电力系统的损耗分析和补偿
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作者: 张振文
摘要: 长期以来,电力系统中存在着大量的无功负载,这些负载不但造成了国家经济的损失, 而且增加了用户的负担。本文对电力系统的损耗原因作了分析,并提出了补偿损耗的措施和方法。
关键词: 电力系统损耗分析补偿
长期以来,电力系统中存在着大量的无功负载,这些负载不但造成了国家经济的损失,而且增加了用户的负担。一些小型企业,尤其是农村的乡办乃至村办企业,由于所使用的绝大部分电气设备来自鱼龙混杂的机电市场,这些机电产品往往出自小型企业甚至手工作坊,原材料杂质多,质地不纯,因而功率因数低,功耗大。这就增大了供电系统中的电力变压器、输电线路的损失,不仅影响了电力企业的经济效益,而且给生产企业的经济效益带来了负面的效应。例如当地的一个小型造纸厂每年的电费约为40万元,这个企业所用电气设备的功率因数平均不到0.7,如果电气设备的功率因数能提高到0.9,一年下来仅电力费用就可以节约十余万元。解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功功率的补偿。为了达到节能降损的效果,改善电能的质量,提高输变电设备的有功输出,使电气设备处在最佳经济状态下运行,使有限的电力更好地为社会主义建设服务,做好无功补偿工作势在必行。
一、系统损耗的原因
1.电力调度不力、负荷分配不均,致使一些电力变压器处于轻载甚至空载状态。
供电线路不够科学,供电格局混乱,线路迂回供电,配网运行不经济;一些高损耗变压器还在运行;部分线路线号小;另外,还存在一定数量的配电变压器容量与实际用电负荷不匹配的情况,配变负荷没有在经济运行区间;一些配变三相负荷不平衡,中性点发生偏移;配网自动化水平不高。这些都导致了系统损耗。
2.线路电压太低。
目前由区域变电所送往企事业的电网电压一般为6kV,如果能将这个电压提高到10kV,即可大幅度减少变压器及输电线路上的损耗。另外,输变电设备陈旧、线路老化现象严重,已不能满足日益发展的工业、农业和人民生活的需要。再者,变压器容量小、架空线路乃至电力电缆截面不足。尽管国家花费了一定的资金对部分地区原有的电网进行了改造,但由于在施工甚至设计过程中缺乏一定的前瞻性、预见性,因此一些局部供电网络供电质量仍旧低劣,加之小型企业不断地上马、增容,导致了线路损耗大。
3.在经济利益的驱使下一些不正规的企业片面追求利润,致使电气设备产品原材料质地不纯。
如硅钢片、线材中含有大量杂质,制造工艺落后,从而使得一些电气产品性能低劣,功率因数大大降低,而这些产品充斥着机电市场,造成机电产品鱼龙混杂的格局,一些采购人员为获得经济回报大量采购这些产品。这些产品应用于电力系统中,毫无疑问会造成损耗的增加,给国家、企业带来巨大的损失。
4.无功补偿容量不足。
民营企业、家用电器增长速度较快,致使线路负荷快速增加,尤其是近年来随着国家政策调整、人民生活水平提高、家用电器下乡,配电网络的无功补偿设备容量更显不足,导致了线损率的升高,电压质量也难以满足用户的要求。
二、补偿的措施和方法
1.科学合理地进行电力调度。
我们要提高经济运行水平就要减少变压器轻载、空载和过载的机率。我们要合理选择配电变压器的容量和安装位置,尽量使得变压器的负荷率接近75%―80%的运行状态,消除“大马拉小车”和三相不平衡现象。调整公用变压器三相负荷,我们应尽量采用三相平衡送电,对于三相四线制低压供电线路,变压器出口处不平衡度应不大于10%。对业扩报装,我们宜统一受理,重点处理好负荷分布,调整负荷过重或过轻的线路,合理配置公用变容量。此外,我们还要进一步加大降损后评估工作的力度。
2.提高线路电压等级。
为提高线路电压,我们可从几个方面入手:第一,有条件的地方尽量采用高电压等级电源进行供电,提高区域变配电所的出口电压等级,即把区域变电所送往企事业的电网6KV电压提高到10KV,减少线路电流,降低线路损耗。第二,合理增加负荷量大的原有线路截面,减小线路电阻,降低线损。构建合理的供电网络,学习先进国家的成熟技术。新的城区、新的工业区一律采用高电压等级进行供电。将变配电点设置在负荷的中心位置,供电格局形成辐射状,缩短供电半径,减少供电线路的冗余。
3.加强机电产品的生产、市场管理力度,遏制低劣产品的制造、加工、上市。
围、追、堵、截粗制滥造的电器产品在市场的流通交易,这是从长远观点看问题的战略。为国排忧,为民谋利,这应该是职能部门的义务,同时也是企事业领导、管理人员、工程技术人员的责任。我们应使机电产品采购的团购化、透明化、公开公正化。只有这样,才能使得我国的电气产品质量得到提升,功率因数得以提高。
4.合理进行无功补偿,提高功率因数。
我们可以对增加的容量进行集中补偿,也可以针对单独大型设备进行分散补偿;可以对低压系统进行补偿,也可以根据情况对高压系统进行补偿。当然,无论采取什么样的补偿,都有很强的专业技术性。比如低压系统要避免过补偿,高压补偿要避免电容的爆炸,电信系统要避免因为补偿而出现的谐波过电压,等等。当然随着科学技术的不断发展与完善,运用先进技术与设备,及时准确地投入补偿的方法和手段越来越多,而且越来越趋于合理。
5.加强电力系统的监管力度。
我们应调动一切先进的设备和手段,准确及时地预报局部的、区域的和系统的供电行情,监管其供电网络功率因数的数值。我们应运用现代化手段加强供电系统中设备的损耗、线路损耗的统计与计量,加强电量远传系统主站功能的开发利用,使其在系统功能上切实具备线损实时分析的功能。我们应逐步实现变电站电量远传、负载控系统和电厂电量远传等系统的信息共享,充分利用已有的数据信息资源,提高管理科技水平。
总之,随着能源的枯竭,加强电力系统中的损耗分析和补偿是一个意义远大又迫在眉睫的问题,需要每一个工程技术人员乃至公民认真对待。
参考文献:
[1]高慧.配电网的网损计算与降损措施分析.安徽电力,2005.
[2]涂光瑜,罗毅等.配电网电能质量控制的基本策略.电气应用,2007.
[3]于兴华.农村电网降损措施.电气时代,2007.
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