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摘要:本文作者结合自己的工作,对工矿企业10KV及以下配电网的节能技术措施原理和方法进行了论述,并重点结合自己工厂的实例对工矿企业三级补偿作了详细的介绍,希望对从事企业供电与节能技术管理人员有些帮助。
1. 一、线损的分类:
电网的线损按性质分为技术线损和管理线损:
1. 技术线损又称理论线损,它是电能在电网传输过程中开关、变压器、线路等元件所产生的电能损耗的总称。
2. 管理线损是由计量、计量设备误差、配网结构不合理、管理不善以及电网元件漏电引起的损失。由于这种损失无规律可循,又不易测算,通常又称之为不明损耗。
3. 二、降低技术损耗的措施
1. 结合配电网规划管理,降低线损
配电网规划旨在改造和加强现有电网结构,逐步解决薄弱环节,扩大供电能力,建立技术经济合理的电网。可以在配电网规划的初期就把降损节能考虑进去,合理安排电源点分布,电源布置方式不同,电能损失和电压损失有很大的差异。电源应尽量布置在负荷中心,负荷密度高,供电范围大时,优先考虑两点或多点布置。多点布置有显著的降损节能效果,同时也能有效的改善电压质量。
在电源点确定后,确定电压等级除了要满足近期电网供电安全、稳定、可靠的要求,更应该能适应系统远景发展,确定良好的效益。因为电压提高一个等级,在输送容量不变的情况下既可以减少导线面积又可以降低线路损耗。对于大型企业旧线路的改造升级应严格执行10KV线路供电半径不大于2km,0.4KV线路供电半径不大于200m。对于配电线路导线截面在满足计算负荷容量的前提下尽量不要选小,选用铜芯塑料电缆或铜芯塑料线,旧变压器改造一律更换为S11型及以上的低耗能配电变压器。
2. 提高无功补偿能力,增加功率因数
众所周知,在电力网中无功功率消耗是很大的,大约有50%的无功功率消耗在输、变、配电设备上,50%消耗在电力用户。为了减少无功功率消耗,就必须减少无功功率在电网里流动。提高功率因数是减少无功功率损耗的一个很好的方法。
提高功率因数主要采用集中补偿方式和分散补偿方式。
1.1 集中补偿方式就是在变电站内母线上设置一组或多组电容器组,根据电压和功率因数需要投切,以达到减少变压器及上级电网的功率损耗,提高输变电设备有功出力为目的。我厂6KV母线上根据实际检测负荷安装了一套静止型动态无功补偿装置(SVC),总补偿容量为12720Kvar,SVC装置主要由可控支路和固定电容器支路并联而成,采用TCR+FC型式:TCR支路功能是通过相控电抗器的电流控制相控电抗器输出的感性无功值QL, FC回路一个功能是提供固定的容性无功功率QC,另一个功能是通过电容器与电抗器的串联支路滤除电弧炉产生的主要高次谐波;电弧炉工作时产生负载感性无功用QFZ表示,当SVC装置系统参数设计合理时,可以使系统的无功功率QS=QC-QFZ(随机变化) -QL(响应受控) =定值或0。整套SVC装置由3台高压开关柜、1组TCR支路、3组FC支路、1台TCR控制柜及配套电力电缆、支架组成。
1.2分散补偿方式是在低压配电室和线路上进行补偿。目前我厂在每个变电所的低压配电室都装有无功补偿柜,总补偿容量为5760Kvar,根据检测的母线功率因数自动投切补偿回路数;在无功负荷集中的车间母线上装有就地无功补偿柜,总补偿容量为3200Kvar,根据功率因数自动投切补偿回路数。
三、降低管理线损的措施:
1、加强理论线损计算
理论线损计算是降损节能的一项重要手段。线损理论计算的结果就是线损管理工作的目标,管理线损就降为零。在电网不变的情况下,这是最理想的管理结果。虽然负荷实测可以通过调度实时监测系统和大用户远方抄表得到24小时的正点电流、有功功率、无功功率等参数,但是配电网络在不断发展变化的,线路改造、运行方式经常变化,必须制定相应的理论计算管理办法,要求调度运行部门积累配电网参数资料,在线路新建或改造竣工投运后立即更改相应线路参数图,做到及时准确。通过理论计算和负荷实测对比,分析整个配电网络是否处在经济运行区域。理论损失率超过一定数值时,应考虑对电网结构进行调整或改造,使电网处于一个经济的运行状态。
2、做好用电营销管理:
2.1加强抄、收、核工作,杜绝估抄、漏抄和错抄等现象。及时分析掌握用户用电变化情况,防止由于少抄、估抄电量引起线损率异常波动。要积极推广应用计算机远程集中抄表,提高抄表效率和质量。
2.2加强电量、电价、电费的核算管理,减少核算差错,确保电量、电价、电费正确无误。
2.3加强计量管理工作,设立专(兼)职计量管理员,负责对用户电能表实行统一管理。加强对计量装置的巡视检查,按规程要求定期轮换校验,确保误差值在合格范围内并尽可能降低。推广应用新型电能表,采用集中抄表系统,坚决淘汰老型号电能表。对大中用户及可疑用户安装高、低压计量装置各一套比较,对电能表的安装管理工作要严肃认真,有专人负责,做到安装正确合理,电流互感器选择高精度合适的变比,使正常负荷的变动范围在电流互感器额定电流的30%~100%范围之内。
2.4加强用电检查工作,认真开展用电稽查,防止窃电和保证正确计费。
3、制定线损分析管理办法,科学做好线损分析
每个单位每月召开经济活动分析会,线损分析是最重要的一项内容。在开展线损分析时,要针对线损管理指标体系的有关内容做好以下方面分析:
1.1电能平衡分析,就是对输入端电量与输出端电量的比较分析。主要用于变电所母线电能平衡分析,计量总表与分表电量的比较,用于监督电能计量设备的运行情況和变电站本身耗能情况。这是很有效的方法,能够及时发现问题,及时采取措施,使计量装置保持在正常运行状态。
1.2理论线损与实际线损分析。实际线损与理论线损的偏差的大小,能看出管理上的差距,能分析出可能存在的问题,并结合其他分析方法,找出管理中存在的问题并采取相应措施。如果实际线损过高,说明电网漏电严重或管理方面存在的问题较多,或许两个方面都存在问题;如果理论线损过高,说明电网结构和布局不合理,电网运行不经济。然后详细分析理论线损中固定损耗和可变损耗的情况。如果固定损耗占比重较大,这说明设备处于轻负载运行状态,配电变压器负荷低。
1.3当月与同期值对比分析。由于同期的气象条件比较一致,根据生产情况与历史同期的数值进行比较,通过比较能够发现问题。
1.4本单位的线损完成情况与兄弟单位比,进行同业对标工作。与先进单位比较,,能发现自己在电网结构和管理中存在的差距。
月度线损分析应有重点,有针对性。除了对上述四大方面进行分析外,对线损超标的线路要组织专题分析和现场分析,查明原因,有针对性采取措施。建立同步抄表制度,总表和用户表同时抄。消除因抄表时间差出现的线损波动。
1. 一、线损的分类:
电网的线损按性质分为技术线损和管理线损:
1. 技术线损又称理论线损,它是电能在电网传输过程中开关、变压器、线路等元件所产生的电能损耗的总称。
2. 管理线损是由计量、计量设备误差、配网结构不合理、管理不善以及电网元件漏电引起的损失。由于这种损失无规律可循,又不易测算,通常又称之为不明损耗。
3. 二、降低技术损耗的措施
1. 结合配电网规划管理,降低线损
配电网规划旨在改造和加强现有电网结构,逐步解决薄弱环节,扩大供电能力,建立技术经济合理的电网。可以在配电网规划的初期就把降损节能考虑进去,合理安排电源点分布,电源布置方式不同,电能损失和电压损失有很大的差异。电源应尽量布置在负荷中心,负荷密度高,供电范围大时,优先考虑两点或多点布置。多点布置有显著的降损节能效果,同时也能有效的改善电压质量。
在电源点确定后,确定电压等级除了要满足近期电网供电安全、稳定、可靠的要求,更应该能适应系统远景发展,确定良好的效益。因为电压提高一个等级,在输送容量不变的情况下既可以减少导线面积又可以降低线路损耗。对于大型企业旧线路的改造升级应严格执行10KV线路供电半径不大于2km,0.4KV线路供电半径不大于200m。对于配电线路导线截面在满足计算负荷容量的前提下尽量不要选小,选用铜芯塑料电缆或铜芯塑料线,旧变压器改造一律更换为S11型及以上的低耗能配电变压器。
2. 提高无功补偿能力,增加功率因数
众所周知,在电力网中无功功率消耗是很大的,大约有50%的无功功率消耗在输、变、配电设备上,50%消耗在电力用户。为了减少无功功率消耗,就必须减少无功功率在电网里流动。提高功率因数是减少无功功率损耗的一个很好的方法。
提高功率因数主要采用集中补偿方式和分散补偿方式。
1.1 集中补偿方式就是在变电站内母线上设置一组或多组电容器组,根据电压和功率因数需要投切,以达到减少变压器及上级电网的功率损耗,提高输变电设备有功出力为目的。我厂6KV母线上根据实际检测负荷安装了一套静止型动态无功补偿装置(SVC),总补偿容量为12720Kvar,SVC装置主要由可控支路和固定电容器支路并联而成,采用TCR+FC型式:TCR支路功能是通过相控电抗器的电流控制相控电抗器输出的感性无功值QL, FC回路一个功能是提供固定的容性无功功率QC,另一个功能是通过电容器与电抗器的串联支路滤除电弧炉产生的主要高次谐波;电弧炉工作时产生负载感性无功用QFZ表示,当SVC装置系统参数设计合理时,可以使系统的无功功率QS=QC-QFZ(随机变化) -QL(响应受控) =定值或0。整套SVC装置由3台高压开关柜、1组TCR支路、3组FC支路、1台TCR控制柜及配套电力电缆、支架组成。
1.2分散补偿方式是在低压配电室和线路上进行补偿。目前我厂在每个变电所的低压配电室都装有无功补偿柜,总补偿容量为5760Kvar,根据检测的母线功率因数自动投切补偿回路数;在无功负荷集中的车间母线上装有就地无功补偿柜,总补偿容量为3200Kvar,根据功率因数自动投切补偿回路数。
三、降低管理线损的措施:
1、加强理论线损计算
理论线损计算是降损节能的一项重要手段。线损理论计算的结果就是线损管理工作的目标,管理线损就降为零。在电网不变的情况下,这是最理想的管理结果。虽然负荷实测可以通过调度实时监测系统和大用户远方抄表得到24小时的正点电流、有功功率、无功功率等参数,但是配电网络在不断发展变化的,线路改造、运行方式经常变化,必须制定相应的理论计算管理办法,要求调度运行部门积累配电网参数资料,在线路新建或改造竣工投运后立即更改相应线路参数图,做到及时准确。通过理论计算和负荷实测对比,分析整个配电网络是否处在经济运行区域。理论损失率超过一定数值时,应考虑对电网结构进行调整或改造,使电网处于一个经济的运行状态。
2、做好用电营销管理:
2.1加强抄、收、核工作,杜绝估抄、漏抄和错抄等现象。及时分析掌握用户用电变化情况,防止由于少抄、估抄电量引起线损率异常波动。要积极推广应用计算机远程集中抄表,提高抄表效率和质量。
2.2加强电量、电价、电费的核算管理,减少核算差错,确保电量、电价、电费正确无误。
2.3加强计量管理工作,设立专(兼)职计量管理员,负责对用户电能表实行统一管理。加强对计量装置的巡视检查,按规程要求定期轮换校验,确保误差值在合格范围内并尽可能降低。推广应用新型电能表,采用集中抄表系统,坚决淘汰老型号电能表。对大中用户及可疑用户安装高、低压计量装置各一套比较,对电能表的安装管理工作要严肃认真,有专人负责,做到安装正确合理,电流互感器选择高精度合适的变比,使正常负荷的变动范围在电流互感器额定电流的30%~100%范围之内。
2.4加强用电检查工作,认真开展用电稽查,防止窃电和保证正确计费。
3、制定线损分析管理办法,科学做好线损分析
每个单位每月召开经济活动分析会,线损分析是最重要的一项内容。在开展线损分析时,要针对线损管理指标体系的有关内容做好以下方面分析:
1.1电能平衡分析,就是对输入端电量与输出端电量的比较分析。主要用于变电所母线电能平衡分析,计量总表与分表电量的比较,用于监督电能计量设备的运行情況和变电站本身耗能情况。这是很有效的方法,能够及时发现问题,及时采取措施,使计量装置保持在正常运行状态。
1.2理论线损与实际线损分析。实际线损与理论线损的偏差的大小,能看出管理上的差距,能分析出可能存在的问题,并结合其他分析方法,找出管理中存在的问题并采取相应措施。如果实际线损过高,说明电网漏电严重或管理方面存在的问题较多,或许两个方面都存在问题;如果理论线损过高,说明电网结构和布局不合理,电网运行不经济。然后详细分析理论线损中固定损耗和可变损耗的情况。如果固定损耗占比重较大,这说明设备处于轻负载运行状态,配电变压器负荷低。
1.3当月与同期值对比分析。由于同期的气象条件比较一致,根据生产情况与历史同期的数值进行比较,通过比较能够发现问题。
1.4本单位的线损完成情况与兄弟单位比,进行同业对标工作。与先进单位比较,,能发现自己在电网结构和管理中存在的差距。
月度线损分析应有重点,有针对性。除了对上述四大方面进行分析外,对线损超标的线路要组织专题分析和现场分析,查明原因,有针对性采取措施。建立同步抄表制度,总表和用户表同时抄。消除因抄表时间差出现的线损波动。