能损耗与电流的平方成正比关系,因此输送功率不变时,适当的提高运行电压可降低线路损耗。不论电压过低还是过高,都会给用电设备带来电能的损耗或者更严重的危害,所以在日常用电中,加强对电压的监测工作,及时通过无功补偿等手段控制电压水平在额定范围内,以达到对电压水平的改善,从而降低电能损耗。
7 结语
总之,变压器是电力系统生产过程中的一种主要设备,因此对于配电变压器的损耗在某种意义上代表着配电网的损耗现象,降低损耗一直是供电企业的一项重要研究工作,需要在日常工作中不断的挖掘并进行总结,以不断找出降低10 kV配电网损耗的新途径。
参考文献
[1] 周久勤.采用高可靠性跌落熔断器降低10千伏配网设备故障[J].电工文摘,2010(6).
[2] 马志国.10千伏配电网常见故障及其防范措施探讨[J].中国外资,2013(12).
[3] 许俊杰.关于变电站自动化的发展方向研究分析[J].中国城市经济,2011(15).