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摘要:在供电企业运行过程中,低压配电网功率因数对于电力系统的稳定运行有着至关重要的影响。而作为经营性质的供电企业,更要高度重视功率因素的降损问题,其不仅与供电企业的线损率有直接的关联,更是供电企业自身经济利益的根本保障。但是,就我国当前供电企业低压配电网功率与线损管理工作现状来看,其中仍旧存在很多的问题和不足,再加之部分供电企业安全意识薄弱,导致用户功率因数降低,造成供电企业重大的经济损失。因此,笔者通过结合自身多年的工作经验,针对低压配电网功率因数与供电企业线损问题进行了深入的研究讨论,并得出以下相关结论,以供参考。
关键词:低压配电网;功率因数;供电企业;线损
用户功率因数作为电力系统中至关重要的组成部分,对于供电设备的运行效率与质量有着直接的影响。尤其是对后期改造的低压配电网系统来说,如果供电企业能够对其功率因数进行有效的控制,不仅能够大大缓解上一级电网产生的电压压力,还可以改善用户功率因素,将线路的损坏程度降到最低,促使电力系统的正常运行,为人们提供更优质的用电服务,有着明显的社会效益,这对于我国电力事业的蓬勃发展也是非常有利的基础条件。为此,本文就对低压配电网功率因数与供电企业线损进行了简要的浅谈,从而提出了有针对性的改善对策。
一、功率因数的主要影响因素
通常情况下,交流用电设备在正常运行过程中,不仅将会消耗掉有功功率,还需要消耗大量的无功功率,从而产生功率因数。所以,只要对用电设备的无功功率进行有效的控制,就能逐步提高功率因素。
1、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备
异步电动机在正常使用过程中,将会用到大量的无功功率,这是因为异步电动机的定子与转子之间产生的缝隙而导致的。一般来说,这种无功功率的耗用情况主要分为两个方面:一方面是一定负载下无功功率增加值,另一方面则是空载时的无功功率。如果想要提高异步电动机的功率因数,就必须增加电动机的负载率,尽可能避免其在空载状态下运行。虽然电动机空载运行的情况在个人用户中并不是经常发生。但是,在部分基建施工中,或是机械加工企业生产中,都需要用大量的电动机设备,其电机轻载的发生频率较高,这无论是对配电的因素,还是功率,都造成了极其不利的影响。而对于变压器来说,其主要的消耗无功成分主要是空载无功功率,是与负载率无任何关系的。因此,为了保障电力系统安全、高效的运行,变压器坚决不可以长期处于低负载的运行状态,不然很容易引发安全事故,应当引起供电部门的高度重视。
2、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
在大部分的供电企业配电运行管理工作中,普遍存在一种现象,那就是当某一个台区的线路末端电压出现低频率的情况时,电力人员通常都会对变压器进行条件,以此来增强变压器的二次电压。但是,这种做法是不科学、不合理的,无论是对变压器,还是配电网系统,都会造成不同程度的损坏。很容易出现线路首端用户电压较高,而低压台区功率因素较低的现象。并且,一旦供电电压超出额定值范围,因为受到磁路饱和的影响,其无功功率将会迅速增长。反之,当供电电压低于额定值时,无功功率将会逐渐降低,致使功率因素增加,近而干扰电气设备的正常运行。因为,为了确保电力系统的供电电压的稳定运行的,供电企业必须采取相应的处理措施,尽最大限度保持功率因数的不变,适当的对台区进行改造,增加导线截面积,减少供电半径。
3、异步电机和变压器的磁化无功功率也会受电网频率波动的影响,由于电网的频率对于供电局这级配电网而言,不可能人为的对其进行控制和影响,所以关于电网频率和功率因数的关系这里就不过多的进行赘述。
二、低压网无功补偿的一般方法
1、常用方法
(1)随机补偿法。就是通过控制、保护装置与电机,把低压电容器组与电动机并接,同时投切。这种方法主要以补励磁无功为主,能较好地限制配电网无功峰荷,比较适用于补偿电动机的无功消耗。这方面作为供电企业为提高功率因数,降低线损应该作好两方面的工作,一是协调、指导、帮助、必要时可以监督督促一些老的电动机应用比较多的工矿企业,让其安装一些随机补偿器,使其功率因数提高;另一方面是监督好新投入的电动机设备的随机补偿设备的安装,特别是一些大型的房地产开发基建工地,他们的电动机设备比较多,这些设备投入时功率因数一定要控制好,这样才能保证配网中无功损耗不随着电动机设备的大批投入而增加。
(2)随器补偿法。就是指以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。变压器的空载励磁无功是配变在轻载或空载时的无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,对于供电局局供变压器这部分损耗加大了配电网的技术损耗,而对于用户自维变压器而言这部分损耗导致用户电费单价的增加,无形中增加了用户生产成本,更不利于电价的同网同价。实际上这种补偿方式对10KV以下配电网是最有效的无功补偿方式,因为配电网中大部分负荷都是由315KVA及以下配电柱上变压器供电,可是这种无功补偿方式在北方应用不是很广泛,但据有关资料显示在南方一些地区应用很广泛。其是最经济的提高功率因数的方法,是在不添置任何补偿设备,采用降低各用电设备所需的无功功率减少负载取用无功来提高工矿企业功率因数的方法,主要包括正确合理使用电动机、进一步提高异步电动机的检修质量,使用同步电动机或异步电动机同步运行的方法来提高功率因数等,此外还可以采用通过合理选择配变的容量来改良配变的运行。
三、供电企业线损管理对策
1.明确线损管理方向
线损率是电网经营企业的一项重要的综合性技术经济指标,线损管理是涉及并涵盖规划计划、建设改造、生产技术、调度运行、电力营销、电能计量等诸多部门和专业的综合性管理。长期以来电力企业高度重视线损管理工作,又是成立线损领导小组、又是制定降损规划,又是开线损分析例会,又是计量装置改造,做了大量工作,但总是给人以抓局部工作的感觉,缺乏整体意识,实践效果不尽如人意。本章作者将在系统梳理线损管理工作范围的基础上,理清各项工作的内在联系,明确线损管理的重点方向。
2.技术降损和管理降损与理论线损的关系
对照线损产生的原因,降损的手段可分为管理降损和技术降损。技术降损措施得当可以带动理论线损值的降低,管理降损措施得当可以促使实际线损值向理论线损值逼近,由此可见技术降损与管理降损对县级供电企业线损效益同等重要。一般而言技术降损需要大量的资金投入,以优化电压等级、改善网络结构、缩短供电半径、优化无功配置等方式来达到降压的目的而管理降损一般资金投入量较小,通过加强管理,减少供电环节人为因素造成的“跑、冒、滴、漏”电量损失来达到降损的目的。管理降损活动需要管理,技术降损活动更加需要管理,否则大量的资金投入将无法见到良好的经济效益。
四、结束语
综上所述,可以得知,供电企业只有真正意识到低压配电网功率因数与供电企业线损管理工作的重要性,对其中存在的问题进行调查分析,采取相关的解决措施,才能确保电力系统的正常运行,为广大用户提供高品质的用电质量。
参考文献:
[1]刘连光,林峰,姚宝琪,机电一体开关低压无功补偿装置的开发和应用[J],电力自动化设备,2003,23(9):46~48
[2]赵登福,司哲,杨靖等,新型变电站电压无功综合控制装置的研制[J],电网技术,2000;24(6):14~17
[3]赵登福,司喆,杨靖,张涛.新型变电站电壓无功综合控制装置的研制[J].电网技术.2000(06)
关键词:低压配电网;功率因数;供电企业;线损
用户功率因数作为电力系统中至关重要的组成部分,对于供电设备的运行效率与质量有着直接的影响。尤其是对后期改造的低压配电网系统来说,如果供电企业能够对其功率因数进行有效的控制,不仅能够大大缓解上一级电网产生的电压压力,还可以改善用户功率因素,将线路的损坏程度降到最低,促使电力系统的正常运行,为人们提供更优质的用电服务,有着明显的社会效益,这对于我国电力事业的蓬勃发展也是非常有利的基础条件。为此,本文就对低压配电网功率因数与供电企业线损进行了简要的浅谈,从而提出了有针对性的改善对策。
一、功率因数的主要影响因素
通常情况下,交流用电设备在正常运行过程中,不仅将会消耗掉有功功率,还需要消耗大量的无功功率,从而产生功率因数。所以,只要对用电设备的无功功率进行有效的控制,就能逐步提高功率因素。
1、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备
异步电动机在正常使用过程中,将会用到大量的无功功率,这是因为异步电动机的定子与转子之间产生的缝隙而导致的。一般来说,这种无功功率的耗用情况主要分为两个方面:一方面是一定负载下无功功率增加值,另一方面则是空载时的无功功率。如果想要提高异步电动机的功率因数,就必须增加电动机的负载率,尽可能避免其在空载状态下运行。虽然电动机空载运行的情况在个人用户中并不是经常发生。但是,在部分基建施工中,或是机械加工企业生产中,都需要用大量的电动机设备,其电机轻载的发生频率较高,这无论是对配电的因素,还是功率,都造成了极其不利的影响。而对于变压器来说,其主要的消耗无功成分主要是空载无功功率,是与负载率无任何关系的。因此,为了保障电力系统安全、高效的运行,变压器坚决不可以长期处于低负载的运行状态,不然很容易引发安全事故,应当引起供电部门的高度重视。
2、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
在大部分的供电企业配电运行管理工作中,普遍存在一种现象,那就是当某一个台区的线路末端电压出现低频率的情况时,电力人员通常都会对变压器进行条件,以此来增强变压器的二次电压。但是,这种做法是不科学、不合理的,无论是对变压器,还是配电网系统,都会造成不同程度的损坏。很容易出现线路首端用户电压较高,而低压台区功率因素较低的现象。并且,一旦供电电压超出额定值范围,因为受到磁路饱和的影响,其无功功率将会迅速增长。反之,当供电电压低于额定值时,无功功率将会逐渐降低,致使功率因素增加,近而干扰电气设备的正常运行。因为,为了确保电力系统的供电电压的稳定运行的,供电企业必须采取相应的处理措施,尽最大限度保持功率因数的不变,适当的对台区进行改造,增加导线截面积,减少供电半径。
3、异步电机和变压器的磁化无功功率也会受电网频率波动的影响,由于电网的频率对于供电局这级配电网而言,不可能人为的对其进行控制和影响,所以关于电网频率和功率因数的关系这里就不过多的进行赘述。
二、低压网无功补偿的一般方法
1、常用方法
(1)随机补偿法。就是通过控制、保护装置与电机,把低压电容器组与电动机并接,同时投切。这种方法主要以补励磁无功为主,能较好地限制配电网无功峰荷,比较适用于补偿电动机的无功消耗。这方面作为供电企业为提高功率因数,降低线损应该作好两方面的工作,一是协调、指导、帮助、必要时可以监督督促一些老的电动机应用比较多的工矿企业,让其安装一些随机补偿器,使其功率因数提高;另一方面是监督好新投入的电动机设备的随机补偿设备的安装,特别是一些大型的房地产开发基建工地,他们的电动机设备比较多,这些设备投入时功率因数一定要控制好,这样才能保证配网中无功损耗不随着电动机设备的大批投入而增加。
(2)随器补偿法。就是指以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。变压器的空载励磁无功是配变在轻载或空载时的无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,对于供电局局供变压器这部分损耗加大了配电网的技术损耗,而对于用户自维变压器而言这部分损耗导致用户电费单价的增加,无形中增加了用户生产成本,更不利于电价的同网同价。实际上这种补偿方式对10KV以下配电网是最有效的无功补偿方式,因为配电网中大部分负荷都是由315KVA及以下配电柱上变压器供电,可是这种无功补偿方式在北方应用不是很广泛,但据有关资料显示在南方一些地区应用很广泛。其是最经济的提高功率因数的方法,是在不添置任何补偿设备,采用降低各用电设备所需的无功功率减少负载取用无功来提高工矿企业功率因数的方法,主要包括正确合理使用电动机、进一步提高异步电动机的检修质量,使用同步电动机或异步电动机同步运行的方法来提高功率因数等,此外还可以采用通过合理选择配变的容量来改良配变的运行。
三、供电企业线损管理对策
1.明确线损管理方向
线损率是电网经营企业的一项重要的综合性技术经济指标,线损管理是涉及并涵盖规划计划、建设改造、生产技术、调度运行、电力营销、电能计量等诸多部门和专业的综合性管理。长期以来电力企业高度重视线损管理工作,又是成立线损领导小组、又是制定降损规划,又是开线损分析例会,又是计量装置改造,做了大量工作,但总是给人以抓局部工作的感觉,缺乏整体意识,实践效果不尽如人意。本章作者将在系统梳理线损管理工作范围的基础上,理清各项工作的内在联系,明确线损管理的重点方向。
2.技术降损和管理降损与理论线损的关系
对照线损产生的原因,降损的手段可分为管理降损和技术降损。技术降损措施得当可以带动理论线损值的降低,管理降损措施得当可以促使实际线损值向理论线损值逼近,由此可见技术降损与管理降损对县级供电企业线损效益同等重要。一般而言技术降损需要大量的资金投入,以优化电压等级、改善网络结构、缩短供电半径、优化无功配置等方式来达到降压的目的而管理降损一般资金投入量较小,通过加强管理,减少供电环节人为因素造成的“跑、冒、滴、漏”电量损失来达到降损的目的。管理降损活动需要管理,技术降损活动更加需要管理,否则大量的资金投入将无法见到良好的经济效益。
四、结束语
综上所述,可以得知,供电企业只有真正意识到低压配电网功率因数与供电企业线损管理工作的重要性,对其中存在的问题进行调查分析,采取相关的解决措施,才能确保电力系统的正常运行,为广大用户提供高品质的用电质量。
参考文献:
[1]刘连光,林峰,姚宝琪,机电一体开关低压无功补偿装置的开发和应用[J],电力自动化设备,2003,23(9):46~48
[2]赵登福,司哲,杨靖等,新型变电站电压无功综合控制装置的研制[J],电网技术,2000;24(6):14~17
[3]赵登福,司喆,杨靖,张涛.新型变电站电壓无功综合控制装置的研制[J].电网技术.2000(06)