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摘 要:损理论计算是线损管理的一项重要工作。供电企业通过下达线损指标及对指标的考核,实现企业效益和员工效益的共同提高。供电企业下达的线损率指标是以近期理论计算值、历史线损统计值和影响线损率的技术和管理方丽的因素为基础,建立起管理考核模式的。在多方查找不能找出安龙线线损电量和线损率均大幅上升的情况下,我们考虑对线路进行理论线损计算,来具体分析形成这种状况的原因,与实际对比,查找线损上升的根源。
关 键 词: 理论线损 计算分析 10KV公用线路
1 问题的提出
1.1 10KV公用线路线损率大幅上升
三官殿供电分公司10KV安59安龙线全长18.06KM,线路最大客户山河矿业(总容量1315KVA)距线路首端20.57KM,大用户凯达铸造(容量500KVA)、裕泰兴铁矿(总容量880KVA)均位于线路的末端,距变电站距离在18KM以上,主干导线型号均为LGJ-70。
截止2017年10月,安龙线累计购电量为1051.6万KWH,售电量为955.83万KWH(专用变电量796万KWH,公用变电量为159.84万KWH),线损电量95.8万KWH,线损率9.11%。2016年全年购电量为759.12万KWH,售电量716.31万千瓦时(专用变电量514.7万KWH,公用变电量为201.6万KWH),线损电量42.8万千瓦时,线损率5.6%。从近两年安龙线购销电量及线损率的对比情况来看,购电量大幅上升,线损电量和线损率急剧攀升。
为了查明安龙线线损剧增的原因,历时3个月将所有公用变,专用变互感器及表计进行了全面的普查及现场校验,计量管理中心对所有的专用变高计用户进行现场表计校验,并逐一核对校验高计变比。组织线路维护人员逐级电杆巡视,清除线路两侧的树障,更换不合格的绝缘子。现场的普查及巡视均未发现异常。
2 计算过程及原因分析
2.1 有关10KV公用线分段的原则及步骤
10KV公用配电线路理论线损计算,需收集电网输配电线路理论线损计算参数,绘制10KV配网详图,为便于计算机计算处理,明确负荷电流路径,需对线路进行分段并编码,进行理论线损计算。
2.1.1 线路的分段原则。10KV线路结构复杂、支线、需计算元件众多,为保证计算精度,采用逐段分元件计算理论损耗,最终汇总得到全线路损耗理论值,并能够按需进行分类统计。这就需要将线路进行分段,拆分为多个类型、结构相似的计算单元,具体的分段原则为:
①线路接入配变等用电元件或每个分支前为一个计算段;
②线路参数发生变化的独立作为一个计算段,包括导线截面变化、排列方式、间距变化、接入电缆等;
③电缆线路单独为一个计算段;
④架空绝缘线单独为一个计算段。
⑤35KV及以上线路采用同样的分段原则。
2.1.2 计算线段的编号原则。为标识各计算线段,区分主干线路与分支,需对各分段进行编码识别,计算线段的编号原则为:
①同一线路内计算线段的编码不重复,即线段的编码在线路内是唯一的;
②主干线路的编码为1、2、3、4……11、12……的整数;
以此类推,保证同一线路计算线段编码唯一且保持同一编码原则。
2.1.3 配变参数。计算线段确定后,某些计算线段后接入配变等用电元件,在线路参数图上应详细标明配变名称及型号,在填写理论线损计算参数表时,应在对应的接入线段后填写该配变的信息,主要为配变名称、型号及目前的档位。需注意配变的名称必须与运程集抄系统采用的配变名称一致。
2.1.4 高计的处理。线路高计应在所接入的线段节点标明高计名称,在理论线损计算参数表上注明其计量的线段编码及配变。
2.2 计算实例10KV安龙线线路参数的收集整理
2.2.1 线路的分段。10KV线路结构复杂、支线、需计算元件众多,为保证计算精度,采用逐段分元件计算理论损耗,最终汇总得到全线路损耗理论值,并按需进行分类统计。这就需要将线路进行分段,拆分为多个类型、结构相似的计算单元,安龙线全线路共分为96个线路计算段,做到了线路接入配变等用電元件或每个分支前做为一个计算段;线路参数(包括导线截面变化、排列方式、间距变化、接入电缆)发生变化的独立作为一个计算段。
2.2.2 配变参数。计算线段确定后,某些计算线段后接入配变等用电元件,必须明确配变在线路中的具体位置,以确定各段线路所流过的电流产生于那些配变,在线路参数图上详细标明配变名称及型号,在对应的接入线段后填写该配变的信息,主要为配变名称、型号、容量及目前的档位。
2.3 计算方法
损失电量的计算
线路压降计算
2.4 计算结果
采用上述方法,对安龙线2016年8月理论线损的计算,计算结果如下:
2016年,安龙线月均电量为63万千瓦时,全年各月电量比较均衡,选择有代表性的8月(单月电量为66.6万千瓦时)进行计算。
2016年8月线路线损电量为38117千瓦时,公用变空载损耗为6912千瓦时,负载损耗为369.7千瓦时,合计损耗电量为45398.7千瓦时,理论计算损失率为6.8%。实际当月购电量为66.6万千瓦时,售电量为61.9万千瓦时,损失电量4.7万千瓦时,损失率为7.1%。理论计算与实际线损率接近。从计算结果来看,各月线损的理论计算值均接近于当月的实际值,差异的原因主要是线路客户表计不能再同一时间抄完,造成售电量与供电量并不能严格匹配。
2.5 对计算结果的分析
从2017年1-9月理论线损计算的情况来看,随着供电量的上升,理论损耗值急剧增大,当月供电量由72万左右增至90万千瓦时时,线路的损耗电量增长并不明显,仅从4.5万左右增加到4.9万,仅增长了4000千瓦时。此时,随着供电量的上升,因线路损耗增幅不大,线损率呈下降趋势。当月供电量由90万千瓦时增至105万千瓦时时,线路损耗电量由4.9万千瓦时,急剧攀升到7.5万千瓦时,供电量仅增长15万,线路损耗就增长了2.6万千瓦时,增量损失率达到17.3%,造成线损率急剧攀升。在不同的电量基础上增加同样的供电量,在线路上形成的损耗电量是不一样的。
安龙线供电量在60万千瓦时至90万千瓦时之间时,可以认为处于较经济的状态,供电量的上升并没有引起线路损耗电量的大幅上升,线路供电量的增长有利于线损率的下降,线损率稳定在6-7%之间。但当月供电量超过90万千瓦时后,随着购电量的上升,线路损耗电量大幅攀升,增量电量对线损率的控制是没有贡献的,反而引起线损率的上升。亦即90万千瓦时的供电量是安龙线目前状态下的最佳供电量。
3 解决问题的方式及方法
3.1 技改及管理建议
1、建议提高10KV线路的规划设计标准,随着10KV电网用电量的大幅上升,提高设计导线截面,特别是提高超半径的10KV农村电网的导线截面,以适应农村经济发展的需求。
2、理论线损计算作为线损管理和降损的重要手段,建议在全公司开展电网理论线损计算工作,找出线损管理的薄弱环节,提高公司线损管理水平。
3、本次计算采用的是平均电流和负荷系数的计算方法,计算精度略低,在实现远程集抄后,使用采集的实时负荷数据计算,计算精度及计算速度将进一步提高。
参考文献
[1] 吴安官 倪保珊著.电力系统线损分析与计算[M].北京:中国电力出版社,2013年版
[2] 廖学琦 郑大方著.城乡电网线损计算分析与管理[M].北京:中国电力出版社,2011年版
关 键 词: 理论线损 计算分析 10KV公用线路
1 问题的提出
1.1 10KV公用线路线损率大幅上升
三官殿供电分公司10KV安59安龙线全长18.06KM,线路最大客户山河矿业(总容量1315KVA)距线路首端20.57KM,大用户凯达铸造(容量500KVA)、裕泰兴铁矿(总容量880KVA)均位于线路的末端,距变电站距离在18KM以上,主干导线型号均为LGJ-70。
截止2017年10月,安龙线累计购电量为1051.6万KWH,售电量为955.83万KWH(专用变电量796万KWH,公用变电量为159.84万KWH),线损电量95.8万KWH,线损率9.11%。2016年全年购电量为759.12万KWH,售电量716.31万千瓦时(专用变电量514.7万KWH,公用变电量为201.6万KWH),线损电量42.8万千瓦时,线损率5.6%。从近两年安龙线购销电量及线损率的对比情况来看,购电量大幅上升,线损电量和线损率急剧攀升。
为了查明安龙线线损剧增的原因,历时3个月将所有公用变,专用变互感器及表计进行了全面的普查及现场校验,计量管理中心对所有的专用变高计用户进行现场表计校验,并逐一核对校验高计变比。组织线路维护人员逐级电杆巡视,清除线路两侧的树障,更换不合格的绝缘子。现场的普查及巡视均未发现异常。
2 计算过程及原因分析
2.1 有关10KV公用线分段的原则及步骤
10KV公用配电线路理论线损计算,需收集电网输配电线路理论线损计算参数,绘制10KV配网详图,为便于计算机计算处理,明确负荷电流路径,需对线路进行分段并编码,进行理论线损计算。
2.1.1 线路的分段原则。10KV线路结构复杂、支线、需计算元件众多,为保证计算精度,采用逐段分元件计算理论损耗,最终汇总得到全线路损耗理论值,并能够按需进行分类统计。这就需要将线路进行分段,拆分为多个类型、结构相似的计算单元,具体的分段原则为:
①线路接入配变等用电元件或每个分支前为一个计算段;
②线路参数发生变化的独立作为一个计算段,包括导线截面变化、排列方式、间距变化、接入电缆等;
③电缆线路单独为一个计算段;
④架空绝缘线单独为一个计算段。
⑤35KV及以上线路采用同样的分段原则。
2.1.2 计算线段的编号原则。为标识各计算线段,区分主干线路与分支,需对各分段进行编码识别,计算线段的编号原则为:
①同一线路内计算线段的编码不重复,即线段的编码在线路内是唯一的;
②主干线路的编码为1、2、3、4……11、12……的整数;
以此类推,保证同一线路计算线段编码唯一且保持同一编码原则。
2.1.3 配变参数。计算线段确定后,某些计算线段后接入配变等用电元件,在线路参数图上应详细标明配变名称及型号,在填写理论线损计算参数表时,应在对应的接入线段后填写该配变的信息,主要为配变名称、型号及目前的档位。需注意配变的名称必须与运程集抄系统采用的配变名称一致。
2.1.4 高计的处理。线路高计应在所接入的线段节点标明高计名称,在理论线损计算参数表上注明其计量的线段编码及配变。
2.2 计算实例10KV安龙线线路参数的收集整理
2.2.1 线路的分段。10KV线路结构复杂、支线、需计算元件众多,为保证计算精度,采用逐段分元件计算理论损耗,最终汇总得到全线路损耗理论值,并按需进行分类统计。这就需要将线路进行分段,拆分为多个类型、结构相似的计算单元,安龙线全线路共分为96个线路计算段,做到了线路接入配变等用電元件或每个分支前做为一个计算段;线路参数(包括导线截面变化、排列方式、间距变化、接入电缆)发生变化的独立作为一个计算段。
2.2.2 配变参数。计算线段确定后,某些计算线段后接入配变等用电元件,必须明确配变在线路中的具体位置,以确定各段线路所流过的电流产生于那些配变,在线路参数图上详细标明配变名称及型号,在对应的接入线段后填写该配变的信息,主要为配变名称、型号、容量及目前的档位。
2.3 计算方法
损失电量的计算
线路压降计算
2.4 计算结果
采用上述方法,对安龙线2016年8月理论线损的计算,计算结果如下:
2016年,安龙线月均电量为63万千瓦时,全年各月电量比较均衡,选择有代表性的8月(单月电量为66.6万千瓦时)进行计算。
2016年8月线路线损电量为38117千瓦时,公用变空载损耗为6912千瓦时,负载损耗为369.7千瓦时,合计损耗电量为45398.7千瓦时,理论计算损失率为6.8%。实际当月购电量为66.6万千瓦时,售电量为61.9万千瓦时,损失电量4.7万千瓦时,损失率为7.1%。理论计算与实际线损率接近。从计算结果来看,各月线损的理论计算值均接近于当月的实际值,差异的原因主要是线路客户表计不能再同一时间抄完,造成售电量与供电量并不能严格匹配。
2.5 对计算结果的分析
从2017年1-9月理论线损计算的情况来看,随着供电量的上升,理论损耗值急剧增大,当月供电量由72万左右增至90万千瓦时时,线路的损耗电量增长并不明显,仅从4.5万左右增加到4.9万,仅增长了4000千瓦时。此时,随着供电量的上升,因线路损耗增幅不大,线损率呈下降趋势。当月供电量由90万千瓦时增至105万千瓦时时,线路损耗电量由4.9万千瓦时,急剧攀升到7.5万千瓦时,供电量仅增长15万,线路损耗就增长了2.6万千瓦时,增量损失率达到17.3%,造成线损率急剧攀升。在不同的电量基础上增加同样的供电量,在线路上形成的损耗电量是不一样的。
安龙线供电量在60万千瓦时至90万千瓦时之间时,可以认为处于较经济的状态,供电量的上升并没有引起线路损耗电量的大幅上升,线路供电量的增长有利于线损率的下降,线损率稳定在6-7%之间。但当月供电量超过90万千瓦时后,随着购电量的上升,线路损耗电量大幅攀升,增量电量对线损率的控制是没有贡献的,反而引起线损率的上升。亦即90万千瓦时的供电量是安龙线目前状态下的最佳供电量。
3 解决问题的方式及方法
3.1 技改及管理建议
1、建议提高10KV线路的规划设计标准,随着10KV电网用电量的大幅上升,提高设计导线截面,特别是提高超半径的10KV农村电网的导线截面,以适应农村经济发展的需求。
2、理论线损计算作为线损管理和降损的重要手段,建议在全公司开展电网理论线损计算工作,找出线损管理的薄弱环节,提高公司线损管理水平。
3、本次计算采用的是平均电流和负荷系数的计算方法,计算精度略低,在实现远程集抄后,使用采集的实时负荷数据计算,计算精度及计算速度将进一步提高。
参考文献
[1] 吴安官 倪保珊著.电力系统线损分析与计算[M].北京:中国电力出版社,2013年版
[2] 廖学琦 郑大方著.城乡电网线损计算分析与管理[M].北京:中国电力出版社,2011年版