國網(wǎng)石家莊供電公司 焦樹勇
隨著我國降耗節(jié)能的深入實施,尤其是基于大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,配電系統(tǒng)運(yùn)行效率越來越高。由于配電系統(tǒng)中電能傳輸過程中需要經(jīng)過變壓器等電氣設(shè)備,同時基于外界環(huán)境的干擾,導(dǎo)致電能在傳輸過程中會發(fā)生損耗。實踐證明配電線損的存在不僅會增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),而且還會影響到電力傳輸?shù)陌踩裕匀绾斡行Х婪杜潆娋€損成為電力設(shè)備管理人員所必須要思考的問題。
線損是電力生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的自然現(xiàn)象,是不可避免的損失現(xiàn)象。雖然配電線損不可避免,但是其完全可以通過有效的措施減少線損的產(chǎn)生,以此提高供電效率?;诠?jié)能降耗管理模式的實施,線損管理成為電力企業(yè)綜合管理水平的重要標(biāo)志之一。配電線損主要由固定損失、可變損失以及其他損失等組成。其中固定線損是在電荷進(jìn)行變化的過程中一般不會出現(xiàn),但是,當(dāng)設(shè)備中含有電壓則會出現(xiàn)線損。可變線損則是基于負(fù)荷電流的變動而變化的,例如,當(dāng)電流越大這造成的線損就會越大。因此當(dāng)電流突然變大后,配電線路就會瞬間變燙,也就是出現(xiàn)較大的線損。而其他線損則是由于在日常管理中由于管理不到位而導(dǎo)致供電生產(chǎn)出現(xiàn)跑、滴、漏等損耗。
結(jié)合多年實踐工作經(jīng)驗,配電線損會產(chǎn)生嚴(yán)重的危害性,具體表現(xiàn)為:一是配電線損容易導(dǎo)致配電線路發(fā)熱。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查配電線損會導(dǎo)致配電電線出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象,而電線發(fā)熱則會導(dǎo)致絕緣材料出現(xiàn)老化加速的現(xiàn)象,從而縮短了絕緣材料的使用壽命,甚至?xí)霈F(xiàn)熱擊穿現(xiàn)象,引發(fā)系列安全隱患。例如,在某地區(qū)由于配電線損導(dǎo)致線路出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,導(dǎo)致線路絕緣體出現(xiàn)了老化脆裂現(xiàn)象,最終導(dǎo)致建筑物內(nèi)配電線路容量不足,導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生。根據(jù)不完全統(tǒng)計架空線路的壓接處與電力電纜的中間接頭處是線損事故的多發(fā)點;二是造成大量能源浪費(fèi)。配電線損是不可避免的,如果配電線損長期存在無疑會造成大量能源的浪費(fèi)。例如,為了保證配電電能的安全運(yùn)輸,需要利用通風(fēng)、冷卻等降低配電線路的熱量,以此防止因過熱而導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞。而冷卻、通風(fēng)措施需要電能,可見配電線損會導(dǎo)致能源的損耗。根據(jù)統(tǒng)計計算,配電網(wǎng)線損率一般在8%左右,可見配電線損的嚴(yán)重性;三是配電線損會增加電氣設(shè)備的故障發(fā)生率。電氣設(shè)備是支撐電力生產(chǎn)的重要設(shè)備,而配電線損則會導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)局部故障。例如基于配電線損的存在會導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障,影響用戶的用電安全。
根據(jù)多年工作實踐調(diào)查,結(jié)合配電線損的危害性,導(dǎo)致配電線損危害的主要原因集中在以下方面:
由于配電線損是電力生產(chǎn)所不可避免的,但是其可以通過后續(xù)的有效管理降低。根據(jù)配電線損產(chǎn)生的機(jī)理,配電線損的產(chǎn)生主要由于電能在傳輸過程中受到線路長、電氣設(shè)備多特點而導(dǎo)致在線路布局中存在迂回線路的現(xiàn)象,這樣一來無疑增加了供電的半徑,從而提高了線路的損耗力度。例如,在線路布局上由于缺乏有效的規(guī)劃,導(dǎo)致線路呈現(xiàn)半圓結(jié)構(gòu)的布局,這樣不僅增加了電線的使用量,而且還增加了線損的發(fā)生率。另外在線路設(shè)計上由于缺乏對截面的有效計算,導(dǎo)致線路截面過大,從而導(dǎo)致線路長期處于空載的狀態(tài),增加了線路的損耗,增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。
導(dǎo)致配電線損發(fā)生的很大因素是與電氣設(shè)備的配置不合理有關(guān):一是電氣設(shè)備負(fù)荷量不符合實際運(yùn)行的負(fù)荷量,導(dǎo)致線損增大。例如在變壓器選擇上,如果所選擇的變壓器容量與所需用電負(fù)荷之間有差距,實際負(fù)荷量超過變壓器所承載的負(fù)荷量就會導(dǎo)致線損發(fā)生;二是配電網(wǎng)設(shè)備的總體水平比較低,尤其是一些電氣設(shè)備老化現(xiàn)象突出,導(dǎo)致線損比較多。例如,在農(nóng)村地區(qū)由于配電線路長期缺乏有效的管理,導(dǎo)致一些線路設(shè)備老化,從而在電能傳輸?shù)倪^程中容易發(fā)生熱損,增加運(yùn)營成本。
配電線損不可避免,但是其可以通過有效的管理降低線損。根據(jù)調(diào)查目前在電力管理中由于管理人員責(zé)任心不強(qiáng)導(dǎo)致線損發(fā)生:一是電力管理人員缺乏責(zé)任意識,沒有嚴(yán)格按照電力維護(hù)操作要求進(jìn)行操作,導(dǎo)致線損發(fā)生。例如,電力管理人員沒有做好線路的巡查工作,不能及時發(fā)現(xiàn)存在老化的電力設(shè)備,結(jié)果導(dǎo)致因電力設(shè)備老化而發(fā)生線損;二是電能計量安裝不正確,導(dǎo)致不能及時精準(zhǔn)計算線損。通過準(zhǔn)確的計量裝置可以及時發(fā)現(xiàn)線損,從而便于電力部門及時采取有效的防范措施。但是在實踐中由于電能計量裝置安裝不合理而導(dǎo)致電能計量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。例如,在農(nóng)村地區(qū)由于缺乏對電能計量表的有效管理,結(jié)果導(dǎo)致計量表不工作,從而出現(xiàn)錯誤的線損信息。當(dāng)然電力管理人員抄表手誤也是造成電力計量誤差的主要因素。
環(huán)境因素是造成線損的客觀因素,例如外界溫度、濕度以及光照等不良因素都會增加配電線損率。例如,當(dāng)外界溫度過高時,會導(dǎo)致電氣設(shè)備自身出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象,這樣在電能傳輸?shù)臅r候,基于電能自身的發(fā)熱現(xiàn)象,必然會導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生電損耗問題。
基于配電線損產(chǎn)生的原因可以清晰地看出導(dǎo)致配電線損的原因是多方面的,其既包括配電技術(shù)因素,也包括電力管理因素。因此結(jié)合實踐工作經(jīng)驗,降低配電線損率、實現(xiàn)降耗節(jié)能必須要從以下方面入手:
線損發(fā)生的很大原因與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理有關(guān),例如,線路迂回現(xiàn)象會增加線損的發(fā)生。因此為了更好地控制線損率,必須要優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu):一是要合理設(shè)計,在線路布局上要準(zhǔn)確計算,避免線路設(shè)計過程或者設(shè)計不合理現(xiàn)象的發(fā)生,以此防范出現(xiàn)線損。例如在線路布局上要盡量選擇直線布局的方式,避免出現(xiàn)過多的迂回現(xiàn)象,這樣可以有效降低線損率的發(fā)生。當(dāng)然在實踐中如果供電半徑過大不可避免,那么就需要增加一些電源點,這樣可以有效提升供電的可靠性,有效降低配電線損。比如在重負(fù)荷區(qū)由于電能需求比較大,其線損率比較高,因此其可以通過增加電源數(shù)的方式完成,這樣可以有效平衡電能的供應(yīng);二是要準(zhǔn)確計算線損。電力部門要準(zhǔn)確計算線損,通過線損計算從而采取相應(yīng)科學(xué)的設(shè)計方案。例如,在線路布局上,電力部門要首先對線損進(jìn)行計算,這樣可以及時幫助電力部門優(yōu)化設(shè)計方案。
電氣設(shè)備是電能傳輸?shù)闹饕d體,優(yōu)化電氣設(shè)備配置可以有效降低線損率,因此基于智能化電氣技術(shù)的發(fā)展,電力部門要結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理配置電氣設(shè)備,提升電氣設(shè)備的整體水平:一是要選擇節(jié)能變壓器,降低線損。節(jié)能變壓器可以達(dá)到降耗節(jié)能的效果,通過計算線損一般主要發(fā)生在變壓器上,因此電力部門要優(yōu)化變壓器型號,通過選擇低能耗、高質(zhì)量的變壓器信號提升電力客戶的質(zhì)量;二是要主動調(diào)整三相負(fù)荷平衡。三相電是造成線損的重要因素之一,為了避免出現(xiàn)三相電,電力管理人員需要對配電系統(tǒng)A/B/C負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行檢測,以此保證其出于平衡狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象,則要采取三相四線進(jìn)行優(yōu)化;三是要加強(qiáng)對電氣設(shè)備的維護(hù),防止因維護(hù)不當(dāng)而增加線損。電氣設(shè)備具有一定的使用壽命,為了防止因電氣設(shè)備老化等問題而出現(xiàn)損耗問題,電力部門要定期對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),及時發(fā)現(xiàn)電氣故障及時解決。
基于電力技術(shù)的發(fā)展,尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)體系的應(yīng)用,運(yùn)用大數(shù)據(jù)集成技術(shù)實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的自動控制可以有效降低線損率的發(fā)展。電力管理人員是配電網(wǎng)絡(luò)管理的主體,基于降耗節(jié)能的要求,我們要加大教育培訓(xùn)的力度,提升工作人員的專業(yè)技能:一是要定期組織電力運(yùn)營管理人員開展學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)最新的電力管理技術(shù)。例如,基于5G技術(shù)在電力系統(tǒng)的運(yùn)用,電力部門要開展專題培訓(xùn),組織電力管理人員學(xué)習(xí)相關(guān)方面的技能,以此更好的應(yīng)用到配電網(wǎng)絡(luò)管理中,降低線損率;二是要加強(qiáng)宣傳教育,提升電力管理人員的降耗節(jié)能意識。電力部門要加強(qiáng)對線損危害的宣傳,讓電力管理人員認(rèn)識到線損的發(fā)生不僅會影響到電力的安全運(yùn)行,而且還容易發(fā)生電力火災(zāi)。因此電力部門要通過各種媒體開展宣傳,讓電力運(yùn)營管理人員意識到降低線損的重要性。
針對外界環(huán)境對配電線損的影響,電力企業(yè)要加強(qiáng)對配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的管理:一是要建立完善的電力巡視管理制度,及時做好配電網(wǎng)絡(luò)的巡查工作,防止因外界不良環(huán)境對配電網(wǎng)絡(luò)的影響。例如當(dāng)出現(xiàn)高溫天氣時,電力管理人員要及時做好線路的巡查工作,防止因受高溫影響而出現(xiàn)線損故障;二是建立線損管理組織。電力企業(yè)要根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)的實際運(yùn)行情況,建立線損調(diào)查工作組,實行對線損的統(tǒng)一管理。例如當(dāng)發(fā)生線損故障后,電力部門要及時對線損問題進(jìn)行分析,做好問題的整改與總結(jié),不斷提升配電網(wǎng)絡(luò)管理水平,提升運(yùn)行管理成效。
總之,基于降耗節(jié)能的要求,電力線損是影響企業(yè)生產(chǎn)效益的重要因素,因此做好配電線損管理工作具有重要的現(xiàn)實意義。我們要加大配網(wǎng)線損管理力度,采取先進(jìn)的技術(shù)措施來控制線損問題,提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。