楊青綠
【摘要】電能損耗是電網(wǎng)運(yùn)行中一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)營(yíng)管理水平及其它的各項(xiàng)電能質(zhì)量的高低。降低電網(wǎng)的電能損耗是電網(wǎng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的重要任務(wù)。本文針對(duì)筆者十幾年來的工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合實(shí)際,通過靖西電網(wǎng)電能損耗分析入手提出一些縣級(jí)電網(wǎng)降損的具體方法和技術(shù)措施。
【關(guān)鍵詞】靖西電網(wǎng);降損;技術(shù)措施
0引言
電力網(wǎng)運(yùn)行中,電流或功率通過電力網(wǎng)的元件,就會(huì)產(chǎn)生功率損耗,即電網(wǎng)的電能損耗,簡(jiǎn)稱線損。線損按性質(zhì)分為技術(shù)線損和管理線損。其中技術(shù)線損主要是電能在電網(wǎng)輸、變、送、配過程中技術(shù)因素所產(chǎn)生的電能損耗,需通過各種技術(shù)措施來降低。
1降損技術(shù)措施
1.1合理組織電力網(wǎng)的運(yùn)行方式
1)適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓
電網(wǎng)各元件是按照額定電壓選擇的,但是在運(yùn)行時(shí),在允許的電壓變動(dòng)范圍之內(nèi),實(shí)際運(yùn)行電壓可以高于額定電壓,也可以低于額定電壓。當(dāng)運(yùn)行電壓水平較高時(shí),固定損耗增加,變動(dòng)損耗減少;當(dāng)運(yùn)行電壓水平較低時(shí),固定損耗減少,變動(dòng)損耗增加。對(duì)于35~220kV電網(wǎng),變動(dòng)損耗約占總有功損耗的80%左右,固定損耗較少,而線路和變壓器中的可變損耗與運(yùn)行電壓的平方成反比,因此提高運(yùn)行電壓可以降低線損。電網(wǎng)運(yùn)行時(shí),線路和變壓器等電氣設(shè)備的絕緣所容許的最高工作電壓,一般不應(yīng)超過額定電壓的10%,因此,在不超過上述規(guī)定的條件下,應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平,以降低功率和電能損耗。例如,10kV電壓的線路,可以運(yùn)行在11kV下運(yùn)行,35kV電壓的線路,可以運(yùn)行在38.5kV下運(yùn)行。根據(jù)計(jì)算,線路運(yùn)行電壓提高5%,線路中的能量損耗約會(huì)降低9%。因此,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的變化對(duì)母線電壓適時(shí)調(diào)整,降低電網(wǎng)的電能損耗。為提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平,也可以采取同時(shí)提高電網(wǎng)的升、降壓變壓器的分接頭的辦法,使輸電線路運(yùn)行于較高的電壓水平。
靖西電網(wǎng)屬縣級(jí)電網(wǎng),且處于大電網(wǎng)的末端,電廠的自發(fā)電能力有限,現(xiàn)有的電廠均為徑流式電廠,機(jī)組容量小且出力完全受可流來水量和降雨量的影響,豐、枯水期出力懸殊。豐水期一般帶基本負(fù)荷運(yùn)行,枯水期基本無水停機(jī),電廠的調(diào)壓能力非常弱,甚至部分電廠沒有調(diào)壓能力,豐水期的運(yùn)行電壓基本滿足要求。但如果在枯水期,縣內(nèi)小水電機(jī)組均停機(jī),機(jī)組基本沒有調(diào)壓能力。因此,根據(jù)靖西電網(wǎng)的實(shí)際情況,要提升線路的電壓水平,可實(shí)現(xiàn)的方法一是,通過大電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用,但此方法需上級(jí)調(diào)度給予配合,為滿足縣級(jí)電網(wǎng)電壓曲線要求,上級(jí)調(diào)度必須頻繁調(diào)整主網(wǎng)主變有載調(diào)壓裝置,實(shí)現(xiàn)起來比較困難;二是,調(diào)整變壓器的分接頭,此方法對(duì)于靖西電網(wǎng)比較容易實(shí)現(xiàn)。
2)選擇最佳運(yùn)行方式
電網(wǎng)選擇的運(yùn)行方式與是否能減少電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)的線損有著密切的關(guān)系。靖西縣電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)行方式靈活多變。目前,根據(jù)靖西電網(wǎng)與廣西電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)際情況,靖西縣電網(wǎng)目前可分為五個(gè)供電網(wǎng)區(qū)。即:靖西變網(wǎng)區(qū)、湖潤(rùn)變網(wǎng)區(qū)、甘祥變網(wǎng)區(qū)、云靈網(wǎng)區(qū)、蘭泉網(wǎng)區(qū)。正常運(yùn)行方式下,五個(gè)供電網(wǎng)區(qū)開環(huán)獨(dú)立運(yùn)行。以上運(yùn)行方式的安排,使靖西電網(wǎng)內(nèi)各35kV變電站盡量靠近電源點(diǎn)運(yùn)行,減少了線路損耗。在特殊情況下,各網(wǎng)區(qū)可通過倒閘操作進(jìn)行運(yùn)行方式的改變,有效的提高了35kV靖西電網(wǎng)的互相轉(zhuǎn)供電能力,有利于提高35kV靖西電網(wǎng)的供電可靠性。因此,調(diào)度部門在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下,應(yīng)進(jìn)行各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇系統(tǒng)最佳運(yùn)行方式,使其損耗達(dá)到最小。筆者曾經(jīng)對(duì)靖西變網(wǎng)區(qū)的各種運(yùn)行方式進(jìn)行潮流計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出,運(yùn)行方式的不同,電網(wǎng)的功率損耗不盡相同。比如:豐水期岳圩電廠、二郎電廠滿負(fù)荷運(yùn)行,如并入甘泉網(wǎng)供電時(shí),城二線的功率損耗為0.75MW;如并入甘祥網(wǎng)供電時(shí),二新線的功率損耗為0.92MW。因此,縣級(jí)電網(wǎng)要重視及加強(qiáng)潮流計(jì)算、潮流分析工作,重大方式變化時(shí),及時(shí)進(jìn)行潮流計(jì)算,選擇最佳運(yùn)行方式,使其損耗達(dá)到最小。
3)變電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,主要根據(jù)變電站負(fù)荷的變化情況,合理確定變壓器運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。這樣不僅可以提高變電站的功率因數(shù),而且還可以減少變壓器的空載有功損耗。因此,調(diào)度部門根據(jù)各變電站的負(fù)荷情況,對(duì)配有兩臺(tái)主變運(yùn)行的變電站編制了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷曲線,并按照供電負(fù)荷選擇主變運(yùn)行方式,使各變電站的主變保持最佳或接近最佳運(yùn)行狀態(tài),保證主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
4)最佳潮流分配
電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配主要是各電源點(diǎn)之間有功負(fù)荷的分配。引起電網(wǎng)線損的不只是有功負(fù)荷,還有無功負(fù)荷,合理分配調(diào)度有功、無功負(fù)荷潮流,將使電網(wǎng)的線損進(jìn)一步降低,滿足經(jīng)濟(jì)調(diào)度的全面要求。因此,調(diào)度部門應(yīng)針對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷、運(yùn)行特點(diǎn),加強(qiáng)管理,使電網(wǎng)的潮流分布處于最佳狀態(tài)。
1.2提高電力網(wǎng)負(fù)荷的功率因數(shù)
1)實(shí)現(xiàn)無功功率的就地補(bǔ)償
在用戶處或靠近用戶處的變電站,裝設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置,以實(shí)現(xiàn)無功功率就地平衡,提高高壓用戶的功率因數(shù),可以減少電源端送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o功功率,從而降低電能損耗,而且還可以改善電壓質(zhì)量,提高線路和變壓器的輸送能力。
靖西電網(wǎng)70%以上的負(fù)荷均為大工礦負(fù)荷,這些工礦企業(yè)的自然功率因數(shù)一般都較低,如均按要求規(guī)定裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置并嚴(yán)格進(jìn)行投切,盡可能實(shí)現(xiàn)無功功率就地平衡,就可以避免無功遠(yuǎn)距離傳輸造成線損增加。按照無功就地平衡原則,靖西電網(wǎng)目前無功補(bǔ)償方式有:在變電站內(nèi)集中補(bǔ)償;35kV直供用戶客戶端集中補(bǔ)償;10kV配電線路分散補(bǔ)償?shù)确绞?。但?shí)際情況是部分用戶的無功補(bǔ)償設(shè)備和變電站無功補(bǔ)償裝置受到了損壞,補(bǔ)償效果不明顯,出現(xiàn)吸收大網(wǎng)的無功負(fù)荷偏多的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了了電壓質(zhì)量,增加了網(wǎng)損。因此,要實(shí)現(xiàn)本網(wǎng)區(qū)無功功率的就地補(bǔ)償,解決的措施是:一、在各變電站及用戶端按照無功補(bǔ)償就地平衡的原則,配足無功補(bǔ)償電容;二、在增加無功補(bǔ)償電容器的同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有的無功電容器的運(yùn)行維護(hù)管理工作,提高電容器的可用率;三是,結(jié)合本公司的無功管理規(guī)定進(jìn)行及時(shí)調(diào)控,合理安排無功補(bǔ)償。
2)合理選擇變壓器容量及運(yùn)行方式
變壓器在整個(gè)電網(wǎng)的網(wǎng)損中占有很重要的一部分,特別是在配電網(wǎng)中,變壓器的損耗約占整個(gè)線損的50%左右,因此變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)降低系統(tǒng)的網(wǎng)損具有積極的意見。
變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中,功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。一般可采用以下措施減少無功提高功率因數(shù):(a)合理選擇變壓器容量;(b)限制變壓器空載運(yùn)行時(shí)間;(c)變壓器位置最好處于負(fù)荷中心,以減少配電線的長(zhǎng)度。
1.3改變電力網(wǎng)的結(jié)線及運(yùn)行方式
1)改變電力網(wǎng)迂回卡脖現(xiàn)象,滿足供電半徑要求
按規(guī)定,供電半徑應(yīng)滿足要求:110kV線路不大于150km,35kV線路不大于40km,10kV線路不大于15km,0.4kV線路不大于0.5km的要求,并盡量減少主干線路電流密度,避免近電遠(yuǎn)送和迂回送電。如靖西電網(wǎng)的那多電廠至龍臨變電站35kV線路導(dǎo)線型號(hào)LGJ-120,線路長(zhǎng)度為46km,按那多電廠豐水期滿負(fù)荷(9.6MW)運(yùn)行計(jì)算,該線段有功功率損耗達(dá)1.31MW,如按規(guī)定線路長(zhǎng)度為不大于40km計(jì)算,該線段最大負(fù)荷9.6MW時(shí),有功損耗為1.14MW。因此,應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離供電,可有效降低損耗。靖西縣電網(wǎng)近年來不斷加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃管理、加快電網(wǎng)建設(shè)步伐,改善了網(wǎng)架結(jié)構(gòu),提高電網(wǎng)安全可靠性,同時(shí)減少了線路損耗。如上例中的那多電廠至龍臨變電站35kV線路,近兩年來,公司為優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),新建了魁圩、果樂兩痤35kV變電站,并∏接入錯(cuò)誤!鏈接無效,轉(zhuǎn)移了負(fù)荷,降低了線路損耗。
2)電力網(wǎng)升壓改造
對(duì)于負(fù)荷增長(zhǎng)快,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),能耗很大的電力網(wǎng),經(jīng)過技術(shù)論證,合理的可以升高一級(jí)電壓,進(jìn)行升壓改造。靖西電網(wǎng)屬于農(nóng)村電網(wǎng),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱,這幾年利用國(guó)家擴(kuò)大內(nèi)資加大基礎(chǔ)建設(shè)的機(jī)會(huì),著力對(duì)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,同時(shí)新建了兩座110kV變電站,對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,提升了電壓等級(jí),輸送能力明顯提升,能耗明顯降低。
3)對(duì)大客戶采用高壓供電
靖西縣礦產(chǎn)資源豐富,工業(yè)用電量占的比重較大,每年大工業(yè)用戶用電占全網(wǎng)總供電量的70%以上,對(duì)大客戶采用高壓直供方式,使高壓線路延伸到負(fù)荷中心,提高了供電能力,縮短了供電半徑,電壓質(zhì)量得到了顯著改善,降損節(jié)電效益十分顯著。
2結(jié)束語
靖西電網(wǎng)仍屬農(nóng)村電網(wǎng),節(jié)能降損任務(wù)依然艱巨。今后,我們還需加大管理力度,積極尋找降損途徑,降低損耗,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[責(zé)任編輯:薛俊歌]