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[摘 要]对供电企业而言,线损率是一项重要的经济技术指标,也是电网经济运行管理水平和企业经济效益的综合反映。线损工作涉及线损技术、线损管理,面广量大,同时又是一项业务性、专业性、技术性和政策性很强的综合性工作。文章针对农村低压配电网,探讨提高线损管理措施。
[关键词]农村;低压配电网;线损管理
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0047-01
1 农村电网的现状分析
1.1 电网基础较为薄弱
近些年来国家虽然对农村电网投入了大规模的资金进行农网改造,但相对于农村电力需求的快速增长,电力负荷的高速发展,目前农村供电线路网架基础仍显薄弱,配电变压器布点不尽合理,部分配电变压器偏离负荷中心。偏离主要原因:①很久以前建的变压器,离负荷中心很远,例如,农灌车口变压器一般都会沿河道建设,往往与负荷中心有较大偏离。②随负荷增长而渐渐偏离,这类变压器在新建时也是处于负荷中心,但近年来台区内用户尤其是家庭工业用电能量逐渐增加,就导致一些变压器偏离负荷中心。
1.2 综合变压器超负荷运行现象严重
随着农村经济的快速发展,农村负荷也大幅度增长,当前很多农村的台区变压器处于超负荷状态,特别是在工业发达的农村片区。配网低压线路末端大负荷迅速增长容易造成线损增高。另外,许多农业用电没有细致规划,相当一部分负荷处于线路末端,再加上一些农村工业用电离变压器有超过1km的距离,更是导致台区内负荷不均衡情况严重,进而使低压线损不断增高。
1.3 农村低压线路无功补偿现象
近几年,农村的养殖业发展迅速,用电量不断增加。而低压线路还未配置足够的无功补偿容量配,从而加大了配电网的无功损耗,对电网经济运行造成不良影响。
2 提高农村低压配电网线损管理措施
2.1 改善电网的无功功率分布,提高功率因数
既要做到有功功率科学分配,也要保证无功功率合理分布。在改善电网的无功功率分布时,要遵循就近原则,尽可能缩短无功输送的距离。同时,增加并合理配置无功补偿装置,提升功率因数(cosφ),使无功潮流更加合理地分布,有功损耗、电压损耗以及无功功率得以减少,进而有效降低线损,同时提高电压质量,增强线路与变压器的输送效率。
(1)增设无功补偿装置
电网在功率传输过程中,通过线路的电流会因线路的电阻、电抗产生电压损耗△U,以U1表示始端电压,U2表示末端电压,则得出如下电压损耗计算公式:
△U=U1-U2=(PR+QX)/Un (1)
上式里:P——有功功率(kW);
Q——无功功率(kVar);
Un——额定电压(kV);
R、X——电阻、电抗(Ω)。
在上式中,R、X为定值,如果维持P不变,Q越小,那么电压损耗△U就越小,配电网的电压质量也就相应提高。若是线路安装并联电容器补偿装置,设其容量为Qc,则电压损耗计算:
△U’=[PR+(Q-Qc)X]/Un (2)
在(2)式中,通过无功补偿,减小了线路的无功功率,使线路的电压损耗得以减小,进而使电压质量得到提高。
(2)提高功率因数
①线路
在农村低压配电网中,一般采用下式计算线路的年电能损耗:
△A=3RI2maxT*10-3=△PT*10-3=P2RT*10-3/(U2cos2j)(kWh) (3)
式中:△Pmax——一年中线路输送最大负荷时的有功功率kW;
Imax——装置所通过的最大负荷电流(A);
T——最大负荷损耗时间(h),其值可由年负荷曲线确定。
提高功率因数,由cosj1到cosj2,则得出功率损耗降低率:
△P%=[1-(cosj1/cosj2]2*100% (4)
举个例子,若cosj1=0.7,cosj2=0.9,则△P%=39.5%,即线路中的功率损耗能降低39.5%。
②变压器
假定电压为为定值,则变压器年电能损耗的计算如下:
△A=n△P0t+S2max△PKT/(nS2n)(kWh) (5)
式中:△P0——铁损(kW);
△PK——铜损(kw);
Sn——额定容量(kVA);
Smax——最大负荷(kVA);
t——一年投入运行的小时数(h);
n——并联运行的变压器台数。
根据式(5),最大负荷损耗时间T随功率因数cosj的增大,呈减小趋势,进而线损也随之降低。
综上,实行无功补偿,在提升电压质量的同时,还能在一定程度上提高电网运行的经济效益,所以电网公司要根据不同运行方式下的线路损耗,合理改进运行方式,采用补偿设备提高功率因数,尽最大可能降损。另外,在选择无功补偿容量以及规划补偿容量的分布时,要按照配网中无功负荷及其分布情况科学选择,实现最合理的线路降损。
2.2 合理安排运行方式实现农村电网的经济运行
农村电网经济运行是指合理调整配电网的负荷电流和运行电压,使电网中配电变压器的负载率达到经济负载率,线损率达到最佳理论线损率。农村电网的经济运行条件是其固定损耗与可变损耗相等。主要要做好以下几点工作:
(1)做好负荷预测。按经济运行要求调整电网运行方式。當线路负荷较小时,要采取集中时间,或几条线路定时轮流投运的办法,以免轻载,即大马拉小车现象。
(2)提高负荷率和降低峰谷差。要求加强电力需求侧管理,合理安排各类负荷的用电时间,实行定时、定量供电、避峰用电、均衡用电,实行峰谷差电量电价。
(3)按经济负荷电流运行。通过理论线损计算结果表明,目前部分农村配网线路处于轻负荷状态,可将负荷重的配电线路转移部分负荷到轻负荷配电线路。加强电网规划建设,对重负荷地区配电线路采用架设烈回路线路,增大导线截面积,缩小供电范围,装设并联电容器等方法使配电线路处于经济负荷运行状态。
3 结语
农村配电网线损管理因其自身特点具有一定的难度与复杂性,而供电企业的经济效益与线损率的大小密切相关。所以,供电企业需要对影响农网线损的因素进行深入分析,采用科学的管理方法,同时积极引进优秀的技术人员和先进设备,根据当地电网特点选择切实有效的降损措施,以提高供电可靠性,实现供电企业经济效益与社会效益双赢。
参考文献
[1] 吴晓明.降低低压配电线损的技术措施分析[J].电子测试,2016(03):93-94.
[2] 吴学军.0.4kV低压配电网理论线损管理[J].电子制作,2013(19):228.
[3] 邵立.农村低压配电网线损管理初探[J].黑龙江科技信息,2010(30):68.
[关键词]农村;低压配电网;线损管理
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0047-01
1 农村电网的现状分析
1.1 电网基础较为薄弱
近些年来国家虽然对农村电网投入了大规模的资金进行农网改造,但相对于农村电力需求的快速增长,电力负荷的高速发展,目前农村供电线路网架基础仍显薄弱,配电变压器布点不尽合理,部分配电变压器偏离负荷中心。偏离主要原因:①很久以前建的变压器,离负荷中心很远,例如,农灌车口变压器一般都会沿河道建设,往往与负荷中心有较大偏离。②随负荷增长而渐渐偏离,这类变压器在新建时也是处于负荷中心,但近年来台区内用户尤其是家庭工业用电能量逐渐增加,就导致一些变压器偏离负荷中心。
1.2 综合变压器超负荷运行现象严重
随着农村经济的快速发展,农村负荷也大幅度增长,当前很多农村的台区变压器处于超负荷状态,特别是在工业发达的农村片区。配网低压线路末端大负荷迅速增长容易造成线损增高。另外,许多农业用电没有细致规划,相当一部分负荷处于线路末端,再加上一些农村工业用电离变压器有超过1km的距离,更是导致台区内负荷不均衡情况严重,进而使低压线损不断增高。
1.3 农村低压线路无功补偿现象
近几年,农村的养殖业发展迅速,用电量不断增加。而低压线路还未配置足够的无功补偿容量配,从而加大了配电网的无功损耗,对电网经济运行造成不良影响。
2 提高农村低压配电网线损管理措施
2.1 改善电网的无功功率分布,提高功率因数
既要做到有功功率科学分配,也要保证无功功率合理分布。在改善电网的无功功率分布时,要遵循就近原则,尽可能缩短无功输送的距离。同时,增加并合理配置无功补偿装置,提升功率因数(cosφ),使无功潮流更加合理地分布,有功损耗、电压损耗以及无功功率得以减少,进而有效降低线损,同时提高电压质量,增强线路与变压器的输送效率。
(1)增设无功补偿装置
电网在功率传输过程中,通过线路的电流会因线路的电阻、电抗产生电压损耗△U,以U1表示始端电压,U2表示末端电压,则得出如下电压损耗计算公式:
△U=U1-U2=(PR+QX)/Un (1)
上式里:P——有功功率(kW);
Q——无功功率(kVar);
Un——额定电压(kV);
R、X——电阻、电抗(Ω)。
在上式中,R、X为定值,如果维持P不变,Q越小,那么电压损耗△U就越小,配电网的电压质量也就相应提高。若是线路安装并联电容器补偿装置,设其容量为Qc,则电压损耗计算:
△U’=[PR+(Q-Qc)X]/Un (2)
在(2)式中,通过无功补偿,减小了线路的无功功率,使线路的电压损耗得以减小,进而使电压质量得到提高。
(2)提高功率因数
①线路
在农村低压配电网中,一般采用下式计算线路的年电能损耗:
△A=3RI2maxT*10-3=△PT*10-3=P2RT*10-3/(U2cos2j)(kWh) (3)
式中:△Pmax——一年中线路输送最大负荷时的有功功率kW;
Imax——装置所通过的最大负荷电流(A);
T——最大负荷损耗时间(h),其值可由年负荷曲线确定。
提高功率因数,由cosj1到cosj2,则得出功率损耗降低率:
△P%=[1-(cosj1/cosj2]2*100% (4)
举个例子,若cosj1=0.7,cosj2=0.9,则△P%=39.5%,即线路中的功率损耗能降低39.5%。
②变压器
假定电压为为定值,则变压器年电能损耗的计算如下:
△A=n△P0t+S2max△PKT/(nS2n)(kWh) (5)
式中:△P0——铁损(kW);
△PK——铜损(kw);
Sn——额定容量(kVA);
Smax——最大负荷(kVA);
t——一年投入运行的小时数(h);
n——并联运行的变压器台数。
根据式(5),最大负荷损耗时间T随功率因数cosj的增大,呈减小趋势,进而线损也随之降低。
综上,实行无功补偿,在提升电压质量的同时,还能在一定程度上提高电网运行的经济效益,所以电网公司要根据不同运行方式下的线路损耗,合理改进运行方式,采用补偿设备提高功率因数,尽最大可能降损。另外,在选择无功补偿容量以及规划补偿容量的分布时,要按照配网中无功负荷及其分布情况科学选择,实现最合理的线路降损。
2.2 合理安排运行方式实现农村电网的经济运行
农村电网经济运行是指合理调整配电网的负荷电流和运行电压,使电网中配电变压器的负载率达到经济负载率,线损率达到最佳理论线损率。农村电网的经济运行条件是其固定损耗与可变损耗相等。主要要做好以下几点工作:
(1)做好负荷预测。按经济运行要求调整电网运行方式。當线路负荷较小时,要采取集中时间,或几条线路定时轮流投运的办法,以免轻载,即大马拉小车现象。
(2)提高负荷率和降低峰谷差。要求加强电力需求侧管理,合理安排各类负荷的用电时间,实行定时、定量供电、避峰用电、均衡用电,实行峰谷差电量电价。
(3)按经济负荷电流运行。通过理论线损计算结果表明,目前部分农村配网线路处于轻负荷状态,可将负荷重的配电线路转移部分负荷到轻负荷配电线路。加强电网规划建设,对重负荷地区配电线路采用架设烈回路线路,增大导线截面积,缩小供电范围,装设并联电容器等方法使配电线路处于经济负荷运行状态。
3 结语
农村配电网线损管理因其自身特点具有一定的难度与复杂性,而供电企业的经济效益与线损率的大小密切相关。所以,供电企业需要对影响农网线损的因素进行深入分析,采用科学的管理方法,同时积极引进优秀的技术人员和先进设备,根据当地电网特点选择切实有效的降损措施,以提高供电可靠性,实现供电企业经济效益与社会效益双赢。
参考文献
[1] 吴晓明.降低低压配电线损的技术措施分析[J].电子测试,2016(03):93-94.
[2] 吴学军.0.4kV低压配电网理论线损管理[J].电子制作,2013(19):228.
[3] 邵立.农村低压配电网线损管理初探[J].黑龙江科技信息,2010(30):68.